Kernel

Abbiamo visto che il sistema operativo può essere diviso in varie componenti, che possono essere raggruppati in base alla dipendenza dall'hardware su cui girano: a questo fine si usa la metafora delle sfere concentriche, in cui al centro di tutto c'è l'hardware.

Il programma che è più vicino all'hardware viene chiamato kernel. Sulla Raspberry Pi, viene utilizzato un kernel chiamato Linux.

Il kernel Linux è stato creato nel 1991 da Linus Torvalds, ed è distribuito attraverso la licenza di software libero GNU GPLv2, ideata da Richard Stallman per proteggere il software libero (free software, con "free as in speech").

Funzioni principali del kernel

Come abbiamo visto, il kernel si occupa di mediare l'accesso delle applicazioni alle risorse del computer:

• central processing unit (CPU)
• memoria volatile (RAM)
• periferiche di input/output (hard disk, tastiera, mouse, stampanti, etc.)

Questa mediazione dell'accesso avviene attraverso alcune funzionalità chiave:

• lo scheduling, che decide quale processo deve essere eseguito in un determinato istante, in accordo ad alcuni criteri
• la gestione della memoria, per permettere alle applicazioni di avere lo spazio di memoria richiesto, senza che diverse applicazioni interferiscano tra di loro e senza che possano creare danni più o meno voluti.

Il kernel è un programma

Il kernel è un programma come gli altri, non ha niente di "magico". Del kernel Linux possiamo anche vederne il codice sorgente, visto che è software libero e quindi anche aperto.

Il software libero (free software) implica che il codice sia anche aperto (open-source), perché la possibilità di visionare il codice è una delle libertà fondamentali. Non è vero il viceversa: un codice aperto potrebbe non essere libero. Controllare sempre la licenza per sapere quali sono i termini esatti di utilizzo.

Non confondere "free software" con "freeware". Il freeware è semplicemente del software che non paghi direttamente per poterlo usare, ma non implica nessun'altro concetto o filosofia. Il free software è generalmente gratis, ma non sempre.

Possiamo trovare il codice sorgente di Linux sulla piattaforma GitHub, a questo indirizzo: https://github.com/torvalds/linux

Il codice sorgente su git/GitHun viene contenuto in repository.

Navigando all'interno di questo repository ci aspettiamo di trovare varie cose relative ai diversi tipi di hardware in commercio. Ed è effettivamente così: per esempio, se navighiamo nella cartella arch/, possiamo trovare una lista di tutte le varie architetture di CPU in commercio.

Navigando tra i file del kernel vi accorgete che sono tutte istruzioni a basso livello. Per poter usare in maniera comoda queste istruzioni, ci serve un altro strato sopra il kernel, che vedremo nella prossima pagina.