Le noyauPartie centrale d’un système d’exploitation qui prend en charge ses fonctions de base et assure les échanges avec le matériel. L’architecture des syst... est en général l’élément central d’un système d’exploitation ; son rôle est dévolu à la gestion des ressources et à faire communiquer le matériel avec les logiciels. C’est aussi le composant qui donne la possibilité aux applications de contrôler les ressources que sont le processeurLe CPU, encore appelé processeur, est l’acronmye de « Central processing unit », en anglais. Ont pourrait traduire ce terme par unité centra..., la mémoire et les périphériques d’entrée-sortie.

Caractéristiques des noyaux

Pour faire simple, il existe deux grands types de noyaux : les noyaux dits monolithiques, et les micronoyaux (ou piconoyaux…). A l’inverse des noyaux « monolithiques » qui sont un tout unique et indissociable, les micronoyaux consistent un noyau réduit à son maximum (le micronoyau) et un ensemble de modules venant se greffer en espace utilisateur. Les noyaux dits hybrides contournent le manque de modularité des noyaux monolithiques en combinant les deux technologies. Cependant, le terme de « noyau hybride » est très controversé, à cause de la très grande ressemblance entre les noyaux monolithiques et ces derniers. Le principe de ces noyaux est d’implémenter une structure similaire à celles des micronoyaux, mais dans un noyau monolithique. Les modules évoluent quant à eux en espace noyau.

Espace d’adressage noyau et espace d’adressage utilisateur

Pour comprendre ce que sont l’espace noyau et l’espace utilisateur, il faut savoir que les architectures basées sur un processeur x86Nom officieux de la famille de processeurs qui équipe les PC et qui est fabriquée entre autres par Intel et AMD. Les premiers processeurs Intel qui éq... possèdent quatre niveaux d’abstraction appelés anneaux. Dans l’espace noyau, ou anneau 0, tous les codes qui s’exécutent ont accès à la mémoire centrale et possèdent le maximum de privilèges. A l’inverse, dans l’espace utilisateur, ou anneau 3, les programmes n’accèdent pas directement à la mémoire centrale et ont donc des privilèges restreints. Les niveaux 1 et 2 ne sont que rarement utilisés. Si l’intérêt du niveau 3 est évident pour la sécurité et de la stabilité du système, les performances sont dégradées lorsque du code a besoin de faire un appel système car le passage du niveau 3 au niveau 0 est très couteux. En revanche, le plantage d’une application dans le niveau 3 n’entraine pas le plantage complet du système, contrairement à ceux survenant dans le niveau 0.

Les noyaux hybrides consistent donc en un noyau et un certain nombre de pilotesModule logiciel nécessaire à un système d’exploitation pour gérer un périphérique ou un matériel particulier. Le pilote est un module logiciel qui ass... en espace noyau, le reste évoluant en espace utilisateur.