Ядро — это компьютерная программа, находящаяся в основе операционной системы компьютера и обычно имеющая полный контроль над всем в системе. Эта часть кода операционной системы, которая всегда находится в памяти и облегчает взаимодействие между аппаратными и программными компонентами. Полное ядро контролирует все аппаратные ресурсы (например, ввод-вывод, память, криптографию) через драйверы устройств, разрешает конфликты между процессами и оптимизирует использование общих ресурсов, например использование ЦП и кэша, файловых систем и сетевых сокетов. В большинстве систем ядро является одной из первых программ, загружаемых при запуске (после загрузки загрузчика). Ядро обрабатывает остальную часть запуска, а также запросы памяти, периферийных устройств и ввода-вывода (I/O) от программного обеспечения, переводя их в инструкции по обработке данных для центрального процессора .
Как основополагающий элемент ОС, ядро представляет собой наиболее низкий уровень абстракции для доступа приложений к ресурсам системы, необходимым для их работы. Как правило, ядро предоставляет такой доступ исполняемым процессам соответствующих приложений за счёт использования механизмов межпроцессного взаимодействия и обращения приложений к системным вызовам ОС.
Критический код ядра обычно загружается в отдельную область памяти, которая защищена от доступа со стороны прикладного программного обеспечения или других менее критичных частей операционной системы. Ядро выполняет свои задачи, такие как запуск процессов, управление аппаратными устройствами, такими как жесткий диск , и обработка прерываний в этом защищенном пространстве ядра. Напротив, прикладные программы, такие как браузеры, текстовые редакторы, аудио- или видеоплееры, используют отдельную область памяти - пользовательское пространство. Это разделение предотвращает взаимодействие пользовательских данных и данных ядра друг с другом, а также защищает от того, чтобы неисправные приложения влияли на другие приложения или приводили к сбою всей операционной системы. Даже в системах, где ядро включено в адресное пространство приложений, используется защита памяти для предотвращения модификации ядра неавторизованными приложениями.
