ядро, подсистемы, конкретные ОС и их назначениеthe kernel, subsystems, specific OSes and their purpose

Операционные системыOperating Systems

Два среза одной темы. «Подсистемы» — сквозные концепции ядра ОС (процессы и планирование, память, файловые системы и I/O, синхронизация и IPC, сети в ядре, безопасность и изоляция), независимые от конкретной реализации, хотя примеры по умолчанию — Linux-центричные. «Операционные системы» — разбор конкретных ОС по архитектуре (монолит/микроядро/гибрид, модель процессов, планировщик) и по назначению (сервер общего назначения, десктоп, embedded/RTOS с жёстким реальным временем). Идея: после подсистем читатель понимает «как устроено ядро вообще», после конкретных ОС — «чем Linux отличается от Windows или RTOS и почему это не просто разные API». Пока весь раздел — каркас.Two cuts through one subject. "Subsystems" covers cross-cutting kernel concepts (processes & scheduling, memory, filesystems & I/O, synchronization & IPC, in-kernel networking, security & isolation), independent of any specific implementation, though examples default to Linux. "Operating Systems" breaks down specific OSes by architecture (monolithic/microkernel/hybrid, process model, scheduler) and by purpose (general-purpose server, desktop, embedded/RTOS with hard real-time constraints). The idea: after subsystems the reader understands "how a kernel works in general," after specific OSes — "what actually separates Linux from Windows or an RTOS, and why that's not just different APIs." The whole section is currently a skeleton.

Подсистемы ядраKernel subsystems

сквозные концепции, не привязаны к одной ОСcross-cutting concepts, not tied to one OS

Процессы и планированиеProcesses & Schedulingпроцессы vs потоки, состояния, планировщики (CFS, real-time), контекстное переключение, приоритеты.processes vs threads, states, schedulers (CFS, real-time), context switching, priorities.skeleton ПамятьMemoryвиртуальная память, страничная организация, TLB, page fault, swap, аллокаторы ядра.virtual memory, paging, the TLB, page faults, swap, kernel allocators.skeleton Файловые системы и I/OFilesystems & I/OVFS, inode/journaling, страничный кэш, планировщики I/O, блочный vs асинхронный ввод-вывод (io_uring).the VFS, inodes/journaling, the page cache, I/O schedulers, block vs async I/O (io_uring).skeleton Синхронизация и IPCSynchronization & IPCмьютексы/семафоры/futex, pipes/sockets/shared memory, сигналы, message queues.mutexes/semaphores/futex, pipes/sockets/shared memory, signals, message queues.skeleton Сети в ядреIn-kernel Networkingсетевой стек ядра, sockets API, zero-copy, kernel bypass (DPDK/io_uring), где ядро становится узким местом для латентности.the kernel network stack, the sockets API, zero-copy, kernel bypass (DPDK/io_uring), where the kernel becomes the latency bottleneck.skeleton Безопасность и изоляцияSecurity & Isolationрежимы ядро/пользователь, capabilities, namespaces/cgroups, sandboxing (seccomp), модели прав доступа.kernel/user mode, capabilities, namespaces/cgroups, sandboxing (seccomp), permission models.skeleton

Операционные системыOperating Systems

архитектура и назначение конкретных ОСthe architecture and purpose of specific OSes

Linuxмонолитное ядро с загружаемыми модулями; дистрибутивы (Debian/RHEL/Arch/Alpine/SUSE) как разные «обвязки» вокруг одного ядра; Android — то же ядро под нестандартным userspace; The Yocto Project — сборка кастомных embedded-дистрибутивов; серверная/облачная/мобильная/embedded ниша.a monolithic kernel with loadable modules; distros (Debian/RHEL/Arch/Alpine/SUSE) as different "wrappers" around one kernel; Android — the same kernel under a non-standard userspace; The Yocto Project — building custom embedded distros; server/cloud/mobile/embedded niche.skeleton Windows (NT)гибридное ядро NT, HAL, подсистемы (Win32, POSIX-совместимость через WSL), Windows IoT как урезанная embedded-конфигурация того же ядра, десктоп/энтерпрайз/IoT-ниша.the hybrid NT kernel, the HAL, subsystems (Win32, POSIX compatibility via WSL), Windows IoT as a trimmed-down embedded configuration of the same kernel, desktop/enterprise/IoT niche.skeleton macOS / iOS / BSDгибридное ядро XNU (Mach + BSD) под macOS и iOS, родословная от Unix, разница целей macOS/iOS (десктоп/мобильные, закрытая экосистема) и FreeBSD/OpenBSD (серверы, безопасность).the hybrid XNU kernel (Mach + BSD) under macOS and iOS, Unix lineage, the differing goals of macOS/iOS (desktop/mobile, closed ecosystem) vs FreeBSD/OpenBSD (servers, security).skeleton RTOS / EmbeddedFreeRTOS, Zephyr, QNX — жёсткое реальное время, детерминированная латентность, минимальный footprint, где обычная ОС не подходит в принципе. — hard real-time constraints, deterministic latency, a minimal footprint, where a general-purpose OS simply doesn't fit.skeleton

статус и источникstatus and source

Каркас: 6 подсистем ядра (не привязаны к конкретной ОС, но примеры по умолчанию Linux-центричные) + 4 конкретные ОС/семейства (Linux, Windows, macOS/BSD, RTOS/embedded). Ни одна страница ещё не написана — только структура и распределение тем по модулям. Разделение специально двухслойное: «Подсистемы» отвечают на вопрос «как устроено ядро», «Операционные системы» — «чем эта ОС отличается архитектурно и для чего она реально используется» (сервер vs десктоп vs жёсткое реальное время). Модуль networking-kernel/ внутри этого раздела логически смыкается с network-protocols/ (сети в ядре — на стыке ОС и сети) и с трек-контекстом kernel bypass/латентности из портфолио execution-engine.Skeleton: 6 kernel subsystems (not tied to a specific OS, but examples default to Linux) plus 4 specific OSes/families (Linux, Windows, macOS/BSD, RTOS/embedded). No page is written yet — only the structure and topic-to-module split. The split is deliberately two-layered: "Subsystems" answers "how does a kernel work," "Operating Systems" answers "what architecturally sets this OS apart and what it's actually used for" (server vs desktop vs hard real-time). The networking-kernel/ module inside this section logically connects to network-protocols/ (in-kernel networking — where OS and network meet) and the kernel-bypass/latency-engineering context from the execution-engine portfolio project.