1. Kernel: De kernel is het hart van het Linux-besturingssysteem. Het is de kernsoftware die de hardware- en softwarebronnen van het systeem beheert. De functies omvatten:

* Hardwareabstractie: De kernel biedt een abstractielaag, die de complexiteit van verschillende hardwareapparaten verbergt voor toepassingen in de gebruikersruimte. Hierdoor kunnen applicaties draaien ongeacht de specifieke hardware waarop ze staan. Stuurprogramma's, die kernelmodules zijn, communiceren rechtstreeks met specifieke hardwarecomponenten.

* Procesbeheer: De kernel creëert, plant en beheert processen (actieve programma's). Het wijst CPU-tijd, geheugen en andere bronnen toe aan processen, waardoor een eerlijk en efficiënt gebruik van bronnen wordt gegarandeerd. Hieronder valt ook het wisselen van context (snel schakelen tussen processen).

* Geheugenbeheer: De kernel verzorgt de geheugentoewijzing en -deallocatie, waardoor wordt voorkomen dat processen elkaars geheugenruimte verstoren. Het maakt gebruik van technieken zoals virtueel geheugen om elk proces te voorzien van zijn eigen schijnbaar toegewijde geheugen, zelfs als het fysieke RAM beperkt is. Het beheert ook het wisselen naar schijf.

* Bestandssysteembeheer: De kernel communiceert met opslagapparaten (harde schijven, SSD's, enz.) en beheert het bestandssysteem. Dit omvat het maken, lezen, schrijven en verwijderen van bestanden, evenals het beheren van mappen en bestandsrechten.

* Apparaatbeheer: Zoals eerder vermeld beheert de kernel alle hardwareapparaten die op het systeem zijn aangesloten, waardoor een consistente interface wordt geboden waarmee applicaties ermee kunnen communiceren.

* Netwerkbeheer: De kernel verzorgt de netwerkcommunicatie, beheert netwerkinterfaces, routert pakketten en implementeert netwerkprotocollen.

2. Shell: De shell is een opdrachtregelinterpreter. Het is een programma waarmee gebruikers indirect met de kernel kunnen communiceren door opdrachten te typen. De belangrijkste functies zijn onder meer:

* Commandinterpretatie: De shell neemt opdrachten die door de gebruiker zijn getypt (of uit een script gelezen) en interpreteert deze. Vervolgens vertaalt het deze commando's in systeemaanroepen, dit zijn verzoeken aan de kernel om specifieke taken uit te voeren.

* Opdrachtuitvoering: Na het interpreteren van een opdracht voert de shell deze uit, hetzij rechtstreeks (voor ingebouwde opdrachten) of door andere programma's aan te roepen.

* Bestandsmanipulatie: Shells bieden opdrachten voor het beheren van bestanden en mappen (maken, verwijderen, kopiëren, verplaatsen, enz.).

* Procescontrole: Met shells kunnen gebruikers processen beheren, starten, stoppen en de uitvoering ervan controleren. Dit omvat achtergrondprocessen en taakcontrole.

* Pijplijn en omleiding: Met shells kunnen gebruikers opdrachten aan elkaar koppelen (pijplijnen) en de invoer en uitvoer van opdrachten omleiden naar bestanden of andere opdrachten. Hierdoor kunnen complexe handelingen efficiënt worden uitgevoerd.

* Scripting: Shells ondersteunen scripting, waardoor gebruikers complexe taken kunnen automatiseren door reeksen opdrachten in een shellscript te schrijven.

3. Systeembibliotheken (bijvoorbeeld glibc): Systeembibliotheken zijn verzamelingen vooraf gecompileerde functies en routines die algemene services aan applicaties leveren. Ze fungeren als tussenlaag tussen applicaties en de kernel. De belangrijkste functies zijn onder meer:

* Standaard invoer/uitvoer: Biedt functies voor het lezen van en schrijven naar de console, bestanden en netwerkverbindingen (bijvoorbeeld `printf`, `scanf`, `fopen`, `fread`).

* Stringmanipulatie: Biedt functies voor het werken met strings (bijvoorbeeld `strcpy`, `strlen`, `strcat`).

* Wiskundige functies: Het bieden van toegang tot wiskundige bewerkingen (bijvoorbeeld `sin`, `cos`, `sqrt`).

* Geheugenbeheer: Biedt functies voor het toewijzen en vrijgeven van geheugen (bijvoorbeeld 'malloc', 'gratis').

* Netwerkprogrammering: Biedt functies voor netwerkcommunicatie (bijv. stopcontacten).

* Toegang tot bestandssysteem: Biedt een interface op een hoger niveau voor de bestandssysteemfuncties van de kernel.

* Communicatie tussen processen (IPC): Het faciliteren van de communicatie tussen verschillende processen (bijvoorbeeld door gebruik te maken van gedeeld geheugen of berichtenwachtrijen).

Deze drie componenten – de kernel-, shell- en systeembibliotheken – werken naadloos samen om de functionaliteit van een Linux-besturingssysteem te bieden. Veel andere componenten zijn ook van cruciaal belang, maar deze drie vertegenwoordigen een kernset van essentiële bouwstenen.