İçeriğe atla

Dış çekirdek

Bir Exokernel'in yapısı.

Dış çekirdek ya da İngilizce özgün adıyla exokernel, uygulama geliştiricileri için işletim sisteminin en temel fonksiyonlarından birisi olan donanıma erişim yordamlarını ve donanım sürücülerini aradan kaldırarak donanıma doğrudan erişim sunan bir işletim sistemi çekirdeği mimarisidir.

Bellek ve süreç yönetimi gibi temel işlevler dışında tek yaptığı şey, donanımların arayüzlerini güvenli bir biçimde çoklayarak (multiplexing) kullanıcı seviyesi uygulamalara sunmaktır (exposing).

Bu sayede uygulama programcısı, donanım için yazılmış sürücülerin getirdiği sınırlar olmaksızın donanıma ham erişim sağlayabilir. Bu çözüm çok yüksek hızlarda donanım erişimi sağlama ihtiyacına istinaden hayat bulmasına rağmen, dış çekirdek mimarisi uygulamaların programlanmalarının çok zor olmasından dolayı genel bir ilgi görmemiş, özel amaçlarla kullanılmışlardır.

Geçmiş

MINIX 3 mikrokernel mimarisi

Ekzoçekirdek konsepti 1994'ten beri vardır ancak 2010'a kadar bu konuda herhangi bir araştırma çabası gösterilmemiş ve ticari işletim sistemlerinde kullanılmamıştır.[1] Ekzokernel konsteptini çalıştıran bir sistem olan Nemesis; Cambridge Üniversitesi, Glasgow Üniversitesi, Citrix Systems ve İsveç Bilgisayar Bilimleri Enstitüsü tarafından yazılmıştır. Ayrıca MIT, ExOS dahil olmak üzere birçok dış çekirdek tabanlı sistem kurmuştur.

Kaynaklar

  1. ^ "Ekzokernel tarihi". 30 Mayıs 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Temmuz 2023. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">İşletim sistemi</span> bilgisayar donanım kaynaklarını yöneten yazılım

İşletim sistemi ya da işletim dizgesi, bir bilgisayarın donanım kaynaklarını yöneten ve uygulama yazılımlarına hizmet sağlayan yazılımların bir bütünüdür. İşletim sistemleri, bilgisayarın donanımı ile uygulama yazılımları arasında bir köprü görevi görerek kullanıcıların sistemle etkileşim kurmasını sağlar. Öne çıkan örnekler arasında Microsoft Windows, macOS, GNU/Linux dağıtımları, Android ve iOS yer alır.

<span class="mw-page-title-main">Yazılım</span> bilgisayarın somut olmayan çalıştırılabilir bileşeni

Yazılım, değişik ve çeşitli görevler yapma amaçlı tasarlanmış elektronik aygıtların birbirleriyle haberleşebilmesini ve uyumunu sağlayarak görevlerini ya da kullanılabilirliklerini geliştirmeye yarayan makine komutlarıdır.

Windows NT, Microsoft tarafından geliştirilen ve ilk sürümü 27 Temmuz 1993'te yayımlanan bir işletim sistemi ailesidir. İşlemciden bağımsız, çoklu işlem ve çoklu kullanıcı desteği sunan bir işletim sistemidir.

<span class="mw-page-title-main">Mikro çekirdek</span>

Bilgisayar biliminde, bir mikro çekirdek, bir işletim sistemini uygulamak için gereken mekanizmaları minimuma yakın sağlayan işletim sistemi çekirdeği türüdür. Ana çekirdek sadece birimler arası iletişim ve süreçleri sıralama işlerini yapar. Bellek yönetimi, kayıt ortamı yönetimi, sürücüler ve ağ ile ilgili çok sayıda sürec birbirleriyle iletişim kurarak haberleşir. Bu sayede; parçalardan oluşan yapı ve tasarımın sadeleştirilmesi, bir parçadaki hatanın diğer parçaları etkilememesi ve çalışma anında işletim sisteminin güncelleştirilebilmesi mümkün olabilmektedir.

macOS, Macintosh işletim sistemi ailesinin son sürümüdür ve Apple tarafından Macintosh bilgisayarları için tasarlanmış bir işletim sistemidir.

<span class="mw-page-title-main">Aygıt sürücüsü</span> belirli tip cihazları kontrol eden veya çalıştıran bilgisayar programı

Aygıt sürücüsü veya diğer adıyla donanım sürücüsü, işletim sistemlerinde korumalı mod mimarisinde uygulamaların işletim sisteminden bağımsız olarak donanıma erişiminin kısıtlandığı durumlarda donanımla veya işletim sistemi çekirdeği ile haberleşebilmek maksadı ile yazılan kodlardır. Sık ve yaygın olarak, sadece "sürücü" de denir.

<span class="mw-page-title-main">AmigaOS</span> Amiga kişisel bilgisayarının işletim sistemi

AmigaOS, Amiga kişisel bilgisayarının işletim sistemidir. Grafik arabirimi olan Workbench, CLI komut satırı arabirimi ile birlikte AmigaDOS ve çoğu Amiga modelinde ROM'da yer alan Kickstart'tan oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Bilgisayar mimarisi</span>

Bilgisayar mimarisi, en küçüğe ve en başarılıya ulaşmayı hedeflerken aynı zamanda maliyeti de göz önünde bulundurduğu için sanat ve bilimin ortak buluştuğu nokta olarak da tanımlanır. Bilgisayar Mimarisi, bilgisayar parçalarının iç yapıları ve aralarındaki haberleşme bağlantıları ile ilgilidir.

<span class="mw-page-title-main">Çekirdek (bilgisayar bilimi)</span>

İşletim sistemi çekirdeği, kısaca çekirdek (kernel), işletim sistemindeki her şeyin üzerinde denetimi olan merkezi bileşenidir. Uygulamalar ve donanım seviyesindeki bilgi işlemleri arasında bir köprü görevi görür. Çekirdeğin görevleri sistemin kaynaklarını yönetmeyi de kapsamaktadır. Genellikle çekirdek, işletim sisteminin temel bir elemanı olarak, yazılımın fonksiyonunu yerine getirebilmesi için kontrol etmesi gereken kaynaklar için düşük seviye soyutlama katmanı sağlayabilir. İşletim sistemi görevleri, tasarımları ve uygulanmalarına göre farklı çekirdekler tarafından farklı şekillerde yapılır. Sistem açılırken belleğe yüklenir ve sistem kapatılıncaya kadar ana bellekte kalır.

Bir hiper yönetici veya sanal makine monitörü (VMM), sanal makineleri oluşturan ve çalıştıran bilgisayar yazılımı, bellenim veya donanımdır. Bir hipervizörün bir veya daha fazla sanal makineyi çalıştırdığı bir bilgisayara ana makine adı verilir ve her sanal makineye konuk makinesi adı verilir. Hiper yönetici, konuk işletim sistemlerini sanal işletim platformuyla sunar ve konuk işletim sistemlerinin yürütülmesini yönetir. Çeşitli işletim sistemlerinin birden fazla örneği sanallaştırılmış donanım kaynaklarını paylaşabilir: örneğin, Linux, Windows ve macOS örneklerinin tümü tek bir fiziksel x86 makinede çalışabilir. Konuk işletim sistemleri aynı çekirdeğe sahip farklı Linux dağıtımları gibi kullanıcı alanında farklılık gösterebilse de, bu, tüm örneklerin tek bir çekirdeği paylaşması gereken işletim sistemi düzeyinde sanallaştırma ile çelişir.

Sanallaştırma bilgisayar kaynaklarının kullanıcılardan soyutlanması işlemine verilen isimdir. Bunu yapmak için kullanılan metodlar bilgisayar kaynaklarının paylaştırılmasını veya birleştirilmesini sağlar. Sanallaştırmanın ilk hedefi kullanıcıya bir soyutlama tabakası sunarak kullanıcıyı kaynaklardan soyutlamak. Böylece kullanıcı ve kaynaklar arasına bir mantıki katman eklenmiş oluyor. Bir hiper yönetici veya sanal makine monitörü (VMM), sanal makineleri oluşturan ve çalıştıran bilgisayar yazılımı, bellenim veya donanımdır. Bir hipervizörün bir veya daha fazla sanal makineyi çalıştırdığı bir bilgisayara ana makine adı verilir ve her sanal makineye konuk makinesi adı verilir. Hiper yönetici, konuk işletim sistemlerini sanal bir işletim platformuyla sunar ve konuk işletim sistemlerinin yürütülmesini yönetir. Çeşitli işletim sistemlerine sahip birden fazla aygıt, sanallaştırılmış donanım kaynaklarını paylaşabilir. Örneğin; Linux, Windows ve macOS işletim sistemlerinin tümü, tek bir fiziksel x86 makinede çalışabilir. Konuk işletim sistemleri aynı çekirdeğe sahip farklı Linux dağıtımları gibi kullanıcı alanında farklılık gösterebilse de, bu, tüm örneklerin tek bir çekirdeği paylaşması gereken işletim sistemi düzeyinde sanallaştırma ile çelişir.

<span class="mw-page-title-main">Önyükleme</span> CPUya ilk elektrik verildiğinde bilgisayarın çalışabilmesi için uygulamaya konulan işlemler bütünü ve çalışan uygulamalar

Bilgisayar biliminde önyükleme, bir donanım veya bir yazılım komutu ile elektrik verilen bilgisayarı başlatma işlemidir. Açıldıktan sonra, bir bilgisayarın merkezî işlem biriminin (CPU) ana belleğinde yazılım yoktur, bu nedenle bazı işlemlerin yürütülebilmesi için yazılımı belleğe yüklemesi gerekir. Bu, CPU'daki donanım veya bellenim veya bilgisayar sistemindeki ayrı bir işlemci tarafından yapılabilir. İşletim sistemi ve bazı uygulamalar elde başlatıldığında, önyükleme tamamlanır.

Bilgi işlem platformu, bir uygulama yazılımı çalıştırmak için donanım mimarisi ve bir yazılım çerçevesi, yazılım, çeşitli bazı kombinasyon veya sıralamalarını içermektedir. Tipik platformlarda bir bilgisayar mimari, işletim sistemi, programlama dilleri ve ilgili kullanıcı arabirimi içerir.

<span class="mw-page-title-main">Gömülü sistem</span> Belli bir fonksiyonu yapmaya yönelik bilgisayar sistemi

Gömülü sistem, bilgisayarın kendisini kontrol eden cihaz tarafından içerildiği özel amaçlı bir sistemdir. Genel maksatlı, örneğin kişisel bilgisayar gibi bir bilgisayardan farklı olarak, gömülü bir sistem kendisi için önceden özel olarak tanımlanmış görevleri yerine getirir. Sistem belirli bir amaca yönelik olduğu için tasarım mühendisleri ürünün boyutunu ve maliyetini azaltarak sistemi uygunlaştırabilirler. Gömülü sistemler genellikle büyük miktarlarda üretildiği için maliyetin düşürülmesinden elde edilecek kazanç, milyonlarca ürünün katları olarak elde edilebilir.

<span class="mw-page-title-main">Mac OS X Public Beta</span>

Mac OS X Public Beta, Apple Computer Mac OS X Cheetah işletim sisteminin Aqua kullanıcı arayüzüne özelliğine ilk halka açık versiyonu oldu. 29,95$'a satılmıştır.13 Eylül 2000 tarihinde kamuoyuna serbest bırakıldı. Bu, yazılım geliştiriciler ve erken benimseyenlere yaklaşan işletim sisteminin bir önizlemesini test etmek ve nihai yayınlanmasından önce gelecek işletim sistemi için yazılım geliştirmeye izin verdi. ABD sürümünün 1H39 bir yapı numarası ve uluslararası sürümün 2E14 yapı numarası vardır.

Bir sistem mimarisi veya çoklu sistemlerin mimarisi; sistemin yapısını, davranışını ve biçimselliğini tanımlayan kavramsal modeldir. Bir mimari tanımı; sistemin yapıları ve davranışları hakkında mantıksallığı destekleyecek şekilde organize edilen ilişkiselliğin standart bir açıklaması veya temsilidir.

<span class="mw-page-title-main">Windows NT mimarisi</span>

Microsoft tarafından üretilen ve satılan bir işletim sistemi satırı olan Windows NT'nin mimarisi, kullanıcı modu ve çekirdek modu olmak üzere iki ana bileşenden oluşan katmanlı bir tasarımdır. Tek işlemcili ve simetrik çok işlemcili (SMP) tabanlı bilgisayarlarla çalışmak üzere tasarlanmış, önleyici, yeniden gelen bir işletim sistemidir. Giriş/çıkış isteklerini işlemek için, I / O istek paketlerini (IRP'ler) ve zaman uyumsuz G / Ç'yi kullanan paket odaklı G / Ç kullanırlar. Windows XP'den başlayarak, Microsoft Windows'un 64 bit sürümleri hazırlanmaya başladı; Bundan önce, bu işletim sistemleri yalnızca 32-bit sürümlerde mevcuttu.

<span class="mw-page-title-main">XNU</span>

XNU, MacOS işletim sisteminde kullanılmak üzere Aralık 1996'dan beri Apple'da geliştirilen ve Darwin işletim sisteminin bir parçası olarak ücretsiz ve açık kaynaklı yazılım olarak piyasaya sürülen bilgisayar işletim sistemi çekirdeğidir. Ayrıca, iOS, tvOS ve watchOS işletim sistemlerinin çekirdeği olarak da kullanılır. XNU, "X Not Unix"'in bir kısaltmasıdır.

Yazılım mühendisliğinde, bir uyumluluk katmanı, bir ana sistem üzerinde, eski veya yabancı bir sistem için yazılmış ikili dosyaların çalıştırılmasını sağlayan bir arabirimdir. Bu, yabancı sistem çağrılarını, yerel sistem çağrılarına çevirir. Yabancı sisteme yönelik bazı kütüphaneler, ana sistem üzerinde yabancı ikili dosyaları çalıştırmak için yeterli olacaktır genellikle. Donanım uyumluluğu katmanıysa donanım emülasyonu sağlayan araçlardan oluşur.

Windows API ya da WinAPI, Microsoft'un Microsoft Windows işletim sistemlerinde bulunan çekirdek uygulama programlama arayüzü kümesidir (API). Windows API adı, genellikle kendi adlarıyla atıfta bulunulan birçok farklı platform uygulamasına atıfta bulunur. Neredeyse tüm Windows programları Windows API ile etkileşime girer. Windows NT işletim sistemi satırlarında, az sayıda Native API'yi kullanır.