Bilgisayar kullanıyorsanız Kernel adını mutlaka duymuşsunuzdur. Ama Kernel’in ne olduğunu biliyor musunuz ? Nerede gerekli? Değilse, bugünkü makalenin sonunda Çekirdek ile ilgili her şeyi öğreneceksiniz. Tüm detaylar için bizimle kalın.

Bu çekirdek, bilgisayar işletim sisteminin (OS) çok önemli bir merkezidir. İşletim sisteminin farklı bölümleri için gerekli tüm hizmetleri sağlayan bir çekirdektir. Bu, işletim sistemi ve donanım arasındaki ana katmandır ve bellek, dosya sistemleri, cihaz kontrolü ve ağların yönetilmesine ve yönetilmesine yardımcı olur.

Çekirdek çoğunlukla, işletim sisteminin kullanıcı komutlarıyla etkileşime giren harici parçası olan kabukla karşılaştırılır. Çekirdek ve kabuk, IBM anabilgisayar veya Microsoft Windows sistemleri açısından Unix işletim sistemlerinde sıklıkla kullanılan terimlerdir.

Çekirdeği temel giriş/çıkış sistemi (BIOS) ile karıştırmayın; bu, bilgisayar devre kartındaki bir çipte depolanan bağımsız bir programdır.

Bu yüzden bugün neden size bir çekirdeğin ne olduğu ve nasıl çalıştığı hakkında tam bilgi vermeyeyim diye düşündüm. Bununla, bu temel bilgisayar C’nin bir parçası ile tanışabilirsiniz. O halde gecikmeden başlayalım.

Çekirdek Nedir?

İşletim sistemi bize bilgisayar sistemine komut verebilmemiz için grafiksel bir arayüz sağlar. Ancak sistem bu komutları doğrudan anlayamaz.

Böylece kod, işletim sisteminin temel bileşeninin kullanıldığı ikili bir dilde derlenir ve buna Kernel adı verilir .

Kullanıcı Çekirdeğinin en alt katmanıyla ilgileniyoruz ve ardından çekirdek sistemle ilgileniyor.

Çekirdek, sistem donanımı ve yazılımı arasında arabulucu rolü oynar. Bu çekirdek bir işletim sistemi (OS) değildir; İşletim sisteminin merkezi bir birimidir. Bu, önyükleme işlemi sırasında korumalı bellek alanına yüklenen ilk programdır. Sistem çalıştığı sürece bu bellekte tutulur.

Bu çekirdek, düşük seviyeli bir soyutlama katmanıdır. Kullanıcı süreci, sistemle etkileşim kurmak için bir sistem kullanır. Sistem çekirdeği çağırır, ardından çekirdek kullanıcı işlemini yürütür.

Çekirdek, süreç yönetimi, bellek yönetimi, cihaz yönetimi ve G/Ç yönetimi gibi diğer sistem süreçlerini aynı anda yönetir.

Çekirdek ne yapar?

Daha önce de söylediğim gibi, çekirdek bir işletim sisteminin temel bileşenidir. Donanım düzeyinde yapılan işlemler ve sistem çağrıları arasındaki bağlantıları kullanarak uygulamalar ve işlem verileri arasında bir köprü görevi görür.

İşletim sistemi belleğe yüklendiğinde , önce çekirdek yüklenir ve işletim sistemi tekrar kapanana kadar bellekte kalır. Bu çekirdek, disk yönetimi, görev yönetimi ve bellek yönetimi gibi tüm düşük seviyeli görevlerden sorumludur.

Genel olarak, bir bilgisayar çekirdeği üç ana bilgisayar donanımı bileşenine arabirim sağlar ve ayrıca uygulama/kullanıcı arabirimi, CPU, bellek ve diğer giriş/çıkış aygıtları için hizmetler sağlar.

Bu çekirdeği sağlamanın yanı sıra, bilgisayar kaynaklarını da yönetir, böylece diğer programların bu kaynakları çalıştırmasına ve kullanmasına izin verebilir.

Bununla, çekirdek uygulamalar için bellek adres alanını hazırlar, dosyaları uygulama kodundan belleğe yükler, programlar için yürütme yığınını kurar ve bunlarla birlikte programlar içinde yürütülmek üzere belirli konumlara dallanır.

Çekirdeğin özellikleri nelerdir?

Çekirdeğin özelliklerini tanıyalım.

Bir Kernel’in sorumlulukları nelerdir?

Şimdi Kernel sorumluluklarını öğrenelim.

1. CPU : Bu aynı çekirdek, herhangi bir zamanda işlemcilere tahsis edilmesi gereken çalışan program sayısından sorumludur.

2. RAM : RAM, hem program talimatlarını hem de verileri depolamak için kullanılır. Birçok program genellikle bu belleğe erişmek isterken, bilgisayardaki mevcut bellekten daha fazla bellek isterler.

Böyle bir durumda, kullanacağı belleği tahsis etmekle birlikte yeterli bellek olmadığında ne yapacağına karar vermek Çekirdeğin sorumluluğundadır.

3. G/Ç aygıtları : Bu çekirdekler, farklı uygulamalardan gelen istekleri G/Ç işlemlerinin doğru aygıtta yapılabilmesi için tahsis eder ve ayrıca aygıtın kullanım kolaylığı sağlar.

4. Bellek yönetimi : Bu çekirdek, sistem belleğine tam erişime sahiptir ve ihtiyaç duyduğunuzda güvenli bir şekilde erişmenizi sağlar.

5. Cihaz yönetimi : Çekirdek, mevcut tüm cihazların bir listesini tutmalıdır. Bu menü, kullanıcı tarafından zaten yapılandırılmıştır veya çalışma zamanında işletim sistemi tarafından algılanmıştır (genellikle Tak ve Çalıştır olarak adlandırılır).

Çekirdek hangi özellikleri sağlar?

Şimdi çekirdeğin hangi özellikleri sağladığını öğrenelim.

1) süreç çizelgeleme (gönderme)
2) süreçler arası
iletişim 3) süreç senkronizasyonu
4) bağlam değiştirme
5) süreç kontrol manipülasyonu engeller
6) kesinti işleme
7) süreç oluşturma yok etme 
8) süreci askıya alma devam ettirme 

çekirdeğin tanımı

İşletim sisteminin iş yöneticisi çekirdektir. İşletim sisteminin tüm temel işlevlerini kontrol eder ve yönetir.

Bellek yönetimi : Çekirdek, işlemlerin yürütülmesini tamamlaması için sanal ve fiziksel bellek sağlar. İşlem fiziksel bellekte tamamlanamazsa, çekirdek işlemi orada depolayabilmesi için sabit diskte sanal alan da sağlar.

Bu konsepte sanal haritalama denir. Bir program şu anda RAM’de olmayan verilere ihtiyaç duyduğunda, CPU veriler için çekirdeğe işaret eder ve ardından çekirdek de içeriğini etkin olmayan bir bellek bloğuna yazarak CPU’ya yanıt verir. olası diskte (veri gereksinimlerine göre bu amaç için oluşturulmuş bir alan) ve daha sonra program tarafından istenen verilerle değiştirilir. Bu şemaya talep rölesi denir.

Zamanlayıcı : Bu çekirdek, işlemler yürütülürken bir zamanlayıcı görevi görür. İşlemci tarafından bir seferde bir işlem gerçekleştirilir. Bu çekirdek, işlemciyi çalışan uygulamalar listesinden bir programa tahsis eder.

Aygıt Yönetimi : Çekirdek, aygıt sürücüleri yardımıyla diğer çevresel aygıtların etkinliklerini kontrol eder. Aygıt sürücüleri, işletim sisteminin donanım aygıtlarıyla etkileşim kurmasına yardımcı olan programlardır.

Aygıt sürücüsü bir arabirim sağlar ve işletim sisteminin yazıcılar, tarayıcılar, modemler, klavye, fare vb. gibi diğer çevresel aygıtlarla etkileşime girmesine yardımcı olur.

Bu sürücü, işletim sistemi işlev çağrılarını cihaza özel çağrılara dönüştürür. Aygıt sürücüleri, sistem başlangıcında arama motorlarının yanı sıra kurulu aygıtları da algılar.

Bu işlem, işletim sistemi çekirdeğiyle ilgilenmek için sistem çağrı mekanizmasını kullanır. Sistem çağrısı, işlemi gerçekleştirmek için izin aldığı çekirdeğe yapılan bir hizmet çağrısıdır. Uygulama programının işletim sisteminden hizmet izni alabilmesi için kullandığı bir sistem çağrısı makine kodu talimatı vardır.

Bellek Yönetimi: – Bu çekirdek aynı zamanda RAM’i de yönetir. Hem komutlar hem de veri yürütme için bellek ayırır. Hangi işlemin RAM’de olduğuna ve işlemi gerçekleştirmek için ne kadar bellek gerektiğine karar verir? Bu çekirdek, farklı bir mekanizma kullanarak birçok işlemi gerçekleştirir.

Çekirdek türleri

Şimdi farklı çekirdek türlerini veya türlerini tanıyalım.

monolitik çekirdek

Monolitik Çekirdekler, çekirdek alanı içinde süreç yönetimi, bellek, kesme işleme, G/Ç bağlantıları, dosya sistemi vb. gibi tüm temel sistem hizmetlerini çalıştırır.

Monolitik çekirdekler genellikle diğer tüm çekirdekler arasında en yüksek veri aktarım hızına sahiptir ve bu nedenle büyük sunucularda veya işlere ayrılmış sunucularda kullanılır.

monolitik çekirdek

1) Kaynak ve derleyici modellerinde daha küçük olmak
2) Daha az kod, daha az hata ve daha az güvenlik sorunu anlamına gelir.
3) Sistem çağrıları, işlemleri gerçekleştirmek için monolitik bir çekirdekte kullanılır
4) Yürütme çok hızlıdır
5) Bunda her şey çekirdeğin kendisinde gerçekleşir, bu nedenle uygulama oluşturma sırasında işlemek için herhangi bir ek G/Ç ve işlem mekanizmasına ihtiyacımız yoktur. .

homojen çekirdek kusurları

1) Çekirdek alanında kodlama da çok zordur, çünkü içinde ortak kitaplıkları kullanamazsınız.
2) Bunda hata ayıklamak zordur, çünkü bilgisayarı sık sık yeniden başlatmanız gerekir
3) Çekirdeğin bir kısmındaki hatalar birçok yan etkiye neden olur
4) Çekirdekler genellikle büyür ve bakımı zorlaşır.
5) Taşınabilir değil – monolitik çekirdek, işletim sisteminde kullanılan her yeni mimari için sık sık yeniden yazılmalıdır.

mikro çekirdek

Bir mikro çekirdekte ise çekirdek, ayrı sunucuların ve yazılımların uygulanmasına izin veren temel işlevleri sağlar. Çekirdek, sunucu adı verilen ayrı işlemlere bölünmüştür. Burada bazı sunucular kullanıcı alanında ve diğerleri çekirdek alanında çalışıyor.

Tüm sunucular ayrı tutulur ve farklı adres alanlarında çalışır.
Mikro çekirdekleri genellikle gerçek zamanlı sistemlerde görebilirsiniz .

MicroKernel Avantajları
1) Monolitik Çekirdeğe göre bakımı daha kolaydır.
2) Başarısızlığa karşı dayanıklıdır (yani bir sunucu arızalanırsa diğer sunucular verimli bir şekilde çalışmaya devam eder).
3) Taşınabilir
4) Küçük boyutlu
5) Az miktarda kod içerir. Bu onların istikrarını ve güvenliğini arttırır.

hibrit çekirdek

Bunda hem homojen çekirdek hem de mikro çekirdeğin en iyileri karıştırılır.

Hız, monolitik çekirdeğin basit tasarımı + modülerlik ve küçük çekirdeğin kararlılığı gibi

Hem homojen hem de mikroçekirdek özelliklerine sahiptir, ancak bunun sadece spesifik bir çekirdek olduğunu söyleyemeyiz.

Bu çekirdekleri genellikle masaüstlerinde, Windows, Mac ve Linux işletim sistemlerinde görebilirsiniz .

nano çekirdek

Bu çekirdek türü yalnızca donanım soyutlaması sunar, içinde hizmet yoktur ve çekirdek alanı minimumdur. Nanokernel, sanallaştırma yoluyla birden çok sistemi simüle edebileceğiniz hipervizörün çekirdeğidir. Çekirdekler, kompakt projeler için mükemmeldir.

Exo-Çekirdek

Bu çekirdek en küçüğüdür. Yalnızca süreç koruması ve kaynak işleme sağlar. Bu çekirdeği kullanan programcı, kullanmak istediği cihaza düzgün bir şekilde erişmekten sorumludur.

Çekirdek ve işletim sistemi arasındaki fark

İşletim sistemi bir sistem yazılım paketidir, çekirdek ise tüm süreçleri ve cihazları yöneten işletim sisteminin bir parçasıdır.

İşletim sistemi, kullanıcı ve cihaz arasındaki arayüzdür. Oysa çekirdek, yazılım ve donanım arasında bir arayüzdür.

Çekirdek, yazılımın diğer çevresel aygıtlarla iletişim kurmasına yardımcı olur.

Linux Çekirdek mi, İşletim Sistemi mi?

Bu arada, çekirdek ve işletim sistemi arasında bir fark var. Size daha önce de söylediğim gibi, Çekirdek, tüm temel özelliklerini yöneten bir işletim sisteminin kalbidir, ancak bu çekirdeğe bazı yararlı uygulamalar ve araçlar eklenirse, bu eksiksiz pakete OS denir. Dır-dir.

Bundan, işletim sisteminde bir kullanıcı alanına ek olarak bir çekirdek alanı olduğu söylenebilir.

Bu, Linux’un bir çekirdek olduğunu gösterir, çünkü dosya sistemi araçları, pencere sistemleri, grafik masaüstleri, sysadmin komutları, metin editörleri, derleyiciler vb.

Aynı zamanda birçok firma bu tür uygulamaları Linux çekirdeğine ekleyerek ubuntu, suse, centOS, redHat vb. gibi kendi işletim sistemlerini kurmaktadır.

Çekirdek panik nedir?

Çekirdek bilgisayarın temel işlevlerinin çoğunu yerine getirdiğinden, çökerse tüm bilgisayara zarar verir. Bu istenmeyen olay, macOS ve Unix sistemlerinde ” çekirdek paniği ” olarak adlandırılır.

Bu, Windows’taki mavi ölüm ekranına benzer. Bu durumdan kurtulmak için bilgisayarınızı yeniden başlatmanız gerekir.

Not Çekirdek panikleri genellikle donanım bağlantı sorunları nedeniyle ortaya çıkar. Bu nedenle, bilgisayarınızda çekirdek korkusu gibi sorunlar birçok kez görüntüleniyorsa, gereksiz tüm donanımların bağlantısını kesmeniz gerekir, bu sorununuzu sonlandırabilir.

çözüm

Umarım Çekirdek Nedir (Çekirdek Nedir) yazımı beğenmişsinizdir . Okurlarıma her zaman Kernel hakkında eksiksiz bilgi vermeye çalıştım, böylece bu makalenin içeriği için başka herhangi bir web sitesinde veya internette arama yapmak zorunda kalmazlar.

Bu aynı zamanda zaman kazandıracak ve aynı zamanda tüm bilgilere tek bir yerde sahip olacaklardır. Bu makale hakkında herhangi bir şüpheniz varsa veya bir miktar iyileştirme olmasını istiyorsanız, düşük yorumlar yazabilirsiniz.

Bu gönderiyi beğendiyseniz, Çekirdek Nedir veya bir şeyler öğrendiyseniz, lütfen bu gönderiyi Facebook, Twitter vb. sosyal ağlarda paylaşın.