Her işletim sistemi - Windows, Mac, Linux veya Android olsun, tüm sistem için 'patron' olarak hareket eden Çekirdek adı verilen bir çekirdek programa sahiptir . İşletim sisteminin kalbidir! Kernel, diğer her şeyi kontrol eden bir bilgisayar programından başka bir şey değildir. Bilgisayarda olan her şey onun içinden geçer. Bu yazıda, bir işletim sistemindeki Çekirdeğin ne olduğunu ve farklı Kernel türlerini tartışacağız.
İşletim Sisteminde Kernel nedir
Artık işletim sisteminde çekirdek bir program olduğunu bildiğimize göre, bunun aynı zamanda bootloader'dan sonra yüklenen ilk program olduğunu da bilmeliyiz. Daha sonra donanım ile yazılım veya uygulamalar arasındaki tüm konuşmayı yapar. Bu nedenle, bir programı başlatırsanız, kullanıcı arayüzü Kernel'e bir istek gönderir. Çekirdek daha sonra CPU'ya, Belleğe işlem gücü, bellek ve diğer şeyleri atamak için bir istek gönderir, böylece uygulama ön uçta sorunsuz bir şekilde çalışabilir.
Kernel'i bir çevirmen olarak hayal edebilirsiniz. Yazılımdan gelen giriş / çıkış isteklerini CPU ve GPU için bir komut setine dönüştürür. Basit bir deyişle, yazılım ve donanım arasında her şeyi mümkün kılan bir katmandır. Çekirdek aşağıdakileri yönetir:
- CPU / GPU
- Hafıza
- Giriş / Çıkış veya IO cihazları
- Kaynak yönetimi
- Hafıza yönetimi
- Cihaz yönetimi
- Sistem çağrıları.
Kullanıcı süreçleri çekirdek alanına yalnızca sistem çağrıları aracılığıyla erişebilir. Bir program doğrudan erişmeye çalışırsa, bu bir hatayla sonuçlanacaktır.
Çekirdek Güvenliği ve Koruması
Çekirdek ayrıca donanımı korur. Herhangi bir koruma yoksa, herhangi bir program, bilgisayarınızı çökertmek, verileri bozmak vb. Dahil olmak üzere bilgisayardaki herhangi bir görevi gerçekleştirebilir.
Günümüz bilgisayarlarında güvenlik, donanım düzeyinde uygulanmaktadır. Örneğin, Windows güvenilir bir kaynaktan olmayan ve imza kullanılarak onaylanmış sürücüleri yüklemeyecektir. Güvenli Önyükleme ve Güvenilir Önyükleme klasik örneklerdir.
Güvenli Önyükleme: PC endüstrisi üyeleri tarafından geliştirilmiş bir güvenlik standardıdır. Sistem başlatma işlemi sırasında yetkisiz uygulamaların çalışmasına izin vermeyerek sisteminizi kötü amaçlı programlardan korumanıza yardımcı olur. Bu özellik, bilgisayarınızın yalnızca bilgisayar üreticisinin güvendiği yazılımları kullanarak önyüklemesini sağlar. Böylece, bilgisayarınız her başladığında, bellenim, aygıt yazılımı sürücüleri (Seçenek ROM'lar) ve işletim sistemi dahil olmak üzere her bir önyükleme yazılımı parçasının imzasını kontrol eder. İmzalar doğrulanırsa, bilgisayar önyüklenir ve aygıt yazılımı işletim sistemine denetim verir.
Güvenilir Önyükleme: Yüklemeden önce Windows 10 çekirdeğinin dijital imzasını doğrulamak için Sanal Güvenilir Platform Modülünü (VTPM) kullanır. Buna karşılık, önyükleme sürücüleri, başlangıç dosyaları ve ELAM dahil olmak üzere Windows başlatma işleminin diğer tüm bileşenlerini doğrular. Bir dosya herhangi bir ölçüde değiştirilmiş veya değiştirilmişse, bootloader onu algılar ve onu bozuk bileşen olarak tanıyarak yüklemeyi reddeder. Kısaca, önyükleme sırasında tüm öğeler için bir güven zinciri sağlar.
Çekirdek türleri nelerdir
Kernel, donanımla güvenli bir hat üzerinden de konuşabilir. Böylece şirketler, donanımlarıyla bir dizi düğme aracılığıyla konuşabilen bir Kernel geliştirebilirler. Örneğin çamaşır makinesini ele alalım. Hareket ettirdiğiniz düğmelere ve belirlediğiniz zamana bağlı olarak temel bir Kernel seviyesi yeterli olacaktır. Bununla birlikte, Çekirdeğin kendisi zamanla karmaşıklaşır ve bu da Kernel türleriyle sonuçlanır.
- Monolithic Kernel: Burada, işletim sistemi ve Çekirdek aynı bellek alanında çalışır ve güvenliğin önemli bir sorun olmadığı yerlerde uygundur. Daha hızlı erişimle sonuçlanır, ancak aygıt sürücüsünde bir hata varsa tüm sistem çöker.
- Microkernel: Monolithic Kernel'in basitleştirilmiş bir sürümüdür, burada yapılan işlerin çoğunu Çekirdeğin kendisi yapabilir ve fazladan bir GUI'ye gerek yoktur. Güvenlik ve çökme sisteminin olmadığı veya olmayacağı yerlerde kullanılmalıdırlar.
- Hibrit Çekirdek: Bu Çekirdek, en çok gördüğümüz şey. Windows, Apple'ın macOS'u. Monolithic Kernel ve Microkernel karışımıdır. Sürücüleri dışarı taşır, ancak Windows önyükleme işlemini başlattığında sürücülerin nasıl yüklendiğine benzer şekilde, sistem hizmetlerini Çekirdeğin içinde tutar.
- Nano Kernel: Bir çekirdeğe ihtiyacınız varsa, ancak işlevinin çoğu dışarıda kuruluysa, o zaman bu ortaya çıkar.
- Exo Kernel: Bu çekirdek yalnızca işlem koruması ve kaynak kullanımı sunar. Ancak, çoğunlukla şirket içi bir projeyi test ederken ve daha iyi bir Çekirdek türüne yükselttiğinizde kullanılır.
Bir Kernel hakkında konuştuklarımızdan çok daha fazlası var. Siz daha derine indikçe, Kernel'in tanımı daha geniş ve daha derinleşir.
Yayının anlaşılması kolay olduğunu ve temel bilgileri atlatmanıza yardımcı olacağını umuyoruz.