Mikro çekirdek ve monolitik çekirdekler, işletim sistemindeki iki tür çekirdektir. Çekirdek işletim sisteminin ana parçasıdır. Sonuç olarak çekirdeğin önemli kodu farklı hafıza alanlarında saklanır. Çekirdek çok önemli bir bileşendir çünkü tüm sistemin düzgün çalışmasını sağlar. Donanımı ve süreçleri, dosya işlemeyi ve diğer birçok işlevi yönetir.

Bu yazıda mikro çekirdek ve monolitik çekirdek hakkında bilgi edineceksiniz. Ancak farklılıkları tartışmadan önce mikro çekirdek ve monolitik çekirdek hakkında bilgi sahibi olmalısınız.

Mikro çekirdek nedir?

Mikro çekirdek, işletim sisteminin özelleştirilmesine izin veren bir çekirdek türüdür. Ayrıcalıklıdır ve düşük düzeyli adres alanı yönetiminin yanı sıra sağlar Süreçler Arası İletişim (IPC) . Ayrıca sanal bellek yöneticisi, dosya sistemi ve CPU zamanlayıcı gibi işletim sistemi işlevleri mikro çekirdeğin üzerine inşa edilmiştir. Her hizmetin güvenli olmasını sağlayacak bir adres alanı vardır. Üstelik her uygulamanın kendi adres alanı vardır. Sonuç olarak uygulamalar, İşletim Sistemi Hizmetleri ve çekirdek arasında koruma vardır.

Java dizeleri birleştirir

Bir uygulama, işletim sistemi hizmetlerinden bir hizmet talep ettiğinde, işletim sistemi hizmetleri, uygulamaya istenen hizmeti sağlamak için birbirleriyle iletişim kurar. Süreçler Arası İletişim (IPC) bu iletişimin kurulmasına yardımcı olabilir. Genel olarak, mikro çekirdek tabanlı işletim sistemleri yüksek düzeyde genişletilebilirlik sunar. İşletim sisteminin hizmetlerini uygulamanın ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde özelleştirmek de mümkündür.

Mikro Çekirdeğin Avantajları ve Dezavantajları

Mikro çekirdeğin çeşitli avantajları ve dezavantajları vardır. Mikro çekirdeğin bazı avantaj ve dezavantajları şunlardır:

Avantajları

1. Bunlar modülerdir ve çekirdeği değiştirmeden çeşitli modüller değiştirilebilir, yeniden yüklenebilir ve değiştirilebilir.
2. Mikro çekirdeğin mimarisi küçük ve yalıtılmıştır ancak daha iyi çalışabilir.
3. Microkernel sistemi, birden fazla sunucu tarafından uygulanan API'lerin bir arada bulunabildiği çok yönlü bir tekniktir.
4. Sistem uygulamasına çekirdeğe müdahale edilmeden eklenebildiği için sistem daha kolay genişletilebilir.
5. Yeniden derlemeye gerek kalmadan yeni özellikler ekler.
6. Monolitik sistemlerle karşılaştırıldığında daha az sistem çökmesi yaşanır.

Dezavantajları

1. Sürücüler işlem olarak çalıştırıldığında mikro çekirdekte bir bağlam anahtarı gereklidir.
2. Mikro çekirdek sistem performansı değişken olabilir ve sorunlara neden olabilir.
3. Mikro çekirdek hizmetleri geleneksel monolitik sistemden daha pahalıdır.

Monolitik Çekirdek Nedir?

Monolitik çekirdek, sistem uygulaması ile sistem donanımı arasındaki sistem kaynaklarını yönetir. Mikro çekirdeğin aksine kullanıcı ve çekirdek hizmetleri aynı adres alanında çalıştırılır. Çekirdek boyutunu artırır ve aynı zamanda işletim sisteminin boyutunu da arttırır.

Monolitik çekirdek, sistem çağrıları aracılığıyla CPU planlama, cihaz yönetimi, dosya yönetimi, bellek yönetimi, süreç yönetimi ve diğer işletim sistemi hizmetlerini sunar. Dosya yönetimi ve bellek yönetimi de dahil olmak üzere bu bileşenlerin tümü çekirdeğin içinde bulunur. Kullanıcı ve çekirdek hizmetleri aynı adres alanını kullanır ve bu da hızlı çalışan bir işletim sistemi sağlar. Bu çekirdeğin bir dezavantajı, sistemdeki herhangi bir işlem veya hizmetin başarısız olması durumunda tüm sistemin çökmesidir. Monolitik bir çekirdeğe yeni bir hizmet eklemek için işletim sisteminin tamamının değiştirilmesi gerekir.

Java'da karşılaştırma

Monolitik Çekirdeğin Avantajları ve Dezavantajları

Monolitik çekirdeğin çeşitli avantajları ve dezavantajları vardır. Monolitik çekirdeğin bazı avantaj ve dezavantajları şunlardır:

Avantajları

1. Monolitik çekirdek, bellek yönetimi, dosya yönetimi, süreç zamanlaması vb. nedeniyle hızlı çalışır.
2. Bileşenlerin tümü doğrudan birbirleriyle ve ayrıca çekirdekle etkileşime girebilir.
3. Tamamen tek bir adres alanında yürütülen tek bir büyük işlemdir.
4. Yapıları kolay ve basittir. Çekirdek, işlem için gerekli tüm bileşenleri içerir.

Dezavantajları

1. Kullanıcının yeni bir hizmet eklemesi gerekiyorsa, işletim sisteminin tamamını değiştirmesi gerekir.
2. Monolitik işletim sisteminde yazılan kodu taşımak kolay değildir.
3. Hizmetlerden herhangi biri başarısız olursa, tüm sistem başarısız olur.

Mikro Çekirdek ve Monolitik Çekirdek Arasındaki Temel Farklılıklar

Burada Mikro Çekirdek ve Monolitik Çekirdek arasındaki temel farkları öğreneceksiniz. Mikro Çekirdek ve Monolitik Çekirdek arasındaki çeşitli farklar aşağıdaki gibidir:

Java'yı dizmek için bool

1. Mikro çekirdek, düşük seviyeli adres alanı yönetimi, IPC ve iş parçacığı yönetimi gibi yöntemler sağlayarak bir işletim sistemini uygulayan bir çekirdek türüdür. Öte yandan, monolitik bir çekirdek, işletim sisteminin tamamının çekirdek alanında çalıştığı bir çekirdek türüdür.
2. Mikro çekirdek, kullanıcı ve çekirdek hizmetlerini farklı adres alanlarında çalıştırır. Öte yandan monolitik çekirdek, hem çekirdek hem de kullanıcı hizmetlerini aynı adres alanında çalıştırır. Mikro çekirdeklerde çekirdek alanında yalnızca IPC, bellek yönetimi ve zamanlama gibi temel işlemler gerçekleşir.
3. Mikro çekirdeğin yürütülmesi daha yavaştır çünkü sistemin uygulaması ile donanımı arasındaki iletişim mesaj aktarımıyla kurulur. Öte yandan, monolitik çekirdeğin yürütülmesi daha hızlıdır çünkü sistem çağrısı, sistemin uygulaması ve donanımı arasındaki iletişimi kurar.
4. Mikro çekirdekler IPC'ye ulaşmak için mesajlaşma kuyruklarını kullanır. Öte yandan, monolitik çekirdekler IPC'yi elde etmek için soketleri ve sinyalleri kullanır.
5. Mikro çekirdek boyutu monolitik çekirdeğe göre küçüktür çünkü çekirdek adres alanında yalnızca çekirdek hizmetleri çalışır. Öte yandan, monolitik çekirdek boyutu daha büyüktür çünkü hem kullanıcı hem de çekirdek hizmetleri aynı adres alanında çalışır.
6. Mikro çekirdekler monolitik çekirdeklerden daha güvenlidir çünkü mikro çekirdekte bir hizmet başarısız olursa işletim sistemi değişmez. Öte yandan, monolitik çekirdekte bir hizmet başarısız olursa tüm sistem başarısız olur.
7. Çekirdek alanından ayrı olan kullanıcı adres alanına yeni hizmetler eklendikçe mikro çekirdeğin genişletilmesi kolaydır ve dolayısıyla çekirdeğin güncellenmesine gerek yoktur. Öte yandan, monolitik bir çekirdekte yeni bir hizmet kullanılıyorsa çekirdeğin tamamının güncellenmesi gerekir.
8. Mikro çekirdek tasarımı daha az koda ihtiyaç duyar ve bu da daha az hataya yol açar. Bunun aksine, monolitik çekirdek daha fazla kod gerektirir ve bu da daha fazla hataya yol açar.

Mikro Çekirdek ve Monolitik Çekirdek Arasında Bire Bir Karşılaştırma

Burada Mikro Çekirdek ve Monolitik Çekirdek arasındaki başa baş karşılaştırmayı öğreneceksiniz. Mikro Çekirdek ve Monolitik Çekirdek arasındaki temel farklar şunlardır:

Çözüm

Her iki çekirdek mimarisinin de birçok faydası ve sınırlaması vardır. Dolayısıyla hangisinin daha iyi olduğu ve kullanılması gerektiği konusunda basit bir çözüm yoktur. Hedefler ve gereksinimler çekirdek stilini seçmelidir. Diğer çekirdek türlerinde nano çekirdekler, hibrit çekirdekler ve ekzo çekirdekler bulunur.