imported>Siegbert v2: 3x exakt dasselbe Dokument als Quelle; obendrein noch Titel doppelt hintereinander im Feld "title" und sämtliche Autorennamen; alle Zitate sind durch den Seitenzahlenbereich vollständig abgedeckt; ACM-Link wäre auch überflüssig wegen DOI-Link; Dokument muss auch nicht nochmal redundant im Abschnitt Literatur angegeben werden => dort ersetzt durch die komplette Dissertationsschrift von Engler

2025-09-25T16:44:57Z

3x exakt dasselbe Dokument als Quelle; obendrein noch Titel doppelt hintereinander im Feld "title" und sämtliche Autorennamen; alle Zitate sind durch den Seitenzahlenbereich vollständig abgedeckt; ACM-Link wäre auch überflüssig wegen DOI-Link; Dokument muss auch nicht nochmal redundant im Abschnitt Literatur angegeben werden => dort ersetzt durch die komplette Dissertationsschrift von Engler

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Ein '''Exokernel''', auch als ''vertikal strukturiertes [[Betriebssystem]]'' bezeichnet, ist eine Art von [[Kernel (Betriebssystem)|Kernel]] und damit der zentrale Bestandteil eines Betriebssystems. Im Gegensatz zu den meisten anderen Kernels bietet er nur sehr wenig [[Abstraktion]] der Hardware für Programme und beschränkt sich darauf, Ressourcenkonflikte zu verhindern und Zugriffsrechte zu prüfen.

Man kann sich Exokernel als eine konsequente Weiterführung des [[Mikrokernel]]-Konzepts vorstellen. Im Gegensatz zu diesen sind sie aber noch rigider in der Wahl der angebotenen Mechanismen.

[[Datei:Exokernel de.png|mini|400px|Vergleich eines „normalen“ ([[Mikrokernel]], [[monolithischer Kernel]]) mit einem Exokernel. Der Exokernel bietet als einzige Abstraktion das Auflösen von Konflikten. Alle anderen Abstraktionen muss das Programm selber oder Libraries bereitstellen.]]

== Geschichte ==
Das Konzept eines Exokernels existiert seit 1994 (Dissertation von [[Dawson Engler]] am MIT bei [[Frans Kaashoek]]), wurde allerdings (bis 2005) nur von dem [[Massachusetts Institute of Technology]] (MIT) für mehrere Systeme eingesetzt, darunter [[ExOs]].
Ein weiteres Konzept mit dem Namen ''Nemesis'' wurde von den Universitäten [[Universität Cambridge|Cambridge]] und [[Universität Glasgow|Glasgow]], [[Cisco Systems]] und dem Swedish Institute of Computer Science entwickelt.

== Funktion ==
Die meisten Kernel verbergen die [[Hardware]] des [[Computer]]s durch eine [[Hardwareabstraktionsschicht]] vor der [[Software]]. So ist es mit [[Virtuelle Speicherverwaltung|virtuellem Speicher]] zum Beispiel möglich, [[Arbeitsspeicher]] für ein Programm zu reservieren, die genaue Speicheradresse kann allerdings nicht festgelegt werden.<ref name="Engler95">{{Cite journal |last=Engler |first=D. R. |last2=Kaashoek |first2=M. F. |last3=O'Toole Jr. |first3=J. |date=1995-12-03 |title=Exokernel: An Operating System Architecture for Application-Level Resource Management |url=http://flint.cs.yale.edu/cs428/doc/p251-engler.pdf |format=PDF |access-date=2016-08-08 |journal=ACM SIGOPS Operating Systems Review |volume=29 |issue=5 |pages=251–266 |doi=10.1145/224056.224076 |issn=0163-5980 |language=en}}</ref>

Exokernel hingegen beschränken sich lediglich auf das Verteilen und Schützen von geteilten Ressourcen wie {{nowrap|z. B.}} Speicher, Ein-/Ausgabegeräte und Prozessoren. Sie erlauben Programmen nach Allokation durch den Kernel direkten Zugriff auf Speicherblöcke. Diese Freiheit kann dazu benutzt werden, Programme zu beschleunigen, indem unnötige Abstraktionen (und damit Zwischenschichten) ausgelassen werden. Die Aufgabe des Exokernels ist es dabei, festzustellen, ob die gewünschte Ressource frei ist, also kein Ressourcenkonflikt vorliegt, und ob sie auch vom jeweiligen Programm benutzt werden darf.<ref name="Engler95" />

== Bibliotheken ==
Abstraktionen werden bei einem Exokernel-Betriebssystem außerhalb vom Kernel durch ein System von Bibliotheken (Library) bereitgestellt, die denen herkömmlicher Betriebssysteme gleichen, allerdings, bedingt durch die Eigenarten des Exokernels, flexibler sind. So ist es – zumindest theoretisch – möglich, verschiedene Betriebssysteme wie [[Windows]] oder [[Unix]] auf einem Exokernel laufen zu lassen, indem jedes von ihnen unterschiedliche Bibliotheken benutzt.<ref name="Engler95" />

== Literatur ==
* {{Internetquelle |autor=D. R. Engler |url=https://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/16713/42430053-MIT.pdf |titel=The Exokernel Operating System Architecture |titelerg=Dissertationsschrift |hrsg=M.I.T. Department of Electrical Engineering and Computer Science |datum=1998 |format=PDF |sprache=en |abruf=2025-07-20 |abruf-verborgen=ja}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Kerneltypen}}

[[Kategorie:Betriebssystemtheorie]]

[[it:Kernel#Esokernel]]

Exokernel - Versionsgeschichte