Микроядрото и монолитното ядро ​​са два вида ядра в операционната система. Ядрото е основната част от ОС. В резултат на това важният код на ядрото се съхранява в различни пространства на паметта. Ядрото е ключов компонент, защото поддържа правилното функциониране на цялата система. Той управлява хардуер и процеси, обработка на файлове и няколко други функции.

В тази статия ще научите за микроядрото и монолитното ядро. Но преди да обсъдите разликите, трябва да знаете за микроядрото и монолитното ядро.

Какво е Microkernel?

Микроядрото е вид ядро, което позволява персонализирането на операционната система. Той е привилегирован и осигурява управление на адресното пространство на ниско ниво, както и Междупроцесна комуникация (IPC) . Освен това функции на ОС като мениджър на виртуална памет, файлова система и планировчик на процесора са изградени върху микроядрото. Всяка услуга има свое адресно пространство, за да бъде защитена. Освен това всяко приложение има свое адресно пространство. В резултат на това има защита между приложенията, OS Services и ядрото.

списък на религиите

Когато дадено приложение поиска услуга от услугите на ОС, услугите на ОС комуникират една с друга, за да предоставят исканата услуга на приложението. Комуникацията между процесите (IPC) може да помогне при установяването на тази комуникация. Като цяло базираните на микроядро операционни системи предлагат високо ниво на разширяемост. Също така е възможно да персонализирате услугите на операционната система, за да отговарят на нуждите на приложението.

Предимства и недостатъци на Microkernel

Има различни предимства и недостатъци на микроядрото. Някои от предимствата и недостатъците на микроядрото са както следва:

Предимства

1. Те са модулни и няколко модула могат да бъдат модифицирани, презаредени, заменени без модифициране на ядрото.
2. Архитектурата на микроядрото е малка и изолирана, но може да работи по-добре.
3. Системата Microkernel е универсална техника, при която API, внедрени от няколко сървъра, могат да съществуват едновременно.
4. Системата може да се разшири по-лесно, защото може да се добави към системното приложение, без да се прекъсва ядрото.
5. Той добавя нови функции без прекомпилиране.
6. В сравнение с монолитните системи има по-малко системни сривове.

Недостатъци

1. Необходим е контекстен превключвател в микроядрото, когато драйверите се изпълняват като процеси.
2. Производителността на системата на микроядрото може да варира и да причинява проблеми.
3. Услугите на микроядрото са по-скъпи, отколкото в традиционната монолитна система.

Какво е монолитно ядро?

Монолитното ядро ​​управлява ресурсите на системата между системното приложение и системния хардуер. За разлика от микроядрото, услугите на потребителя и на ядрото се изпълняват в едно и също адресно пространство. Той увеличава размера на ядрото и също така увеличава размера на операционната система.

Монолитното ядро ​​предлага планиране на процесора, управление на устройства, управление на файлове, управление на паметта, управление на процеси и други услуги на ОС чрез системните извиквания. Всички тези компоненти, включително управление на файлове и управление на паметта, се намират в ядрото. Потребителските услуги и услугите на ядрото използват едно и също адресно пространство, което води до бързо изпълняваща се операционна система. Един недостатък на това ядро ​​е, че ако някой процес или услуга на системата се провали, цялата система се срива. Цялата операционна система трябва да бъде модифицирана, за да се добави нова услуга към монолитно ядро.

spring initializr

Предимства и недостатъци на монолитното ядро

Има различни предимства и недостатъци на монолитното ядро. Някои от предимствата и недостатъците на монолитното ядро ​​са следните:

Предимства

1. Монолитното ядро ​​работи бързо поради управление на паметта, управление на файлове, планиране на процеси и т.н.
2. Всички компоненти могат да взаимодействат директно един с друг, а също и с ядрото.
3. Това е един огромен процес, който се изпълнява изцяло в едно адресно пространство.
4. Структурите му са лесни и прости. Ядрото съдържа всички компоненти, необходими за обработка.

Недостатъци

1. Ако потребителят трябва да добави нова услуга, той трябва да промени цялата операционна система.
2. Не е лесно да се пренесе код, написан в монолитната операционна система.
3. Ако някоя от услугите се провали, цялата система се провали.

Основни разлики между микроядрото и монолитното ядро

Тук ще научите основните разлики между Microkernel и Monolithic Kernel. Различните разлики между Microkernel и Monolithic Kernel са както следва:

палиндром в java

1. Микроядрото е тип ядро, което внедрява операционна система чрез предоставяне на методи, включително управление на адресно пространство на ниско ниво, IPC и управление на нишки. От друга страна, монолитното ядро ​​е вид ядро, при което цялата операционна система работи в пространството на ядрото.
2. Микроядрото изпълнява потребителски и ядрови услуги в различни адресни пространства. От друга страна, монолитното ядро ​​изпълнява както ядрото, така и потребителските услуги в едно и също адресно пространство. В микроядрата само основни процеси като IPC, управление на паметта и планиране се извършват в пространството на ядрото.
3. Изпълнението на микроядрото е по-бавно, тъй като комуникацията между приложението на системата и хардуера се установява чрез предаване на съобщения. От друга страна, изпълнението на монолитното ядро ​​е по-бързо, тъй като системното извикване установява комуникацията между системното приложение и хардуера.
4. Микроядрата използват опашките за съобщения, за да постигнат IPC. От друга страна, монолитните ядра използват сокети и сигнали за постигане на IPC.
5. Размерът на микроядрото е малък от монолитното ядро, тъй като само услугите на ядрото работят в адресното пространство на ядрото. От друга страна, размерът на монолитното ядро ​​е по-голям, тъй като и потребителските, и услугите на ядрото работят в едно и също адресно пространство.
6. Микроядрата са по-сигурни от монолитните ядра, тъй като операционната система остава непроменена, ако дадена услуга се провали в микроядрото. От друга страна, ако дадена услуга се провали в монолитно ядро, цялата система се провали.
7. Микроядрото е лесно за разширяване, тъй като нови услуги се добавят в потребителското адресно пространство, което е отделно от пространството на ядрото, и по този начин ядрото не трябва да се актуализира. От друга страна, цялото ядро ​​трябва да се актуализира, ако се използва нова услуга в монолитно ядро.
8. Проектирането на микроядро изисква по-малко код, което води до по-малко грешки. Обратно, монолитното ядро ​​изисква повече код, което води до повече грешки.

Директно сравнение между микроядрото и монолитното ядро

Тук ще научите директното сравнение между Microkernel и Monolithic Kernel. Основните разлики между Microkernel и Monolithic Kernel са следните:

Заключение

И двете архитектури на ядрото имат много предимства и ограничения. Така че няма просто решение кое е по-добро и трябва да се използва. Целите и изискванията трябва да избират стила на ядрото. Други видове ядра имат наноядра, хибридни ядра и екзоядра.