A monolitikus kernel és a mikrokernel áttekintése (μ-kernel)
A következő cikk különbséget tesz a Monolithic kernel és a Microkernel között. Lássuk először, mi a Kernel? A mai világban mindannyian a számítógépektől és a mobil eszközöktől függünk, és a mindennapi életünkben használjuk őket. Gondolkozott már azon azon, hogy ezek az apró eszközök hogyan működnek belsőleg? Próbáltál már valaha megérteni egy operációs rendszert, és így találkozhatunk a „kernel” kifejezéssel, és azon gondolkodhatunk, mi ez vagy honnan származik? Először használta az egeret és szórakoztatta, hogy a számítógép felismeri az egér mozgását? Itt játszik a Kernel.
A kernel olyan szoftver, amely réteget képez a hardver és az operációs rendszer között. Ez az első program, amelyet betöltünk a rendszer indításakor. A memória erőforrásait, a CPU erőforrásokat és az összes folyamatot / feladatot kezeli bármilyen számítógépen. Minden más erőforrás iránti kérelem a kernelen megy keresztül. Ha nyomtatni akarunk, akkor a nyomtatási utasításokat a rendszermag dolgozza fel.
Az egér minden kattintását a kernelon keresztül dolgozzuk fel. Ha egy folyamat végrehajtásához memória szükséges, akkor a kernel fogja kiosztani a memóriát. A számítógép által végrehajtott összes művelet középpontjában áll. A felelős a memóriakezelésért, a hálózatépítésért, az eszközvezérlésért és a fájlrendszerekért. Minden számítógépes rendszer kernelt használ. Minden operációs rendszer, például a Windows, a Mac OS és a Linux rendszermagot használ. Ez nem csupán a számítógépekre korlátozódik, még a mobil eszköz operációs rendszerei is, például az Android, a Windows mobile és az iOS.
Miben különbözik a Kernel az operációs rendszertől?
A kernel egy operációs rendszer része, vagy mondhatjuk, hogy az operációs rendszer szíve. A hasznos alkalmazásokkal összeállított kernel operációs rendszerré válik.
Fontos megjegyezni, hogy egy operációs rendszer két részből áll:
- A kernelterület (privilegizált mód)
- A felhasználói tér (nem előnyös mód)
Különböző típusú kernelek léteznek. A két fő típus a következő:
- Monolit kernel
- mikrokernel
A kernel ilyen típusait szétválasztják attól függően, hogy miként kezelik egy folyamat (más néven rendszerhívás) kérését és az erőforrásokat. A monolit magok sokkal idősebbek, mint a mikrokernelek. A mikrocsatornákat az 1980-as évek végén fedezték fel.
A fej közötti fej összehasonlítása a monolit kernel és a MicroKernel között
Az alábbiakban bemutatjuk a 10 legfontosabb különbséget a Monolithic Kernel és a MicroKernel között 
Főbb különbségek a monolitikus kernel és a MicroKernel között
Beszéljünk néhány, a Monolithic Kernel és a MicroKernel közötti főbb különbségről.
- Helyhasználat végrehajtáshoz: A monolitikus kernel az operációs rendszer összes utasítását ugyanabban a címtérben, mint a kernelterület, futtatja, míg a Microkernel a rendszer utasítások többségét a felhasználói térben, és csak néhányat a kernelterületen. A mikrocsatornák esetében ez csak a fontos folyamatok, például a folyamatközi kommunikáció, az ütemezés és a memóriakezelés történik a kerneltérben.
- A kernel mérete: A Monolithic alkalmazásban, mivel az összes rendszer utasítást a kernel helyén hajtják végre, ez növeli a kernel teljes méretét. Ez az operációs rendszer méretének növekedéséhez is vezet.
- Végrehajtás sebessége: A monolitikus kernel nagyobb sebességet biztosít a Microkernelhez képest, mivel az összes utasítást ugyanabban a címtérben futtatja, ami gyorsabbá teszi a végrehajtást. A Microkernel esetében a végrehajtás lassabb, mivel a különböző címekben futó különféle szolgáltatások között további üzenetek továbbadnak.
- Stabilitás: Ha egy folyamat összeomlik egy monolitikus kernelben, akkor az egész rendszerben leáll. Ennek oka az, hogy minden, ugyanazon címtérben futó folyamatot érint. Míg a mikrokernel esetében a rendszer működésének a kernel és a felhasználói tér közötti megosztása miatt, a szolgáltatás-összeomlás nem érinti más szolgáltatásokat.
- Folyamatközi kommunikáció: A monolitikus magok jeleket és aljzatokat használnak a folyamatok közötti kommunikáció elérésére, míg a mikromagok üzenetküldési sorokat használnak ennek elérésére.
- Bővíthetőség: A két kerneltípus egyik legnagyobb különbsége a kiterjeszthetőség. Új tulajdonságok hozzáadásához a monolitikus kernelhez a teljes kernelt újra kell fordítani. Az újratelepítés nagyobb memória- és időigényt eredményezne. Másrészt a mikrocsatorna esetében a szolgáltatások elszigeteltek egymástól, mivel az üzenetküldési sorokat valósít meg, rugalmasabbá téve a szolgáltatások hozzáadását vagy eltávolítását.
- Karbantarthatóság: Ez hasonló a kiterjeszthetőséghez. Annak érdekében, hogy kijavítsák a hibákat a monolit kernelben, a teljes kernelt újra kell fordítania. Mivel a mikrokernel esetében ez nem igaz.
- Hibakeresés: A rendszermagnak megfelelő privilegizált módban bekövetkező összeomlás maga a hibakeresőt is megrongálhatja. Emiatt nehéz egy monolit kernel hibakeresése a mikrokernelhez viszonyítva.
- Biztonság: A mikrokernel biztonságosabb, mint a monolit kernel, mivel a monolit kernel teljes kódját privilegizált módban futtatja, ezzel növelve a katasztrófa esélyét.
Monolitikus kernel és mikrokernel összehasonlító táblázat
Beszéljünk a Monolithic Kernel és a MicroKernel közötti legfontosabb különbségekről.
| A monolit kernel és a MicroKernel összehasonlításának alapjai | Monolit kernel | mikrokernel |
| Végrehajtási stílus | Az összes folyamat kiváltságos módban a kernelterület alatt kerül végrehajtásra. | Csak a legfontosabb folyamatok zajlanak a Kernel térben. Az összes többi folyamat a felhasználói térben kerül végrehajtásra. |
| Méret | A kernel mérete nagyobb a Microkernelhez képest. | A kernel mérete kisebb a monolit kernelhez képest. |
| Sebesség | Ez biztosítja a folyamatok gyorsabb végrehajtását. | A folyamat végrehajtása lassabb. |
| Stabilitás | Egyetlen folyamatos összeomlás az egész rendszer összeomlását okozza. | Az egyetlen folyamat összeomlása nem lesz hatással a többi folyamatra. |
| Folyamatok közötti kommunikáció | Használjon jeleket és aljzatokat a folyamatok közötti kommunikáció eléréséhez. | Használja az üzenetküldési sorokat a folyamatok közötti kommunikáció eléréséhez. |
| Nyújthatóság | Nehéz meghosszabbítani. | Könnyen kihúzható. |
| Karbantarthatóság | A karbantartás idő- és erőforrásigényes. | Könnyen karbantartható |
| Debug | Nehezebb hibakeresni | Könnyebb hibakeresés |
| Biztonság | Kevésbé biztonságos. | Biztonságosabb |
| Példa | Linux | Mac operációs rendszer |
Következtetés
Mindkét kernel architektúrának saját előnyei és hátrányai vannak. Ezért nincs egyértelmű válasz arra, hogy melyik a jobb, és melyet kell használni. A kernel stílusát az igények és követelmények alapján kell megválasztani. Néhány más típusú kernel a hibrid kernel, a nanokernel és az exokernel.
Ajánlott cikkek
Ez egy útmutató a Monolithic Kernel vs MicroKernel részhez. Itt tárgyaljuk a Monolithic Kernel vs MicroKernel kulcsfontosságú különbségeket az infographics és az összehasonlító táblázat segítségével is. A további javasolt cikkeken keresztül további információkat is megtudhat -
- Monolit kernel
- Ubuntu vs Windows 10
- Monolit kernel
- Beágyazott rendszer interjúval kapcsolatos kérdések