Mikrokernen og de monolitiske kerner er to typer kerner i operativsystemet. Kernen er hoveddelen af ​​operativsystemet. Som et resultat gemmes kernens vigtige kode i forskellige hukommelsespladser. Kernen er en afgørende komponent, fordi den opretholder den korrekte funktion af hele systemet. Den administrerer hardware og processer, filhåndtering og flere andre funktioner.

I denne artikel lærer du om mikrokernen og den monolitiske kerne. Men før du diskuterer forskellene, skal du kende til mikrokernen og den monolitiske kerne.

Hvad er Microkernel?

Mikrokernen er en type kerne, der tillader tilpasning af OS. Det er privilegeret og giver et lavt niveau adressepladsstyring samt Inter-Process Communication (IPC) . Desuden er OS-funktioner som den virtuelle hukommelsesmanager, filsystemet og CPU-planlæggeren bygget oven på mikrokernen. Hver tjeneste har sit adresseområde for at gøre dem sikre. Desuden har hver applikation sit adresseområde. Som et resultat er der beskyttelse mellem applikationer, OS Services og kernen.

string replaceall java

Når en applikation anmoder om en tjeneste fra OS-tjenesterne, kommunikerer OS-tjenesterne med hinanden for at levere den anmodede tjeneste til applikationen. Inter-Process Communication (IPC) kan hjælpe med at etablere denne kommunikation. Samlet set tilbyder mikrokerne-baserede operativsystemer en høj grad af udvidelsesmuligheder. Det er også muligt at tilpasse operativsystemets tjenester, så de opfylder applikationens behov.

Fordele og ulemper ved mikrokernel

Der er forskellige fordele og ulemper ved mikrokernen. Nogle af fordelene og ulemperne ved mikrokernen er som følger:

Fordele

1. Disse er modulære, og flere moduler kan ændres, genindlæses, erstattes uden at ændre kernen.
2. Mikrokernens arkitektur er lille og isoleret, men den fungerer muligvis bedre.
3. Microkernel-systemet er en alsidig teknik, hvor API'er implementeret af flere servere kan eksistere side om side.
4. Systemet kan udvides lettere, fordi det kan føjes til systemapplikationen uden at afbryde kernen.
5. Det tilføjer nye funktioner uden at genkompilere.
6. Sammenlignet med monolitiske systemer er der færre systemnedbrud.

Ulemper

1. En kontekstswitch er påkrævet i mikrokernen, når driverne køres som processer.
2. Mikrokernesystemets ydeevne kan være variabel og forårsage problemer.
3. Mikrokernetjenester er dyrere end i et traditionelt monolitisk system.

Hvad er monolitisk kerne?

Den monolitiske kerne styrer systemets ressourcer mellem systemapplikationen og systemhardwaren. I modsætning til mikrokernen køres bruger- og kernetjenester i det samme adresserum. Det øger kernestørrelsen og øger også størrelsen af ​​OS.

Den monolitiske kerne tilbyder CPU-planlægning, enhedsstyring, filhåndtering, hukommelsesstyring, processtyring og andre OS-tjenester via systemkaldene. Alle disse komponenter, inklusive filhåndtering og hukommelseshåndtering, er placeret i kernen. Bruger- og kernetjenesterne bruger det samme adresserum, hvilket resulterer i et hurtigt kørende operativsystem. En ulempe ved denne kerne er, at hvis nogen proces eller service af systemet fejler, går hele systemet ned. Hele operativsystemet skal modificeres for at tilføje en ny service til en monolitisk kerne.

xor i java

Fordele og ulemper ved monolitisk kerne

Der er forskellige fordele og ulemper ved den monolitiske kerne. Nogle af fordelene og ulemperne ved den monolitiske kerne er som følger:

Fordele

1. Den monolitiske kerne kører hurtigt på grund af hukommelseshåndtering, filhåndtering, procesplanlægning osv.
2. Alle komponenterne kan interagere direkte med hinandens og også med kernen.
3. Det er en enkelt enorm proces, der udføres fuldstændigt inden for et enkelt adresseområde.
4. Dens strukturer er nemme og enkle. Kernen indeholder alle de komponenter, der kræves til behandling.

Ulemper

1. Hvis brugeren skal tilføje en ny tjeneste, skal brugeren ændre hele operativsystemet.
2. Det er ikke nemt at portere kode skrevet i det monolitiske operativsystem.
3. Hvis nogen af ​​tjenesterne fejler, fejler hele systemet.

Hovedforskelle mellem mikrokernen og den monolitiske kerne

Her lærer du de vigtigste forskelle mellem Microkernel og Monolithic Kernel. Forskellige forskelle mellem Microkernel og Monolithic Kernel er som følger:

mappe i linux-kommandoer

1. En mikrokerne er en kernetype, der implementerer et operativsystem ved at levere metoder, herunder administration af adresserum på lavt niveau, IPC og trådstyring. På den anden side er en monolitisk kerne en type kerne, hvor det komplette OS kører i kernerummet.
2. Mikrokernen kører bruger- og kernetjenester i forskellige adresserum. På den anden side kører den monolitiske kerne både kerne- og brugertjenester i det samme adresserum. I mikrokerner finder kun væsentlige processer som IPC, hukommelsesstyring og planlægning sted i kernerummet.
3. Udførelsen af ​​mikrokernen er langsommere, fordi kommunikationen mellem systemets applikation og hardware etableres ved at sende meddelelser. På den anden side er eksekveringen af ​​den monolitiske kerne hurtigere, fordi systemkaldet etablerer kommunikationen af ​​systemets applikation og hardware.
4. Mikrokerner bruger beskedkøerne til at opnå IPC. På den anden side bruger monolitiske kerner sockets og signaler til at opnå IPC.
5. Mikrokernestørrelsen er lille end den monolitiske kerne, fordi kun kernetjenesterne kører i kerneadresserummet. På den anden side er den monolitiske kernestørrelse større, fordi både bruger- og kernetjenester kører i det samme adresserum.
6. Mikrokernerne er mere sikre end de monolitiske kerner, fordi operativsystemet er uændret, hvis en tjeneste fejler i en mikrokerne. På den anden side, hvis en tjeneste fejler i en monolitisk kerne, fejler hele systemet.
7. Mikrokernen er enkel at udvide, da nye tjenester tilføjes i brugeradresserummet, som er adskilt fra kernerummet, og kernen behøver derfor ikke at blive opdateret. På den anden side skal den komplette kerne opdateres, hvis en ny service bruges i en monolitisk kerne.
8. Mikrokernedesign kræver mindre kode, hvilket fører til færre fejl. I modsætning hertil kræver den monolitiske kerne mere kode, der fører til flere fejl.

Head-to-head sammenligning mellem mikrokernen og den monolitiske kerne

Her vil du lære head-to-head sammenligningen mellem Microkernel og Monolithic Kernel. De vigtigste forskelle mellem Microkernel og Monolithic Kernel er som følger:

Konklusion

Begge kernearkitekturer har mange fordele og begrænsninger. Så der er ingen enkel løsning på, hvad der er bedst og skal bruges. Målene og kravene bør vælge kernestilen. Andre typer kerner har nanokerner, hybridkerner og exokerneler.