TechCodeview

Mikrobranduolis ir monolitiniai branduoliai yra dviejų tipų branduoliai operacinėje sistemoje. Branduolys yra pagrindinė OS dalis. Dėl to svarbus branduolio kodas yra saugomas skirtingose ​​atminties vietose. Branduolys yra labai svarbus komponentas, nes jis palaiko tinkamą visos sistemos veikimą. Jis valdo aparatinę įrangą ir procesus, failų tvarkymą ir keletą kitų funkcijų.

Šiame straipsnyje sužinosite apie mikrobranduolį ir monolitinį branduolį. Tačiau prieš aptardami skirtumus, turite žinoti apie mikrobranduolį ir monolitinį branduolį.

Kas yra Mikrokernelis?

Mikrobranduolis yra branduolio tipas, leidžiantis pritaikyti OS. Jis yra privilegijuotas ir užtikrina žemo lygio adresų erdvės valdymą Tarpprocesinis ryšys (IPC) . Be to, OS funkcijos, tokios kaip virtualiosios atminties tvarkyklė, failų sistema ir procesoriaus planavimo priemonė, yra sukurtos ant mikrobranduolių. Kiekviena paslauga turi savo adresų erdvę, kad būtų saugi. Be to, kiekviena programa turi savo adresų erdvę. Dėl to yra apsauga tarp programų, OS paslaugų ir branduolio.

Kai programa prašo paslaugos iš OS paslaugų, OS paslaugos susisiekia viena su kita, kad programai teiktų prašomą paslaugą. Tarpprocesinis ryšys (IPC) gali padėti užmegzti šį ryšį. Apskritai, mikrobranduoliais pagrįstos operacinės sistemos siūlo didelį išplėtimo lygį. Taip pat galima pritaikyti operacinės sistemos paslaugas, kad jos atitiktų programos poreikius.

Mikrokernel privalumai ir trūkumai

Yra įvairių mikrobranduolių privalumų ir trūkumų. Kai kurie mikrobranduolių privalumai ir trūkumai yra šie:

Privalumai

1. Tai yra moduliniai ir keli moduliai gali būti modifikuoti, perkrauti, pakeisti nekeičiant branduolio.
2. Mikrobranduolių architektūra yra maža ir izoliuota, tačiau ji gali veikti geriau.
3. „Microkernel“ sistema yra universali technika, kurioje gali egzistuoti kelių serverių įdiegtos API.
4. Sistemą galima lengviau išplėsti, nes ją galima pridėti prie sistemos programos nepertraukiant branduolio.
5. Ji prideda naujų funkcijų neperkompiliuojant.
6. Palyginti su monolitinėmis sistemomis, sistemos gedimų yra mažiau.

Trūkumai

1. Mikrobranduolyje reikalingas konteksto jungiklis, kai tvarkyklės paleidžiamos kaip procesai.
2. Mikrobranduolių sistemos našumas gali skirtis ir sukelti problemų.
3. Mikrobranduolių paslaugos yra brangesnės nei tradicinėje monolitinėje sistemoje.

Kas yra monolitinis branduolys?

Monolitinis branduolys valdo sistemos išteklius tarp sistemos programos ir sistemos aparatinės įrangos. Skirtingai nuo mikrobranduolių, vartotojo ir branduolio paslaugos vykdomos toje pačioje adresų erdvėje. Tai padidina branduolio dydį ir taip pat padidina OS dydį.

Monolitinis branduolys siūlo procesoriaus planavimą, įrenginių valdymą, failų valdymą, atminties valdymą, procesų valdymą ir kitas OS paslaugas per sistemos skambučius. Visi šie komponentai, įskaitant failų valdymą ir atminties valdymą, yra branduolyje. Vartotojo ir branduolio paslaugos naudoja tą pačią adresų erdvę, todėl operacinė sistema veikia greitai. Vienas šio branduolio trūkumas yra tas, kad jei kuris nors sistemos procesas ar paslauga sugenda, visa sistema sugenda. Visa operacinė sistema turi būti modifikuota, kad į monolitinį branduolį būtų įtraukta nauja paslauga.

Monolitinio branduolio privalumai ir trūkumai

Yra įvairių monolitinio branduolio privalumų ir trūkumų. Kai kurie monolitinio branduolio privalumai ir trūkumai yra šie:

Privalumai

1. Monolitinis branduolys veikia greitai dėl atminties valdymo, failų valdymo, procesų planavimo ir kt.
2. Visi komponentai gali tiesiogiai sąveikauti vienas su kitu ir taip pat su branduoliu.
3. Tai vienas didžiulis procesas, kuris visiškai vykdomas vienoje adresų erdvėje.
4. Jo konstrukcijos yra lengvos ir paprastos. Branduolyje yra visi apdorojimui reikalingi komponentai.

Trūkumai

1. Jei vartotojui reikia pridėti naują paslaugą, vartotojas turi pakeisti visą operacinę sistemą.
2. Nelengva perkelti kodą, parašytą monolitinėje operacinėje sistemoje.
3. Jei kuri nors iš paslaugų sugenda, sugenda visa sistema.

Pagrindiniai mikrobrandžio ir monolitinio branduolio skirtumai

Čia sužinosite pagrindinius mikrobranduolių ir monolitinio branduolio skirtumus. Įvairūs skirtumai tarp mikrobranduolių ir monolitinio branduolio yra tokie:

1. Mikrobranduolis yra branduolio tipas, kuris įdiegia operacinę sistemą pateikdamas metodus, įskaitant žemo lygio adresų erdvės valdymą, IPC ir gijų valdymą. Kita vertus, monolitinis branduolys yra branduolio tipas, kuriame visa OS veikia branduolio erdvėje.
2. Mikrobranduolis vykdo vartotojo ir branduolio paslaugas skirtingose ​​adresų erdvėse. Kita vertus, monolitinis branduolys vykdo ir branduolio, ir vartotojo paslaugas toje pačioje adresų erdvėje. Mikrobranduoliuose branduolio erdvėje vyksta tik esminiai procesai, tokie kaip IPC, atminties valdymas ir planavimas.
3. Mikrobranduolio vykdymas yra lėtesnis, nes ryšys tarp sistemos taikomosios programos ir aparatinės įrangos užmezgamas perduodant pranešimą. Kita vertus, monolitinio branduolio vykdymas yra greitesnis, nes sistemos iškvietimas nustato sistemos taikomosios programos ir aparatinės įrangos ryšį.
4. Mikrobranduoliai naudoja pranešimų eiles, kad pasiektų IPC. Kita vertus, monolitiniai branduoliai naudoja lizdus ir signalus, kad pasiektų IPC.
5. Mikrobranduolio dydis yra mažesnis nei monolitinio branduolio, nes branduolio adresų erdvėje veikia tik branduolio paslaugos. Kita vertus, monolitinio branduolio dydis yra didesnis, nes ir vartotojo, ir branduolio paslaugos veikia toje pačioje adresų erdvėje.
6. Mikrobranduoliai yra saugesni nei monolitiniai branduoliai, nes operacinė sistema nesikeičia, jei mikrobranduolyje sugenda paslauga. Kita vertus, jei paslauga sugenda monolitiniame branduolyje, sugenda visa sistema.
7. Mikrobranduolį paprasta išplėsti, nes naujos paslaugos pridedamos vartotojo adresų erdvėje, kuri yra atskirta nuo branduolio erdvės, todėl branduolio nereikia atnaujinti. Kita vertus, visas branduolys turi būti atnaujintas, jei monolitiniame branduolyje naudojama nauja paslauga.
8. Mikrobranduolių projektavimui reikia mažiau kodo, todėl atsiranda mažiau klaidų. Priešingai, monolitiniam branduoliui reikia daugiau kodo, dėl kurio atsiranda daugiau klaidų.

Tiesioginis mikrobranduolių ir monolitinio branduolio palyginimas

Čia sužinosite tiesioginį mikrobranduolių ir monolitinio branduolio palyginimą. Pagrindiniai mikrobrandžio ir monolitinio branduolio skirtumai yra šie:

Išvada

Abi branduolio architektūros turi daug privalumų ir apribojimų. Taigi, nėra paprasto sprendimo, kuris yra geresnis ir turi būti naudojamas. Tikslai ir reikalavimai turėtų pasirinkti branduolio stilių. Kiti branduolių tipai turi nanobranduolius, hibridinius branduolius ir egzokernelius.