Oversigt over monolitisk kerne vs mikrokernel (μ-kerne)
Den følgende artikel giver en forskel mellem monolitisk kerne vs mikrokernel. Lad os først se, hvad er Kernel? I nutidens verden er vi alle afhængige af computere og mobile enheder og bruger dem i vores daglige liv. Har du nogensinde undret dig over, hvordan disse små enheder fungerer internt? Har du nogensinde prøvet at forstå et operativsystem og tilfældigvis støttede på udtrykket "kerne" og spekulerer på, hvad det er, eller hvor kom det fra? Har du nogensinde brugt en mus for første gang og været moret med, hvordan computeren genkender din musbevægelse? Det er her Kernen kommer i spil.
En kerne er en software, der danner et lag mellem hardware og operativsystemet. Det er det første program, der bliver indlæst ved systemstart. Det administrerer hukommelsesressourcer, CPU-ressourcer og alle processer / opgaver på enhver computer. Alle anmodninger til andre ressourcer går gennem kernen. Hvis vi vil udskrive, behandles udskrivningsinstruktionen gennem kernen.
Hvert klik på vores mus behandles gennem kernen. Hvis en proces kræver hukommelse for at udføres, vil det være kernen, der tildeler hukommelsen. Det er i centrum for enhver handling, der udføres af din computer. Det er ansvarligt for hukommelsesstyring, netværk, enhedskontrol, filsystemer for at nævne nogle få. Hvert computersystem bruger en kerne. Alle operativsystemer som Windows, Mac OS, Linux bruger kerne. Det er ikke kun begrænset til computere, selv dine mobile enheds operativsystemer som Android, Windows mobil og iOS bruger kerne.
Hvordan adskiller Kernel sig fra et operativsystem?
En kerne er en del af et operativsystem, eller du kan sige det er hjertet i et operativsystem. En kerne sammensat med nyttige applikationer bliver et operativsystem.
Det vigtige at bemærke her er, at et operativsystem består af to dele:
- Kerneområdet (privilegeret tilstand)
- Brugerområdet (uprivilligeret tilstand)
Der er forskellige typer kerne. De to hovedtyper er nemlig:
- Monolitisk kerne
- mikrokernen
Disse typer af kernen er adskilt ud fra, hvordan de administrerer en anmodning fra en proces (også kendt som systemopkald) og ressourcer. Monolitiske kerner er meget ældre end mikrokerner. Mikrokerner blev opdaget i slutningen af 1980'erne.
Sammenligning mellem hoved og hoved mellem monolitisk kerne mod MicroKernel
Nedenfor er de top 10 forskelle mellem Monolitisk Kernel vs MicroKernel 
Vigtige forskelle mellem monolitisk kerne vs MicroKernel
Lad os diskutere nogle af de største forskelle mellem monolitisk kernel vs MicroKernel.
- Pladsforbrug til eksekvering: Monolitisk kerne kører alle operativsysteminstruktionerne i det samme adresserum som kernepladsen, mens Microkernel kører størstedelen af systeminstruktionerne i brugerområdet og kun et par kernepladser. Det er tilfældet med mikrokerner kun vigtige processer som interprocesskommunikation, planlægning og hukommelsesstyring, der finder sted i kernel space.
- Størrelse på kernen: I monolitisk, da alle systeminstruktioner udføres under kernelplads, øges den samlede størrelse på kernen. Dette fører til en stigning i operativsystemets størrelse også.
- Udførelseshastighed: Monolitisk kerne giver bedre hastighed sammenlignet med Microkernel, da den kører alle instruktioner under samme adresse, hvilket gør eksekveringen hurtigere. I tilfælde af Microkernel er udførelsen langsommere på grund af yderligere meddelelser, der passerer mellem de forskellige tjenester, der kører i forskellige adresserum.
- Stabilitet: Hvis en proces går ned i en monolitisk kerne, resulterer den i en systemdækkende stop. Dette skyldes, at hver proces, der kører i samme adresse, påvirkes. Mens der i forbindelse med mikrokernel på grund af opdelingen af systemdrift mellem kerne og brugerrum, påvirker et servicekras ikke andre tjenester.
- Interprocess-kommunikation: Monolitiske kerner bruger signaler og stikkontakter for at opnå interprocess-kommunikation, mens mikrokerner bruger messaging-køer for at opnå det samme.
- Strækbarhed: En af de største forskelle mellem de to kerne-typer er udvidelighed. For at tilføje nye funktioner til en monolitisk kerne, skulle man omkompilere hele kernen. Genkompilering ville føre til mere hukommelse og tidsforbrug. På den anden side i tilfælde af mikrokernel isoleres tjenesterne fra hinanden, da de implementerer meddelelseskøer, hvilket gør det mere fleksibelt at tilføje eller fjerne funktioner.
- Vedligeholdelighed: Dette ligner udvidelsesmuligheder. For at rette eventuelle fejl i den monolitiske kerne, ville man være nødt til at rekompilere hele kernen. Der henviser til, at dette ikke er tilfældet for mikrokernel.
- Debug: Et nedbrud i den privilegerede tilstand, der er kerneplads, kan ødelægge selve fejlfinderen. På grund af dette er det vanskeligt at debugge en monolitisk kerne i sammenligning med en mikrokernel.
- Sikkerhed: Mikrokerner er mere sikre sammenlignet med monolitisk kerne, da monolitisk kerne kører hele koden i privilegeret tilstand, hvilket øger chancerne for en katastrofe.
Monolitisk kernel vs mikrokernel-sammenligningstabel
Lad os diskutere de øverste forskelle mellem monolitisk kernel vs MicroKernel.
| Grundlag for sammenligning mellem monolitisk kerne og mikrokern | Monolitisk kerne | mikrokernen |
| Udførelsesstil | Alle processer udføres under kerneområdet i privilegeret tilstand. | Kun de vigtigste processer finder sted i Kernel-rummet. Alle andre processer udføres i brugerområdet. |
| Størrelse | Kernestørrelse er større sammenlignet med Microkernel. | Kernestørrelse er mindre med hensyn til den monolitiske kerne. |
| Hastighed | Det giver hurtigere udførelse af processer. | Processudførelse er langsommere. |
| Stabilitet | Et enkelt procesnedbrud vil få hele systemet til at gå ned. | Et enkelt procesnedbrud har ingen indflydelse på andre processer. |
| Inter-process kommunikation | Brug signaler og stikkontakter for at opnå interprocess-kommunikation. | Brug meddelelseskøer for at opnå kommunikation mellem processer. |
| udvidelsesmuligheder | Svær at udvide. | Let strækbar. |
| Maintainability | Vedligeholdelse er mere tid og ressourcekrævende. | Let vedligeholdelse |
| Fejlfinde | Sværere at fejlsøge | Nemmere at fejlsøge |
| Sikkerhed | Mindre sikker. | Mere sikker |
| Eksempel | Linux | Mac OS |
Konklusion
Begge kernelarkitekturer leveres med deres eget sæt fordele og ulemper. Der er derfor ikke et direkte frem svar på, hvilken der er bedre og bør bruges. Kernestilen skal vælges baseret på de behov og krav, man skal opfylde. Et par andre typer kerner er hybridkernen, nanokernel, exokernel.
Anbefalede artikler
Dette har været en guide til Monolitisk Kernel vs MicroKernel. Her diskuterer vi også den monolitiske kernel vs MicroKernel nøgleforskelle med infografik og sammenligningstabel. Du kan også gennemgå vores andre foreslåede artikler for at lære mere -
- Monolitisk kerne
- Ubuntu vs Windows 10
- Monolitisk kerne
- Spørgsmål om indlejrede systemintervaller