Pregled monolitnog jezgra prema Microkernelu (μ-kernel)
Sljedeći članak opisuje razliku između monolitnog kernela i Microkernela. Da vidimo prvo što je Kernel? U današnjem svijetu svi ovisimo o računalima i mobilnim uređajima i koristimo ih u svakodnevnom životu. Jeste li se ikad zapitali kako ovi sitni uređaji djeluju interno? Jeste li ikad pokušali razumjeti operativni sustav i naiđete na izraz "kernel" i pitate se što je to ili odakle dolazi? Jeste li ikada prvi put koristili miš i zabavljali se kako to računalo prepoznaje vaš pokret miša? Tu igra Kernel.
Kernel je softver koji tvori sloj između hardvera i operativnog sustava. To je prvi program koji se učitava pri pokretanju sustava. Upravlja memorijskim resursima, procesorskim resursima i svim procesima / zadacima na bilo kojem računalu. Svi zahtjevi za druge resurse prolaze kroz kernel. Ako želimo ispisati, uputa za ispis obrađuje se kroz kernel.
Svaki klik našeg miša obrađuje se kroz kernel. Ako proces zahtijeva memoriju da se izvrši, to je jezgra koja raspoređuje memoriju. Nalazi se u središtu svake operacije koju izvrši vaše računalo. Odgovorna je za upravljanje memorijom, umrežavanje, kontrolu uređaja, datotečne sustave. Svaki računalni sustav koristi kernel. Svi operativni sustavi kao što su Windows, Mac OS, Linux koriste kernel. Nije ograničen samo na računala, čak i operativni sustavi vaših mobilnih uređaja kao što su Android, Windows Mobile i iOS koriste kernel.
Po čemu se Kernel razlikuje od operativnog sustava?
Kernel je dio operativnog sustava ili biste ga mogli reći srce operativnog sustava. Kernel zajedno s korisnim aplikacijama postaje operativni sustav.
Važno je ovdje napomenuti da se operativni sustav sastoji od dva dijela:
- Prostor kernela (povlašteni način)
- Korisnički prostor (neprivilegirani način)
Postoje različite vrste jezgre. Dvije glavne vrste su:
- Monolitna jezgra
- mikrokernelu
Ove se vrste kernela razdvajaju na temelju načina na koji upravljaju zahtjevom iz procesa (poznatog i kao sistemski pozivi) i resursa. Monolitna zrnca su mnogo starija od mikrookole. Mikrokerneli su otkriveni krajem 1980-ih.
Usporedba između monolitnog kernela i MicroKernela
Ispod je 10 najboljih razlika između monolitnog kernela i MicroKernela 
Ključne razlike između monolitnog kernela i MicroKernela
Raspravimo o nekim glavnim razlikama između monolitnog kernela i MicroKernela.
- Potrošnja prostora za izvođenje: Monolithic kernel pokreće sve upute operacijskog sustava u istom adresnom prostoru kao i prostor kernele, dok Microkernel pokreće većinu sistemskih uputa u korisničkom prostoru i samo nekoliko u prostoru kernela. To je u slučaju mikrokenera, u prostoru kernela odvijaju se samo važni procesi poput međuprocesne komunikacije, zakazivanja i upravljanja memorijom.
- Veličina kernela: U Monolithic-u budući da se sve upute sustava izvode pod prostorom kernela povećava ukupnu veličinu kernela. To dovodi i do povećanja veličine operativnog sustava.
- Brzina izvršenja: Monolitno jezgro pruža bolju brzinu u usporedbi s Microkernelom jer izvodi sve upute pod istim adresnim prostorom, što izvršava brže. U slučaju Microkernela, izvršavanje je sporije zbog dodatnih poruka koje prolaze između različitih usluga koje se izvode u različitim adresnim prostorima.
- Stabilnost: Ako se proces sruši u monolitnom jezgru, to rezultira zaustavljanjem na cijelom sustavu. To je zato što utječe svaki proces koji se odvija u istom adresnom prostoru. Dok u slučaju mikrokernela zbog podjele rada sustava između kernela i korisničkog prostora, pad sustava ne utječe na ostale usluge.
- Međuprocesna komunikacija: Monolitna jezgra koriste signale i utičnice za postizanje međuprocesne komunikacije, dok mikro jezgre koriste redove za slanje poruka kako bi postigli isto.
- Proširenost: Jedna od glavnih razlika između dvije vrste kernela je proširivost. Za dodavanje novih značajki monolitnom jezgri, trebalo bi ponovno prevesti cijelu jezgru. Prekompiranje bi dovelo do veće memorije i potrošnje vremena. S druge strane, u slučaju mikrokernela, usluge su međusobno izolirane dok implementira redove slanja poruka, čineći fleksibilnije dodavanje ili uklanjanje značajki.
- Održavanje: Ovo je slično proširivosti. Da biste popravili sve pogreške u monolitnom kernelu, morali biste ponovno prevesti cijelu jezgru. Dok to nije slučaj za mikrokernele.
- Otklanjanje pogrešaka: Pad u povlaštenom načinu rada koji je mjesto u jezgri može pokvariti sam program za uklanjanje pogrešaka. Zbog toga je teško ukloniti pogrešku monolitne jezgre u usporedbi s mikrokelerom.
- Sigurnost: Mikrokerneli su sigurniji u usporedbi s monolitnim kernelima jer monolitno jezgro vodi cijeli svoj kod u povlaštenom načinu rada, povećavajući izglede za katastrofu.
Monolitna jezgra u odnosu na mikrokernel usporednu tablicu
Raspravimo o najvišim razlikama između monolitnog kernela u odnosu na MicroKernel.
| Osnove usporedbe monolitnog kernela i MicroKernela | Monolitna jezgra | mikrokernelu |
| Stil izvršenja | Svi se procesi izvršavaju pod jezgrom u povlaštenom načinu. | U Kernel prostoru se odvijaju samo najvažniji procesi. Svi ostali procesi se izvode u korisničkom prostoru. |
| Veličina | Veličina jezgre veća je u usporedbi s Microkernelom. | Veličina kernela je manja s obzirom na monolitnu jezgru. |
| Ubrzati | Omogućuje brže izvršavanje procesa. | Provođenje procesa je sporije. |
| Stabilnost | Jedni pad sustava uzrokovat će pad cijelog sustava. | Raspad jednog procesa neće utjecati na ostale procese. |
| Međuprocesna komunikacija | Koristite signale i utičnice za postizanje međuprocesne komunikacije. | Upotrijebite redove za slanje poruka kako biste postigli međuprocesnu komunikaciju. |
| rastegljivost | Teško produžiti. | Lako se izvlači. |
| sposobnost snabdijevanja | Za održavanje treba više vremena i resursa. | Lako održiv |
| otkloniti neispravnost | Teže je za uklanjanje pogrešaka | Lakše za uklanjanje pogrešaka |
| sigurnosti | Manje sigurno. | Sigurniji |
| Primjer | Linux | Mac OS |
Zaključak
Obje arhitekture kernela dolaze s vlastitim nizom prednosti i nedostataka. Stoga nema pravog odgovora na pitanje koji je bolji i treba ga koristiti. Stil kernela treba odabrati na temelju potreba i zahtjeva koje treba udovoljiti. Nekoliko drugih vrsta jezgri su hibridno jezgro, nanokernel, egokernel.
Preporučeni članci
Ovo je vodič za monolitni kernel vs MicroKernel. Ovdje također raspravljamo o monolitnim kernelima i MicroKernel ključnim razlikama s infografikom i usporednom tablicom. Možete i proći naše druge predložene članke da biste saznali više -
- Monolitna jezgra
- Ubuntu i Windows 10
- Monolitna jezgra
- Pitanja o ugrađenom sustavu za intervju