Разлика между микроядро и монолитно ядро

• 2019

Ядрото е основната част на операционната система; той управлява системните ресурси. Ядрото е като мост между приложението и хардуера на компютъра. Ядрото може да се класифицира допълнително в две категории: Microkernel и Monolithic Kernel. Microkernel е тази, при която потребителските услуги и услугите на ядрото се съхраняват в отделно адресно пространство. Въпреки това, в Монолитни потребителски услуги на ядрото и услугите на ядрото и двете се съхраняват в едно и също адресно пространство. Нека обсъдим някои разлики между Microkernel и Monolithic kernel с помощта на таблицата за сравнение, показана по-долу.

Сравнителна таблица

Основа за сравнение	микрокърнъла	Монолитно ядро
Основен	В потребителските услуги и ядрото на микроядрото услугите се съхраняват в отделно адресно пространство.	В монолитно ядро, както потребителските услуги, така и услугите на ядрото се съхраняват в едно и също адресно пространство.
размер	Микроядрите са по-малки по размер.	Монолитно ядро ​​е по-голямо от микроядрото.
Екзекуция	Бавно изпълнение.	Бързо изпълнение.
разтегателен	Микроядрите лесно се разширяват.	Монолитно ядро ​​е трудно да се разшири.
Сигурност	Ако дадена услуга се срине, това оказва влияние върху работата на микроядрото.	Ако услугата се срине, цялата система се срива в монолитно ядро.
код	За да напишете микроядро, се изисква повече код.	За да напишете монолитно ядро, се изисква по-малко код.
пример	QNX, Symbian, L4Linux, Singularity, K42, Mac OS X, Integrity, PikeOS, HURD, Minix и Coyotos.	Linux, BSD (FreeBSD, OpenBSD, NetBSD), Microsoft Windows (95, 98, Me), Solaris, OS-9, AIX, HP-UX, DOS, OpenVMS, XTS-400 и др.

Определение на микроядрото

Микроядрото, което е ядро, управлява всички системни ресурси. Но в микроядрото, потребителските услуги и услугите на ядрото се изпълняват в различно адресно пространство. Потребителските услуги се съхраняват в потребителското адресно пространство, а услугите на ядрото се съхраняват под адресно пространство на ядрото . Това намалява размера на ядрото и допълнително намалява размера на операционната система.

Освен комуникацията между приложението и хардуера на системата, микроядрото осигурява минимални услуги за управление на процесите и паметта. Комуникацията между клиентската програма / приложение и услугите, изпълнявани в адресното пространство на потребителя, се установява чрез предаване на съобщения. Те никога не взаимодействат директно. Това намалява скоростта на изпълнение на микроядрото.

В микроядрото, потребителските услуги са изолирани от услугите на ядрото, така че ако някоя потребителска услуга се провали, тя не засяга услугата на ядрото и следователно операционната система остава незасегната . Това е едно от предимствата на микроядрото. Микроядрите лесно се разширяват . Ако се добавят новите услуги, те се добавят към адресното пространство на потребителя и следователно пространството на ядрото не изисква никакви модификации. Микроядрото също е лесно преносимо, сигурно и надеждно.

Определение на монолитно ядро

Монолитното ядро ​​управлява системните ресурси между приложението и хардуера на системата. Но за разлика от микроядрото, потребителските услуги и услугите на ядрото се изпълняват под същото адресно пространство. Това увеличава размера на ядрото, което допълнително увеличава размера на операционната система.

Монолитното ядро ​​осигурява планиране на процесора, управление на паметта, управление на файлове и други функции на операционната система чрез системни повиквания. Тъй като потребителските услуги и услугите на ядрото се намират в едно и също адресно пространство, това води до бърза операционна система.

Един от недостатъците на монолитно ядро ​​е, ако някоя от услугите се провали, цялата система се разби. Ако трябва да се добави нова услуга в монолитно ядро, цялата операционна система трябва да бъде модифицирана.

Ключови разлики между микроядрото и монолитно ядро

1. Основната точка, по която се отличава микроядрото и монолитно ядро ​​е, че микроядрото реализира потребителски услуги и услуги на ядрото в различни адресни пространства и монолитно ядро реализира както потребителски услуги, така и услуги на ядрото под същото адресно пространство .
2. Размерът на микроядрото е малък, тъй като в адресното пространство на ядрото се намират само услугите на ядрото. Въпреки това, размерът на монолитно ядро ​​е сравнително по - голям от микроядрото, тъй като услугите на ядрото и потребителските услуги се намират в едно и също адресно пространство.
3. Изпълнението на монолитно ядро ​​е по-бързо, тъй като комуникацията между приложението и хардуера се установява чрез системното повикване . От друга страна, изпълнението на микроядрото е бавно, тъй като комуникацията между приложението и хардуера на системата се установява чрез предаване на съобщения .
4. Лесно е да се разшири микроядрото, защото трябва да се добави нова услуга в адресното пространство на потребителя, което е изолирано от пространството на ядрото, така че ядрото не се нуждае от промяна. Противоположният е случаят с монолитно ядро, ако трябва да се добави нова услуга в монолитно ядро, след което цялото ядро ​​трябва да се модифицира.
5. Микроядрото е по- сигурно от монолитно ядро, тъй като ако услугата не успее в микроядрото, операционната система остава незасегната. От друга страна, ако услугата се провали в монолитно ядро, цялата система се провали.
6. Монолитно проектиране на ядрото изисква по-малко код, което допълнително води до по-малко грешки. От друга страна, проектирането на микроядрото се нуждае от повече код, който води до повече грешки.

Заключение:

Microkernel е по-бавен, но по-сигурен и надежден от монолитно ядро. Монолитно ядрото е бързо, но по-малко сигурно, тъй като всяка повреда в обслужването може да доведе до срив на системата.