Рекомендуем, 2020

Выбор редакции

Разница между микроядром и монолитным ядром

Ядро является основной частью операционной системы; он управляет системными ресурсами. Ядро - это мост между приложением и оборудованием компьютера. Ядро можно разделить на две категории: микроядро и монолитное ядро. Микроядро - это то, в котором пользовательские службы и службы ядра хранятся в отдельном адресном пространстве. Однако в монолитном ядре пользовательские службы и службы ядра находятся в одном и том же адресном пространстве. Давайте обсудим некоторые различия между микроядром и монолитным ядром с помощью сравнительной таблицы, показанной ниже.

Сравнительная таблица

Основа для сравненияMicrokernelМонолитное ядро
основнойВ пользовательских службах и ядре микроядра службы хранятся в отдельном адресном пространстве.В монолитном ядре и пользовательские службы, и службы ядра хранятся в одном и том же адресном пространстве.
РазмерМикроядро меньше по размеру.Монолитное ядро ​​крупнее микроядра.
выполнениеМедленное исполнение.Быстрое исполнение.
растяжимыйМикроядро легко расширяется.Монолитное ядро ​​сложно расширить.
БезопасностьВ случае сбоя службы это влияет на работу микроядра.В случае сбоя службы вся система падает в монолитном ядре.
КодЧтобы написать микроядро, требуется больше кода.Чтобы написать монолитное ядро, требуется меньше кода.
примерQNX, 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 т. Д.

Определение микроядра

Микроядро как ядро ​​управляет всеми системными ресурсами. Но в микроядре пользовательские сервисы и сервисы ядра реализованы в разных адресных пространствах. Пользовательские сервисы хранятся в пользовательском адресном пространстве, а сервисы ядра - в адресном пространстве ядра . Это уменьшает размер ядра и еще больше уменьшает размер операционной системы.

Помимо взаимодействия между приложением и оборудованием системы, микроядро предоставляет минимальные услуги управления процессами и памятью. Связь между клиентской программой / приложением и службами, работающими в адресном пространстве пользователя, устанавливается посредством передачи сообщений. Они никогда не взаимодействуют напрямую. Это снижает скорость выполнения микроядра.

В микроядре пользовательские сервисы изолированы от сервисов ядра, поэтому, если какой-либо пользовательский сервис выходит из строя, это не влияет на сервис ядра и, следовательно, операционная система остается неизменной . Это одно из преимуществ в микроядре. Микроядро легко расширяется . Если новые службы должны быть добавлены, они добавляются в адресное пространство пользователя и, следовательно, пространство ядра не требует каких-либо изменений. Микроядро также легко переносимо, безопасно и надежно.

Определение монолитного ядра

Монолитное ядро ​​управляет системными ресурсами между приложением и оборудованием системы. Но в отличие от микроядра, пользовательские сервисы и сервисы ядра реализованы в одном и том же адресном пространстве. Это увеличивает размер ядра, еще больше увеличивает размер операционной системы.

Монолитное ядро ​​обеспечивает планирование ЦП, управление памятью, управление файлами и другие функции операционной системы через системные вызовы. Поскольку пользовательские службы и службы ядра находятся в одном и том же адресном пространстве, это приводит к быстродействующей операционной системе.

Один из недостатков монолитного ядра заключается в том, что в случае сбоя одного из сервисов происходит сбой всей системы. Если новый сервис должен быть добавлен в монолитное ядро, вся операционная система должна быть изменена.

Ключевые различия между микроядром и монолитным ядром

  1. Основным моментом, по которому различается микроядро и монолитное ядро, является то, что микроядро реализует пользовательские службы и службы ядра в разных адресных пространствах, а монолитное ядро реализует как пользовательские службы, так и службы ядра в одном и том же адресном пространстве .
  2. Размер микроядра невелик, поскольку в адресном пространстве ядра находятся только службы ядра. Однако размер монолитного ядра сравнительно больше, чем у микроядра, поскольку и сервисы ядра, и пользовательские сервисы находятся в одном и том же адресном пространстве.
  3. Выполнение монолитного ядра происходит быстрее, поскольку связь между приложением и оборудованием устанавливается с помощью системного вызова . С другой стороны, выполнение микроядра происходит медленно, поскольку связь между приложением и оборудованием системы устанавливается посредством передачи сообщений .
  4. Микроядро легко расширить, поскольку новый сервис должен быть добавлен в адресное пространство пользователя, изолированное от пространства ядра, поэтому ядро ​​не требует модификации. Противоположным является случай с монолитным ядром, если новый сервис должен быть добавлен в монолитное ядро, то необходимо изменить все ядро.
  5. Микроядро является более безопасным, чем монолитное ядро, так как в случае сбоя службы в микроядре операционная система остается неизменной. С другой стороны, в случае сбоя службы в монолитном ядре происходит сбой всей системы.
  6. Монолитное проектирование ядра требует меньше кода, что приводит к меньшему количеству ошибок. С другой стороны, для проектирования микроядра требуется больше кода, что приводит к большему количеству ошибок.

Заключение:

Микроядро медленнее, но более безопасно и надежно, чем монолитное ядро. Монолитное ядро ​​быстрое, но менее безопасное, так как любой сбой службы может привести к сбою системы.

Top