Mikroydin ja monoliittiset ytimet ovat kahden tyyppisiä ytimiä käyttöjärjestelmässä. Ydin on käyttöjärjestelmän pääosa. Tämän seurauksena ytimen tärkeä koodi on tallennettu eri muistitiloihin. Ydin on tärkeä osa, koska se ylläpitää koko järjestelmän asianmukaista toimintaa. Se hallitsee laitteistoja ja prosesseja, tiedostojen käsittelyä ja useita muita toimintoja.

Tässä artikkelissa opit mikroytimestä ja monoliittisesta ytimestä. Mutta ennen kuin keskustelet eroista, sinun on tiedettävä mikroytimestä ja monoliittisesta ytimestä.

Mikä on Microkernel?

Mikroydin on eräänlainen ydin, joka mahdollistaa käyttöjärjestelmän mukauttamisen. Se on etuoikeutettu ja tarjoaa matalan tason osoitetilan hallinnan sekä Prosessien välinen viestintä (IPC) . Lisäksi käyttöjärjestelmän toiminnot, kuten virtuaalimuistin hallinta, tiedostojärjestelmä ja suorittimen ajoitus, on rakennettu mikroytimen päälle. Jokaisella palvelulla on osoiteavaruutensa, jotta ne ovat turvallisia. Lisäksi jokaisella sovelluksella on osoiteavaruutensa. Tämän seurauksena sovellusten, käyttöjärjestelmäpalvelujen ja ytimen välillä on suojaus.

Kun sovellus pyytää palvelua OS-palveluilta, OS-palvelut kommunikoivat keskenään tarjotakseen pyydetyn palvelun sovellukselle. Inter-Process Communication (IPC) voi auttaa tämän viestinnän luomisessa. Kaiken kaikkiaan mikroydinpohjaiset käyttöjärjestelmät tarjoavat korkean laajennettavuuden. Käyttöjärjestelmän palvelut on myös mahdollista räätälöidä sovelluksen tarpeita vastaaviksi.

Microkernelin edut ja haitat

Mikroytimellä on useita etuja ja haittoja. Jotkut mikroytimen eduista ja haitoista ovat seuraavat:

Edut

1. Nämä ovat modulaarisia, ja useita moduuleja voidaan muokata, ladata uudelleen tai vaihtaa ilman ydintä muuttamatta.
2. Mikroytimen arkkitehtuuri on pieni ja eristetty, mutta se voi toimia paremmin.
3. Microkernel-järjestelmä on monipuolinen tekniikka, jossa useiden palvelimien toteuttamat API:t voivat esiintyä rinnakkain.
4. Järjestelmää voidaan laajentaa helpommin, koska se voidaan lisätä järjestelmäsovellukseen keskeyttämättä ydintä.
5. Se lisää uusia ominaisuuksia ilman uudelleenkääntämistä.
6. Verrattuna monoliittisiin järjestelmiin järjestelmä kaatuu vähemmän.

Haitat

1. Mikroytimessä tarvitaan kontekstikytkin, kun ohjaimia ajetaan prosesseina.
2. Mikroydinjärjestelmän suorituskyky saattaa vaihdella ja aiheuttaa ongelmia.
3. Mikroytimen palvelut ovat kalliimpia kuin perinteisessä monoliittisessa järjestelmässä.

Mikä on monoliittinen ydin?

Monoliittinen ydin hallitsee järjestelmän resursseja järjestelmäsovelluksen ja järjestelmälaitteiston välillä. Toisin kuin mikroydin, käyttäjä- ja ydinpalvelut toimivat samassa osoiteavaruudessa. Se kasvattaa ytimen kokoa ja lisää myös käyttöjärjestelmän kokoa.

Monoliittinen ydin tarjoaa suorittimen ajoituksen, laitehallinnan, tiedostojen hallinnan, muistinhallinnan, prosessinhallinnan ja muita käyttöjärjestelmäpalveluita järjestelmäkutsujen kautta. Kaikki nämä komponentit, mukaan lukien tiedostonhallinta ja muistinhallinta, sijaitsevat ytimessä. Käyttäjä- ja ydinpalvelut käyttävät samaa osoiteavaruutta, mikä johtaa nopeasti toimivaan käyttöjärjestelmään. Yksi tämän ytimen haittapuoli on, että jos joku järjestelmän prosessi tai palvelu epäonnistuu, koko järjestelmä kaatuu. Koko käyttöjärjestelmää on muokattava uuden palvelun lisäämiseksi monoliittiseen ytimeen.

Monoliittisen ytimen edut ja haitat

Monoliittisella ytimellä on useita etuja ja haittoja. Jotkut monoliittisen ytimen eduista ja haitoista ovat seuraavat:

Edut

c ohjelmat

1. Monoliittinen ydin toimii nopeasti muistinhallinnan, tiedostojenhallinnan, prosessien ajoituksen jne. takia.
2. Kaikki komponentit voivat olla suoraan vuorovaikutuksessa toistensa ja myös ytimen kanssa.
3. Se on yksi valtava prosessi, joka suoritetaan kokonaan yhdessä osoiteavaruudessa.
4. Sen rakenteet ovat helppoja ja yksinkertaisia. Ydin sisältää kaikki käsittelyyn tarvittavat komponentit.

Haitat

1. Jos käyttäjän on lisättävä uusi palvelu, käyttäjän on muutettava koko käyttöjärjestelmää.
2. Monoliittiseen käyttöjärjestelmään kirjoitetun koodin siirtäminen ei ole helppoa.
3. Jos jokin palveluista epäonnistuu, koko järjestelmä epäonnistuu.

Tärkeimmät erot mikroytimen ja monoliittisen ytimen välillä

Täällä opit tärkeimmät erot mikroytimen ja monoliittisen ytimen välillä. Erilaiset erot mikroytimen ja monoliittisen ytimen välillä ovat seuraavat:

1. Mikroydin on ydintyyppi, joka toteuttaa käyttöjärjestelmän tarjoamalla menetelmiä, kuten matalan tason osoitetilan hallinnan, IPC:n ja säikeiden hallinnan. Toisaalta monoliittinen ydin on eräänlainen ydin, jossa koko käyttöjärjestelmä toimii ydintilassa.
2. Mikroydin ajaa käyttäjä- ja ydinpalveluita eri osoiteavaruuksissa. Toisaalta monoliittinen ydin ajaa sekä ydin- että käyttäjäpalveluita samassa osoiteavaruudessa. Mikroytimissä vain olennaiset prosessit, kuten IPC, muistinhallinta ja ajoitus, tapahtuvat ydintilassa.
3. Mikroytimen suoritus on hitaampaa, koska viestintä järjestelmän sovelluksen ja laitteiston välillä muodostetaan viestin välityksellä. Toisaalta monoliittisen ytimen suoritus on nopeampaa, koska järjestelmäkutsu muodostaa yhteyden järjestelmän sovelluksen ja laitteiston välillä.
4. Mikroytimet käyttävät viestintäjonoja IPC:n saavuttamiseen. Toisaalta monoliittiset ytimet käyttävät pisteitä ja signaaleja IPC:n saavuttamiseksi.
5. Mikroytimen koko on pieni kuin monoliittisen ytimen, koska vain ytimen palvelut toimivat ytimen osoiteavaruudessa. Toisaalta monoliittisen ytimen koko on suurempi, koska sekä käyttäjä- että ydinpalvelut toimivat samassa osoiteavaruudessa.
6. Mikroytimet ovat turvallisempia kuin monoliittiset ytimet, koska käyttöjärjestelmä ei muutu, jos palvelu epäonnistuu mikroytimessä. Toisaalta, jos palvelu epäonnistuu monoliittisessa ytimessä, koko järjestelmä epäonnistuu.
7. Mikroydintä on helppo laajentaa, koska uusia palveluita lisätään käyttäjän osoiteavaruuteen, joka on erillään ydinavaruudesta, joten ydintä ei tarvitse päivittää. Toisaalta koko ydin on päivitettävä, jos monoliittisessa ytimessä käytetään uutta palvelua.
8. Mikroytimen suunnittelu vaatii vähemmän koodia, mikä johtaa vähemmän virheisiin. Sitä vastoin monoliittinen ydin vaatii enemmän koodia, joka johtaa enemmän virheisiin.

Mikroytimen ja monoliittisen ytimen välinen vertailu

Täällä opit mikroytimen ja monoliittisen ytimen välisen vertailun. Tärkeimmät erot mikroytimen ja monoliittisen ytimen välillä ovat seuraavat:

Johtopäätös

Molemmilla ydinarkkitehtuureilla on monia etuja ja rajoituksia. Ei siis ole yksinkertaista ratkaisua sille, kumpi on parempi ja sitä on käytettävä. Tavoitteiden ja vaatimusten tulee valita ytimen tyyli. Muun tyyppisissä ytimissä on nanoytimiä, hybridiytimiä ja eksokerneleitä.