El micronucli i els nuclis monolítics són dos tipus de nuclis del sistema operatiu. El nucli és la part principal del sistema operatiu. Com a resultat, el codi important del nucli s'emmagatzema en diferents espais de memòria. El nucli és un component crucial perquè manté el bon funcionament del sistema complet. Gestiona el maquinari i els processos, la gestió de fitxers i diverses altres funcions.

En aquest article, aprendràs sobre el micronucli i el nucli monolític. Però abans de discutir les diferències, heu de conèixer el micronucli i el nucli monolític.

Què és Microkernel?

El microkernel és un tipus de nucli que permet personalitzar el sistema operatiu. És privilegiat i també ofereix una gestió d'espai d'adreces de baix nivell Comunicació entre processos (IPC) . A més, les funcions del sistema operatiu com el gestor de memòria virtual, el sistema de fitxers i el planificador de CPU es construeixen a sobre del micronucli. Cada servei té el seu espai d'adreces per fer-los segurs. A més, cada aplicació té el seu espai d'adreces. Com a resultat, hi ha protecció entre les aplicacions, els serveis del sistema operatiu i el nucli.

Quan una aplicació sol·licita un servei dels serveis del sistema operatiu, els serveis del sistema operatiu es comuniquen entre ells per proporcionar el servei sol·licitat a l'aplicació. La comunicació entre processos (IPC) pot ajudar a establir aquesta comunicació. En general, els sistemes operatius basats en micronucli ofereixen un alt nivell d'extensibilitat. També és possible personalitzar els serveis del sistema operatiu per satisfer les necessitats de l'aplicació.

Avantatges i desavantatges de Microkernel

Hi ha diversos avantatges i desavantatges del micronucli. Alguns dels avantatges i desavantatges del micronucli són els següents:

Avantatges

fitxer json

1. Són modulars i es poden modificar, tornar a carregar i substituir diversos mòduls sense modificar el nucli.
2. L'arquitectura del micronucli és petita i aïllada, però pot funcionar millor.
3. El sistema Microkernel és una tècnica versàtil en la qual poden coexistir les API implementades per diversos servidors.
4. El sistema es pot ampliar més fàcilment perquè es pot afegir a l'aplicació del sistema sense interrompre el nucli.
5. Afegeix noves funcions sense recompilar.
6. En comparació amb els sistemes monolítics, hi ha menys fallades del sistema.

Desavantatges

1. Es requereix un canvi de context al micronucli quan els controladors s'executen com a processos.
2. El rendiment del sistema del micronucli pot ser variable i causar problemes.
3. Els serveis de micronucli són més cars que en un sistema monolític tradicional.

Què és el nucli monolític?

El nucli monolític gestiona els recursos del sistema entre l'aplicació del sistema i el maquinari del sistema. A diferència del microkernel, els serveis d'usuari i del nucli s'executen al mateix espai d'adreces. Augmenta la mida del nucli i també augmenta la mida del sistema operatiu.

El nucli monolític ofereix programació de CPU, gestió de dispositius, gestió de fitxers, gestió de memòria, gestió de processos i altres serveis del sistema operatiu mitjançant les trucades del sistema. Tots aquests components, inclosa la gestió de fitxers i la gestió de memòria, es troben dins del nucli. Els serveis d'usuari i nucli utilitzen el mateix espai d'adreces, donant com a resultat un sistema operatiu d'execució ràpida. Un inconvenient d'aquest nucli és que si algun procés o servei del sistema falla, el sistema complet es bloqueja. S'ha de modificar tot el sistema operatiu per afegir un nou servei a un nucli monolític.

Avantatges i desavantatges del nucli monolític

Hi ha diversos avantatges i desavantatges del nucli monolític. Alguns dels avantatges i desavantatges del nucli monolític són els següents:

Avantatges

1. El nucli monolític s'executa ràpidament a causa de la gestió de la memòria, la gestió de fitxers, la programació de processos, etc.
2. Tots els components poden interactuar directament entre ells i també amb el nucli.
3. És un únic procés enorme que s'executa completament dins d'un únic espai d'adreces.
4. Les seves estructures són senzilles i senzilles. El nucli conté tots els components necessaris per al processament.

Desavantatges

1. Si l'usuari necessita afegir un nou servei, l'usuari necessita modificar el sistema operatiu complet.
2. No és fàcil portar el codi escrit al sistema operatiu monolític.
3. Si algun dels serveis falla, fallarà tot el sistema.

Principals diferències entre el micronucli i el nucli monolític

Aquí aprendràs les principals diferències entre el Microkernel i el Monolític. Les diverses diferències entre el nucli Microkernel i el nucli monolític són les següents:

1. Un micronucli és un tipus de nucli que implementa un sistema operatiu proporcionant mètodes, com ara la gestió de l'espai d'adreces de baix nivell, l'IPC i la gestió de fils. D'altra banda, un nucli monolític és un tipus de nucli en el qual s'executa el sistema operatiu complet a l'espai del nucli.
2. El micronucli executa serveis d'usuari i nucli en diferents espais d'adreces. D'altra banda, el nucli monolític executa tant el nucli com els serveis d'usuari en el mateix espai d'adreces. En els micronuclis, només els processos essencials com l'IPC, la gestió de la memòria i la programació tenen lloc a l'espai del nucli.
3. L'execució del micronucli és més lenta perquè la comunicació entre l'aplicació del sistema i el maquinari s'estableix mitjançant el pas de missatges. D'altra banda, l'execució del nucli monolític és més ràpida perquè la trucada al sistema estableix la comunicació de l'aplicació i el maquinari del sistema.
4. Els micronuclis utilitzen les cues de missatgeria per aconseguir l'IPC. D'altra banda, els nuclis monolítics utilitzen sòcols i senyals per aconseguir IPC.
5. La mida del micronucli és petita que el nucli monolític perquè només els serveis del nucli s'executen a l'espai d'adreces del nucli. D'altra banda, la mida del nucli monolític és més gran perquè tant els serveis d'usuari com el nucli s'executen al mateix espai d'adreces.
6. Els micronuclis són més segurs que els nuclis monolítics perquè el sistema operatiu no es modifica si un servei falla en un micronucli. D'altra banda, si un servei falla en un nucli monolític, falla tot el sistema.
7. El micronucli és senzill d'ampliar ja que s'afegeixen nous serveis a l'espai d'adreces d'usuari, que està separat de l'espai del nucli i, per tant, no cal actualitzar el nucli. D'altra banda, el nucli complet s'ha d'actualitzar si s'utilitza un nou servei en un nucli monolític.
8. El disseny de micronucli necessita menys codi que condueixi a menys errors. En canvi, el nucli monolític requereix més codi que condueix a més errors.

Comparació directa entre el micronucli i el nucli monolític

Aquí, aprendràs la comparació de cap a cap entre el Microkernel i el Monolithic Kernel. Les principals diferències entre el micronucli i el nucli monolític són les següents:

Conclusió

Les dues arquitectures del nucli tenen molts avantatges i limitacions. Per tant, no hi ha una solució senzilla sobre quin és millor i s'ha d'utilitzar. Els objectius i els requisits haurien de triar l'estil del nucli. Altres tipus de nuclis tenen nanokernels, nuclis híbrids i exokernels.