Unterschied zwischen Mikrokernel und monolithischem Kernel

Autor: Laura McKinney
Erstelldatum: 1 April 2021
Aktualisierungsdatum: 25 April 2024
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Inhalt


Der Kernel ist der Kern eines Betriebssystems. Es verwaltet die Systemressourcen. Der Kernel ist wie eine Brücke zwischen der Anwendung und der Hardware des Computers. Der Kernel kann weiter in zwei Kategorien eingeteilt werden, den Mikrokernel und den monolithischen Kernel. Microkernel ist derjenige, in dem Benutzerdienste und Kerneldienste in einem separaten Adressraum gespeichert werden. In monolithischen Kernel-Benutzerdiensten und Kernel-Diensten werden jedoch beide im selben Adressraum gehalten. Lassen Sie uns einige weitere Unterschiede zwischen dem Mikrokernel und dem monolithischen Kernel mit Hilfe der unten gezeigten Vergleichstabelle diskutieren.

  1. Vergleichstabelle
  2. Definition
  3. Hauptunterschiede
  4. Fazit

Vergleichstabelle

Grundlage für den VergleichMikrokernelMonolithischer Kern
BasicIn Mikrokernel-Benutzerdiensten und im Kernel werden die Dienste in einem separaten Adressraum gespeichert.Im monolithischen Kernel werden sowohl Benutzerdienste als auch Kerneldienste im selben Adressraum gespeichert.
GrößeMikrokernel sind kleiner.Monolithischer Kernel ist größer als Mikrokernel.
AusführungLangsame Ausführung.Schnelle Ausführung.
AusziehbarDer Mikrokern ist leicht erweiterbar.Der monolithische Kernel ist schwer zu erweitern.
SicherheitWenn ein Dienst abstürzt, hat dies Auswirkungen auf die Funktionsweise des Mikrokerns.Wenn ein Dienst abstürzt, stürzt das gesamte System im monolithischen Kernel ab.
CodeZum Schreiben eines Mikrokerns ist mehr Code erforderlich.Um einen monolithischen Kernel zu schreiben, ist weniger Code erforderlich.
BeispielQNX, Symbian, L4 Linux, Singularity, K42, Mac OS X, Integrity, PikeOS, HURD, Minix und Coyotos. Linux, BSDs (FreeBSD, OpenBSD, NetBSD), Microsoft Windows (95, 98, Me), Solaris, OS-9, AIX, HP-UX, DOS, OpenVMS, XTS-400 usw.


Definition von Mikrokernel

Der Mikrokernel, der ein Kernel ist, verwaltet alle Systemressourcen. Aber in einem Mikrokernel ist das Benutzerdienste und das Kernel-Dienste sind in unterschiedlichen Adressräumen implementiert. Die Benutzerdienste bleiben erhalten Benutzeradressraum, und Kernel-Dienste bleiben unter Kernel-Adressraum. Diese reduziert die Größe des Kernels und reduziert die Größe des Betriebssystems weiter.

Neben der Kommunikation zwischen Anwendung und Hardware des Systems bietet der Mikrokern nur minimale Dienste für die Prozess- und Speicherverwaltung. Die Kommunikation zwischen dem Client-Programm / der Client-Anwendung und den Diensten, die im Benutzeradressraum ausgeführt werden, wird durch Übergabe hergestellt. Sie interagieren nie direkt. Dies verringert die Ausführungsgeschwindigkeit des Mikrokerns.


In einem Mikrokernel sind die Benutzerdienste von den Kerneldiensten isoliert. Wenn also ein Benutzerdienst ausfällt, hat dies keine Auswirkungen auf den Kerneldienst und damit auf das Betriebssystem bleiben unberührt. Dies ist einer der Vorteile des Mikrokerns. Der Mikrokernel ist leicht Erweiterbar. Wenn die neuen Dienste hinzugefügt werden sollen, werden sie dem Benutzeradressraum hinzugefügt, und daher muss der Kernelraum nicht geändert werden. Der Mikrokernel ist außerdem leicht zu transportieren, sicher und zuverlässig.

Definition von Monolithischer Kern

Der monolithische Kernel verwaltet die Systemressourcen zwischen Anwendung und Hardware des Systems. Im Gegensatz zum Mikrokernel werden die Benutzer- und Kerneldienste jedoch unter demselben Adressraum implementiert. Dies vergrößert den Kernel und vergrößert das Betriebssystem weiter.

Der monolithische Kernel bietet CPU-Zeitplanung, Speicherverwaltung, Dateiverwaltung und andere Betriebssystemfunktionen über Systemaufrufe. Da sich Benutzer- und Kerneldienste im selben Adressraum befinden, wird das Betriebssystem schnell ausgeführt.

Einer der Nachteile des monolithischen Kernels besteht darin, dass ein Ausfall eines Dienstes das gesamte System zum Absturz bringt. Wenn ein neuer Dienst im monolithischen Kernel hinzugefügt werden soll, muss das gesamte Betriebssystem geändert werden.

Hauptunterschiede zwischen Mikrokernel und monolithischem Kernel

  1. Der grundlegende Punkt, an dem Mikrokernel und monolithischer Kernel unterschieden werden, ist der folgende Mikrokernel Implementieren von Benutzerdiensten und Kerneldiensten in verschiedene Adressräume und monolithischer Kernel Implementieren Sie sowohl Benutzerdienste als auch Kerneldienste unter gleichen Adressraum.
  2. Die Größe des Mikrokerns beträgt klein da sich nur Kernel-Dienste im Kernel-Adressraum befinden. Die Größe des monolithischen Kernels ist jedoch vergleichsweise größer als Mikrokernel, da sich sowohl Kernel- als auch Benutzerdienste im selben Adressraum befinden.
  3. Die Ausführung des monolithischen Kernels ist schneller als kommunikation zwischen applikation und hardware wird mit dem Systemaufruf. Auf der anderen Seite ist die Ausführung des Mikrokerns schleppend wie die Kommunikation zwischen Anwendung und Hardware des Systems hergestellt wird durch Vorbeigehen.
  4. Es ist einfach, den Mikrokernel zu erweitern, da im Benutzeradressraum, der vom Kernelraum isoliert ist, ein neuer Dienst hinzugefügt werden soll, sodass der Kernel nicht geändert werden muss. Das Gegenteil ist der Fall beim monolithischen Kernel, wenn ein neuer Dienst im monolithischen Kernel hinzugefügt werden soll, dann muss der gesamte Kernel modifiziert werden.
  5. Mikrokernel ist mehr sichern Im Gegensatz zum monolithischen Kernel bleibt das Betriebssystem unberührt, wenn ein Dienst im Mikrokernel ausfällt. Wenn andererseits ein Dienst im monolithischen Kernel ausfällt, fällt das gesamte System aus.
  6. Monolithisches Kernel-Design erfordert weniger CodeDies führt zu weniger Fehlern. Andererseits benötigt das Entwickeln von Mikrokernen mehr Code, was zu mehr Fehlern führt.

Fazit:

Der Mikrokernel ist langsamer, aber sicherer und zuverlässiger als der monolithische Kernel. Monolithischer Kernel ist schnell, aber weniger sicher, da ein Dienstausfall zum Systemabsturz führen kann.