Microkernel inserito Operasistema di controllo: Architecnologia, vantaggi

Prima di imparare MicroKernel, capiamo:

Cos'è il nocciolo?

Un kernel è una parte importante di un sistema operativo che gestisce le risorse di sistema. Funge anche da ponte tra il software e l'hardware del computer. È uno dei primi programmi che viene caricato all'avvio dopo il bootloader. Il kernel è anche responsabile di offrire un accesso sicuro all'hardware della macchina per vari programmi. Decide anche quando e per quanto tempo una determinata applicazione utilizza hardware specifico.

Cos'è un kernel monolitico?

Il kernel monolitico esegue tutti i servizi di sistema di base come gestione dei processi, Gestione della memoria, comunicazione I/O e gestione degli interrupt, file system, ecc. nello spazio del kernel.

In questo tipo di approccio Kernel, l'intero sistema operativo viene eseguito come un singolo programma in modalità kernel. Il sistema operativo è scritto come una raccolta di procedure collegate tra loro in un grande programma binario eseguibile.

micronocciolo Architectura

Un Microkernel è la parte più importante per la corretta implementazione di un sistema operativo. Puoi vedere nel diagramma seguente che Microkernel soddisfa operazioni di base come la memoria, i meccanismi di pianificazione dei processi e la comunicazione tra processi.

Microkernel è l'unico software in esecuzione a livello privilegiato. Le altre importanti funzionalità del sistema operativo vengono rimosse dalla modalità kernel ed eseguite in modalità utente. Queste funzionalità possono essere driver di dispositivo, applicazioni, file server, comunicazione tra processi, ecc.

Componenti del microkernel

Un microkernel comprende solo le funzionalità principali del sistema. Un componente è incluso nel Microkernel solo se metterlo all'esterno interromperebbe la funzionalità del sistema. Tutti gli altri componenti non essenziali dovrebbero essere messi in modalità utente.

Le funzionalità minime richieste nel Microkernel sono:

• Gestione della memoria meccanismi come gli spazi degli indirizzi dovrebbero essere inclusi nel Microkernel. Contiene anche funzionalità di protezione della memoria.
• I meccanismi di pianificazione del processore dovrebbero contenere pianificatori di processi e thread.
• La comunicazione tra processi gestisce i server che eseguono i propri spazi di indirizzi.

Differenza tra microkernel e kernel monolitico

Vantaggi del microkernel

Ecco i vantaggi/vantaggi dell'utilizzo di Microkernel

• L'architettura del microkernel è piccola e isolata, quindi può funzionare meglio.
• I microkernel sono sicuri perché includono solo i componenti che altrimenti interrompono la funzionalità del sistema.
• L'espansione del sistema è più accessibile, quindi può essere aggiunta all'applicazione di sistema senza disturbare il kernel.
• I microkernel sono modulari e i diversi moduli possono essere sostituiti, ricaricati, modificati senza nemmeno toccare il kernel.
• Meno arresti anomali del sistema rispetto ai sistemi monolitici.
• L'interfaccia del microkernel ti aiuta a imporre una struttura di sistema più modulare.
• Senza ricompilare, aggiungi nuove funzionalità
• Anche il malfunzionamento del server viene isolato come qualsiasi altro malfunzionamento del programma utente.
• Il sistema microkernel è flessibile, quindi strategie e API diverse, implementate da server diversi, possono coesistere nel sistema.
• Una maggiore sicurezza e stabilità si tradurranno in una diminuzione della quantità di codice che viene eseguito in modalità kernel

Svantaggio del Microkernel

Ecco gli svantaggi/contro dell'utilizzo del Microkernel:

• Fornire servizi in un sistema microkernel è costoso rispetto al normale sistema monolitico.
• Cambio di contesto o chiamata di funzione necessaria quando i driver sono implementati rispettivamente come procedure o processi.
• Le prestazioni di un sistema microkernel possono essere indifferenti e possono portare ad alcuni problemi.

Sintesi

• Un kernel è una parte importante di un sistema operativo che gestisce le risorse di sistema.
• Un microkernel è un software o un codice che contiene la quantità minima richiesta di funzioni, dati e caratteristiche per implementare un sistema operativo.
• Nell'approccio Monlytic Kernel, l'intero sistema operativo viene eseguito come un singolo programma in modalità kernel
• Un Microkernel è la parte più importante per la corretta implementazione di un sistema operativo.
• Un microkernel comprende solo le funzionalità principali del sistema.
• Un kernel monolitico è un processo di grandi dimensioni in esecuzione in un unico spazio di indirizzi, mentre il Microkernel può essere suddiviso in processi separati chiamati server.
• L'architettura del microkernel è piccola e isolata, quindi può funzionare meglio
• Fornire servizi in un sistema microkernel è costoso rispetto al normale sistema monolitico