ไมโครเคอร์เนลใน Operaระบบติ้ง: Archiเทคเจอร์ข้อดี

ก่อนที่เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับไมโครเคอร์เนล เรามาทำความเข้าใจสิ่งต่อไปนี้กันก่อน:

เคอร์เนลคืออะไร?

เคอร์เนลเป็นส่วนสำคัญของระบบปฏิบัติการที่ทำหน้าที่จัดการทรัพยากรของระบบ นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์ เป็นหนึ่งในโปรแกรมแรกๆ ที่ถูกโหลดเมื่อเริ่มต้นระบบหลังจากบูตโหลดเดอร์ เคอร์เนลยังมีหน้าที่รับผิดชอบในการให้การเข้าถึงฮาร์ดแวร์ของเครื่องอย่างปลอดภัยสำหรับโปรแกรมต่างๆ และยังเป็นตัวกำหนดว่าเมื่อใดและนานแค่ไหนที่แอปพลิเคชันใดแอปพลิเคชันหนึ่งจะใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะส่วนนั้นๆ

ไมโครเคอร์เนลคืออะไร?

ไมโครเคอร์เนล คือซอฟต์แวร์หรือโค้ดที่ประกอบด้วยฟังก์ชัน ข้อมูล และคุณสมบัติขั้นต่ำที่จำเป็นในการใช้งานระบบปฏิบัติการ มันมีกลไกการทำงานจำนวนน้อยที่สุด ซึ่งเพียงพอต่อการทำงานของฟังก์ชันพื้นฐานที่สุดของระบบปฏิบัติการ และช่วยให้ส่วนอื่นๆ ของระบบปฏิบัติการสามารถพัฒนาต่อยอดได้ เนื่องจากมันไม่ได้กำหนดนโยบายมากมายนัก

ไมโครเคอร์เนลและสภาพแวดล้อมของผู้ใช้มักจะถูกนำมาใช้ใน C++ or ภาษาการเขียนโปรแกรมซี ด้วยการประกอบเพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม ภาษาการใช้งานอื่น ๆ ก็สามารถทำได้ด้วยการเขียนโค้ดระดับสูง

เคอร์เนลเสาหินคืออะไร?

เคอร์เนลแบบโมโนลิธิกจะรันบริการระบบพื้นฐานทั้งหมด เช่น การจัดการกระบวนการรวมถึงการจัดการหน่วยความจำ การสื่อสาร I/O และการจัดการการขัดจังหวะ ระบบไฟล์ ฯลฯ ในพื้นที่เคอร์เนล

ในแนวทางการทำงานของเคอร์เนลแบบนี้ ระบบปฏิบัติการทั้งหมดจะทำงานเป็นโปรแกรมเดียวในโหมดเคอร์เนล ระบบปฏิบัติการถูกเขียนขึ้นในรูปแบบของชุดขั้นตอนการทำงานที่เชื่อมโยงเข้าด้วยกันเป็นโปรแกรมไบนารีขนาดใหญ่ที่สามารถเรียกใช้งานได้

ไมโครเคอร์เนล Archiเทคเจอร์

ไมโครเคอร์เนลเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดสำหรับการใช้งานระบบปฏิบัติการอย่างถูกต้อง ดังที่คุณเห็นในแผนภาพด้านล่าง ไมโครเคอร์เนลทำหน้าที่พื้นฐานต่างๆ เช่น การจัดการหน่วยความจำ กลไกการจัดตารางเวลาของกระบวนการ และการสื่อสารระหว่างกระบวนการ

อิงจากไมโครเคอร์เนล Operaระบบ ting

ไมโครเคอร์เนลเป็นซอฟต์แวร์เพียงตัวเดียวที่ทำงานในระดับสิทธิ์พิเศษ ฟังก์ชันการทำงานที่สำคัญอื่นๆ ของระบบปฏิบัติการจะถูกแยกออกจากโหมดเคอร์เนลและทำงานในโหมดผู้ใช้ ฟังก์ชันการทำงานเหล่านี้อาจเป็นไดรเวอร์อุปกรณ์ แอปพลิเคชัน เซิร์ฟเวอร์ไฟล์ การสื่อสารระหว่างกระบวนการ ฯลฯ

ส่วนประกอบของไมโครเคอร์เนล

ไมโครเคอร์เนลประกอบด้วยฟังก์ชันการทำงานหลักของระบบเท่านั้น ส่วนประกอบใดๆ จะถูกรวมอยู่ในไมโครเคอร์เนลก็ต่อเมื่อการวางส่วนประกอบนั้นไว้ภายนอกจะทำให้การทำงานของระบบหยุดชะงัก ส่วนประกอบอื่นๆ ที่ไม่จำเป็นทั้งหมดควรอยู่ในโหมดผู้ใช้

ฟังก์ชันการทำงานขั้นต่ำที่จำเป็นในไมโครเคอร์เนลมีดังนี้:

• การจัดการหน่วยความจำ กลไกต่างๆ เช่น พื้นที่แอดเดรส ควรถูกรวมไว้ในไมโครเคอร์เนล นอกจากนี้ยังประกอบด้วยคุณสมบัติการป้องกันหน่วยความจำด้วย
• กลไกการกำหนดเวลาตัวประมวลผลควรมีตัวกำหนดเวลากระบวนการและเธรด
• การสื่อสารระหว่างกระบวนการจัดการเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้พื้นที่ที่อยู่ของตนเอง

ความแตกต่างระหว่างไมโครเคอร์เนลและเคอร์เนลเสาหิน

ข้อดีของไมโครเคอร์เนล

ต่อไปนี้คือข้อดี/ประโยชน์ของการใช้ไมโครเคอร์เนล:

• สถาปัตยกรรมไมโครเคอร์เนลมีขนาดเล็กและแยกส่วน จึงสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
• ไมโครเคอร์เนลมีความปลอดภัยเนื่องจากมีการรวมเฉพาะส่วนประกอบที่หากไม่รวมไว้จะทำให้การทำงานของระบบหยุดชะงักเท่านั้น
• การขยายระบบทำได้ง่ายขึ้น จึงสามารถเพิ่มเข้าไปในแอปพลิเคชันระบบได้โดยไม่รบกวนเคอร์เนล
• ไมโครเคอร์เนลนั้นมีโครงสร้างแบบโมดูลาร์ และโมดูลต่างๆ สามารถแทนที่ โหลดใหม่ หรือแก้ไขได้โดยไม่ต้องแตะต้องเคอร์เนลเลย
• ระบบล่มน้อยลงเมื่อเปรียบเทียบกับระบบเสาหิน
• อินเทอร์เฟซไมโครเคอร์เนลช่วยให้คุณสามารถบังคับใช้โครงสร้างระบบที่เป็นแบบโมดูลาร์มากขึ้น
• สามารถเพิ่มฟังก์ชันใหม่ได้โดยไม่ต้องคอมไพล์ใหม่
• ความผิดพลาดของเซิร์ฟเวอร์ก็เป็นปัญหาเฉพาะจุด เช่นเดียวกับความผิดพลาดของโปรแกรมผู้ใช้ทั่วไป
• ระบบไมโครเคอร์เนลมีความยืดหยุ่น ดังนั้นกลยุทธ์และ API ที่แตกต่างกันซึ่งใช้งานโดยเซิร์ฟเวอร์ต่างๆ จึงสามารถทำงานร่วมกันได้ในระบบ
• ความปลอดภัยและความเสถียรที่เพิ่มขึ้นเป็นผลมาจากการลดปริมาณโค้ดที่ทำงานในโหมดเคอร์เนล

ข้อเสียของไมโครเคอร์เนล

ต่อไปนี้คือข้อเสียของการใช้ไมโครเคอร์เนล:

• การให้บริการในระบบไมโครเคอร์เนลมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าระบบโมโนลิธิกทั่วไป
• เมื่อไดรเวอร์ถูกนำไปใช้ในรูปแบบของขั้นตอนหรือกระบวนการ จะต้องทำการสลับบริบทหรือเรียกใช้ฟังก์ชันตามลำดับ
• ประสิทธิภาพของระบบไมโครเคอร์เนลอาจไม่แยแสและอาจนำไปสู่ปัญหาบางอย่าง

คำถามที่พบบ่อย