Введение в монолитное ядро

Монолитное ядро ​​- это архитектура операционной системы, в которой вся операционная система работает в пространстве ядра. Это базовая операционная система, которая выполняет такие задачи, как управление файлами, управление устройствами, памятью и управление процессами. Все эти процессы напрямую контролируются в ядре. Это также управляет ресурсами между оборудованием и приложением наряду со службой пользователя и службами ядра, которые реализованы в одном и том же адресном пространстве. Это также увеличивает размер ядра и, следовательно, увеличивает размер операционной системы. Это ядро ​​было одной из наиболее используемых и предпочтительных архитектур ОС конца 1980-х годов, и многие операционные системы основывались на этом. Операционные системы, такие как Linux, Solaris, AIX, OpenVMS, HP-UX, DOS и т. Д., Используют архитектуру ОС с монолитным ядром.

понимание

Чтобы понять любую операционную систему, очень важно понимать архитектуру ОС и различных компонентов и то, как они взаимодействуют друг с другом. Как видно из диаграммы архитектуры, показанной выше, монолитное ядро ​​- это очень старая и базовая операционная система, которая выполняет такие задачи, как пакетная обработка, передача файлов и т. Д., Она работает как виртуальная машина и берет на себя управление всеми аппаратными компонентами.

Ключевые вещи, на которые следует обратить внимание в архитектуре монолитного ядра:

  1. Все аппаратные компоненты, необходимые для обработки, встроены в ядро.
  2. Поскольку все компоненты присутствуют внутри ядра, они могут взаимодействовать друг с другом напрямую, а также с ядром.
  3. Он может обрабатывать очень ограниченные ресурсы и идеально подходит для выполнения небольших задач.
  4. Он может загружать модули динамически, динамически загружаемые модули несут очень небольшие издержки по сравнению со встроенным модулем в образ операционной системы.
  5. Это также помогает свести к минимуму количество кода, выполняемого в пространстве ядра.

Как монолитное ядро ​​облегчает работу?

Это ядро ​​имеет очень простую архитектуру, что делает его таким простым для работы и понимания. Для написания монолитного ядра также требуется меньше кода, чем для других ядер, таких как Microkernel. Монолитное ядро ​​использует одно адресное пространство, работающее в режиме ядра, для его работы со всеми ядрами и драйверами устройств. Основным преимуществом этого подхода является эффективность, особенно когда архитектура x86 переключала задачу - это дорогостоящая операция.

Графический обзор монолитного ядра

Источник : Википедия

Что вы можете сделать с монолитным ядром?

Он предлагает высокую скорость и идеально подходит для небольших задач, поскольку он может обрабатывать ограниченные ресурсы. С монолитным ядром вы можете выполнять такие задачи, как планирование ЦП, управление файлами, управление памятью и другие функции через системные вызовы.

преимущества

До сих пор мы видели архитектуру ядра Monolithic и что он может делать, теперь давайте посмотрим на преимущества:

  1. Скорость выполнения в монолитном ядре выше, чем в микроядре.
  2. Для написания этого ядра требуется меньше кодирования по сравнению с микроядром.
  3. Это одна единица программного обеспечения, и поэтому исходный и скомпилированный код меньше.
  4. Монолитное ядро ​​состоит из основных функций операционной системы и драйверов устройств и способно загружать модули во время выполнения.
  5. Также динамическая загрузка модулей помогает свести к минимуму количество кода, работающего в ядре.

Почему мы должны использовать монолитное ядро?

Используйте это ядро, когда вам нужно, чтобы выполнение было быстрым, и нужно обрабатывать меньше ресурсов. Кроме того, если модули должны загружаться динамически, можно использовать ОС Monolithic kernel, динамическая загрузка модулей является более гибким способом обработки образа операционной системы во время выполнения по сравнению с перезагрузкой образа операционной системы.

Сфера

Эта ОС имеет очень ограниченную область применения, поскольку она способна выполнять только небольшие задачи. Кроме того, существуют определенные ограничения ОС монолитного ядра, о которых вам следует помнить при принятии решения об ОС.

  1. Это ядро ​​сложно расширить.
  2. В случае сбоя какого-либо сервиса вся система может выйти из строя в монолитном ядре. Это главный недостаток монолитного ядра.
  3. Кодирование в пространстве ядра сложно, так как вы не можете использовать общие библиотеки, и отладка также трудна.
  4. Если пользователь хочет добавить новую услугу, необходимо изменить всю операционную систему.

Кто является подходящей аудиторией для изучения технологий монолитного ядра?

Для любого выпускника информатики или ИТ-специалистов, которые только начали свою карьеру, это может быть хорошим чтением. Хорошее знание ОС всегда является дополнением для компании. Это ядро ​​имеет очень простую архитектуру, его очень легко понять и работать с ним. Кроме того, понимание монолитного ядра необходимо для понимания более продвинутой операционной системы, такой как операционная система Microkernel и гибридная операционная система.

Как эта технология поможет вам в карьерном росте?

Хорошее знание любой операционной системы является дополнительным преимуществом для любых ИТ-специалистов, а также является хорошей отправной точкой для понимания основанной на ядре операционной системы. Большинство банковских и финансовых проектов по-прежнему используют операционные системы на основе Linux и Unix, и, поскольку они имеют эту архитектуру ядра, было бы здорово иметь глубокое понимание архитектуры ядра.

Вывод

Мы дошли до конца статьи, надеюсь, что вы, ребята, теперь четко понимаете, что такое монолитное ядро, как оно работает, его архитектура и как оно может помочь вам добиться успеха в своей карьере. Также, если вы получите четкое представление об архитектуре ОС монолитного ядра, вам будет легко понять более продвинутые ОС, такие как микроядерное ОС и архитектура ОС гибридного ядра.

Рекомендуемые статьи

Это было руководство по монолитному ядру. Здесь мы обсудили основные понятия, определение, область применения, карьерный рост и преимущества монолитного ядра. Вы также можете просмотреть наши другие предлагаемые статьи, чтобы узнать больше -

  1. Что такое технология Salesforce?
  2. Что такое разработка программного обеспечения?
  3. Что такое Informatica?
  4. Что такое SQL Developer?

Категория:

Разработка программного обеспечения