Τι είναι ο μη επεξεργαστής πυρήνα;

Ένας πυρήνας μη επεξεργασίας είναι ένας τύπος πυρήνα λειτουργικού συστήματος που δεν λειτουργεί ως ξεχωριστή διαδικασία μέσα στο σύστημα. Αντ 'αυτού, τρέχει απευθείας μέσα στην προνομιακή λειτουργία του υλικού. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με έναν πυρήνα της διαδικασίας, όπου ο πυρήνας υπάρχει ως η ίδια η διαδικασία, αν και ένα με ειδικά προνόμια.

Ακολουθεί μια ανάλυση των βασικών διαφορών και επιπτώσεων:

Ο πυρήνας μη επεξεργασίας (επίσης γνωστός ως μονολιθικός πυρήνας):

* Δομή: Ο κώδικας του πυρήνα είναι μια ενιαία, μεγάλη οντότητα. Όλες οι υπηρεσίες πυρήνα (διαχείριση μνήμης, I/O, σύστημα αρχείων κ.λπ.) βρίσκονται σε αυτό το μόνο χώρο διευθύνσεων.

* Εκτέλεση: Εκτείνεται απευθείας σε προνομιακή λειτουργία, έχοντας άμεση πρόσβαση σε πόρους υλικού.

* Πλεονεκτήματα:

* απόδοση: Γενικά ταχύτερα και πιο αποτελεσματικά λόγω της μικρότερης μεταγωγής περιβάλλοντος. Η άμεση πρόσβαση στο υλικό ελαχιστοποιεί τον αντίκτυπο της απόδοσης της επικοινωνίας μεταξύ επεξεργασίας.

* Απλότητα (με κάποιους τρόπους): Απλούστερος σχεδιασμός και υλοποίηση σε σύγκριση με τα μικροκέρας.

* Μειονεκτήματα:

* Λιγότερη ευρωστία: Ένα μόνο σφάλμα στον πυρήνα μπορεί να καταρρεύσει ολόκληρο το σύστημα. Οι ενότητες είναι σφιχτά συζευγμένες, καθιστώντας την εντοπισμό σφαλμάτων και επεκτείνοντας πιο πολύπλοκα.

* Θέματα κλιμάκωσης: Η κλιμάκωση σε μεγάλα συστήματα ή η προσθήκη νέων χαρακτηριστικών μπορεί να είναι δύσκολη και επιρρεπής σε σφάλματα.

* Ανησυχίες ασφαλείας: Ένα συμβιβασμένο μέρος του πυρήνα μπορεί να θέσει σε κίνδυνο ολόκληρο το σύστημα.

πυρήνας επεξεργασίας (επίσης γνωστός ως microkernel):

* Δομή: Ο πυρήνας είναι ένας μικρός, ελάχιστος πυρήνας που παρέχει βασικές υπηρεσίες. Άλλες υπηρεσίες (όπως συστήματα αρχείων και προγράμματα οδήγησης συσκευών) εκτελούνται ως ξεχωριστές διαδικασίες στο χώρο των χρηστών.

* Εκτέλεση: Ο πυρήνας του πυρήνα εκτελείται σε προνομιακή λειτουργία. Άλλες υπηρεσίες εκτελούνται σε λειτουργία χρήστη.

* Πλεονεκτήματα:

* ευρωστία: Εάν μια υπηρεσία καταρρεύσει, δεν συντρίβει απαραίτητα ολόκληρο το σύστημα. Οι ενότητες απομονώνονται, ενισχύοντας τη διαμόρφωση και τη δυνατότητα συντήρησης.

* Επεκτετότητα: Ευκολότερο να επεκταθεί προσθέτοντας νέες υπηρεσίες.

* Φορητότητα: Ενδεχομένως ευκολότερη στη θύρα σε διαφορετικές αρχιτεκτονικές.

* Μειονεκτήματα:

* επιβάρυνση απόδοσης: Η επικοινωνία μεταξύ των υπηρεσιών του πυρήνα και των υπηρεσιών χώρου χρήστη οδηγεί σε γενικά έξοδα απόδοσης.

Συνοπτικά, ένας πυρήνας μη επεξεργασίας είναι μια πιο παραδοσιακή και συχνά απλούστερη προσέγγιση, που δίνει προτεραιότητα στην απόδοση και ενδεχομένως απλότητα σε σχέση με την ευρωστία και την επεκτασιμότητα. Τα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα τείνουν να ευνοούν ένα πιο περίπλοκο αλλά συχνά ασφαλέστερο σχεδιασμό μικροκέρα ή μια υβριδική προσέγγιση. Ενώ είναι αληθινό, οι καθαρά μη επεξεργαστές πυρήνες είναι λιγότερο συνηθισμένοι τώρα, η συντριπτική πλειοψηφία των λειτουργικών συστημάτων εξακολουθεί να χρησιμοποιεί μονολιθικό σχεδιασμό με modularity που προστίθεται μέσω τεχνικών όπως οι δυναμικές ενότητες σύνδεσης και φορτωμένου πυρήνα.