Introduzione al kernel monolitico
Un kernel monolitico è un'architettura del sistema operativo in cui l'intero sistema operativo funziona nello spazio del kernel. È un sistema operativo molto semplice che svolge attività come la gestione dei file, la gestione dei dispositivi, la gestione della memoria e la gestione dei processi. Tutti questi processi sono controllati direttamente all'interno del kernel. Questo gestisce anche le risorse tra hardware e applicazione insieme al servizio utente e ai servizi del kernel implementati nello stesso spazio degli indirizzi. Aumenta anche la dimensione del kernel e quindi aumenta anche la dimensione del sistema operativo. Questo kernel era una delle architetture OS più utilizzate e preferite della fine degli anni '80 e molti sistemi operativi si sono basati su questo. Sistemi operativi come Linux, Solaris, AIX, OpenVMS, HP-UX, DOS, ecc. Sfruttano l'architettura del sistema operativo del kernel monolitico.
Comprensione
Per comprendere qualsiasi sistema operativo è molto importante comprendere l'architettura del sistema operativo e i diversi componenti e come comunicano tra loro. Come puoi vedere dal diagramma di architettura mostrato sopra, il kernel monolitico è un sistema operativo molto vecchio e di base che esegue attività come l'elaborazione batch, il trasferimento di file, ecc. Funziona come una macchina virtuale e prende il controllo di tutti i componenti hardware.
Le cose chiave da notare nell'architettura del kernel monolitico è
- Tutti i componenti hardware necessari per l'elaborazione sono integrati nel kernel.
- Poiché tutti i componenti sono presenti all'interno del kernel, possono comunicare tra loro direttamente e anche con il kernel.
- Può gestire risorse molto limitate e sono ideali per eseguire piccole attività.
- Può caricare i moduli in modo dinamico, i moduli caricabili dinamicamente comportano un sovraccarico molto piccolo rispetto alla creazione del modulo nell'immagine del sistema operativo.
- Aiuta anche a ridurre al minimo la quantità di codice in esecuzione nello spazio del kernel.
In che modo il kernel monolitico rende il lavoro così facile?
Questo kernel ha un'architettura molto semplice e questo lo rende così facile da lavorare e da capire. Richiede anche meno codice per scrivere un kernel monolitico rispetto ad altri kernel come Microkernel. il kernel monolitico sfrutta uno spazio di indirizzi in esecuzione in modalità kernel per il suo funzionamento con tutti i driver del kernel e del dispositivo. Il vantaggio principale di questo approccio è efficace soprattutto con l'architettura x86 è stato il passaggio da un'attività a un'operazione costosa.
Panoramica grafica del kernel monolitico
Fonte : Wikipedia
Cosa puoi fare con il kernel monolitico?
Offre alta velocità ed è ideale per compiti più piccoli in quanto può gestire risorse limitate. Con un kernel monolitico, è possibile eseguire attività come la pianificazione della CPU, la gestione dei file, la gestione della memoria e altre funzioni tramite chiamate di sistema.
vantaggi
Finora abbiamo visto l'architettura del kernel monolitico e cosa può fare, ora vediamo i vantaggi:
- La velocità di esecuzione è maggiore nel kernel monolitico rispetto al microkernel.
- Per scrivere questo kernel è necessaria meno codifica rispetto al microkernel.
- È un unico software e quindi sia il codice sorgente che quello compilato sono più piccoli.
- Il kernel monolitico è costituito dalle funzioni principali del sistema operativo e dai driver di dispositivo e in grado di caricare i moduli in fase di esecuzione.
- Anche il caricamento dinamico dei moduli aiuta a ridurre al minimo la quantità di codice in esecuzione nel kernel.
Perché dovremmo usare il kernel monolitico?
Usa questo kernel quando hai bisogno che l'esecuzione sia veloce e che sia necessario gestire meno risorse. Inoltre, se i moduli devono essere caricati in modo dinamico, si può andare con il sistema operativo del kernel monolitico, il caricamento dinamico dei moduli è un modo più flessibile di gestire l'immagine del sistema operativo in fase di esecuzione rispetto al riavvio dell'immagine del sistema operativo.
Scopo
Questo sistema operativo ha un ambito molto limitato in quanto era in grado di eseguire solo attività più piccole. Inoltre, ci sono alcune limitazioni del sistema operativo del kernel monolitico di cui dovresti essere ben consapevole mentre prendi una decisione sul sistema operativo.
- Questo kernel è difficile da estendere.
- Se un servizio si arresta in modo anomalo, l'intero sistema può essere bloccato in un kernel monolitico. Questo è il principale svantaggio del kernel monolitico.
- La codifica nello spazio del kernel è difficile in quanto non è possibile utilizzare le librerie comuni e anche il debug è difficile.
- Se un utente desidera aggiungere un nuovo servizio, è necessario modificare l'intero sistema operativo.
Chi è il pubblico giusto per l'apprendimento delle tecnologie del kernel monolitico?
Per tutti i laureati in informatica o professionisti IT che hanno appena iniziato la carriera, questa potrebbe essere una buona lettura. Avere una buona conoscenza del sistema operativo è sempre un'aggiunta per l'azienda. Questo kernel ha un'architettura molto semplice, è molto facile da capire e lavorare su di esso. Inoltre, la comprensione del kernel monolitico è un must per comprendere un sistema operativo più avanzato come il sistema operativo Microkernel e il sistema operativo ibrido.
In che modo questa tecnologia ti aiuterà nella crescita della carriera?
Avere una buona conoscenza di qualsiasi sistema operativo è un ulteriore vantaggio per qualsiasi professionista IT, anche questo è un buon punto di partenza per comprendere un sistema operativo basato su kernel. La maggior parte dei progetti bancari e finanziari fa ancora uso del sistema operativo basato su Linux e Unix e dato che hanno questa architettura del kernel, sarebbe bello avere una buona comprensione dell'architettura del kernel in profondità.
Conclusione
Abbiamo raggiunto la fine dell'articolo, spero che ora abbiate una chiara comprensione di cosa sia il kernel monolitico, come funziona, la sua architettura e come può aiutarvi a eccellere nella vostra carriera. Inoltre, se si ottiene la chiarezza sull'architettura del sistema operativo del kernel monolitico, sarà facile comprendere il sistema operativo più avanzato come il sistema operativo microkernel e l'architettura del sistema operativo ibrido del kernel.
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