Архитектура microkernel в приложениях: особенности и преимущества / Comments / Habr

jenki May 11 2023 at 01:46

Один из главных недостатков подхода микроядра (или микроядровой архитектуры) заключается в том, что она часто оказывается медленнее, чем другие типы архитектур, и это связано с сложностью процесса обмена сообщениями между различными модулями системы. Кроме того, микроядерные системы могут потреблять больше ресурсов, чем системы с монолитным ядром.

Ой, да ладно)) Являюсь обладателем планшета на QNX от Blackberry. Шикарный аппарат по возможностям и быстродействию при том что приложения для него писались не на самой экономной до ресурсов яве. Мультимедия летает, кстати, звук воспроизводит что на встроенные колонки, что на наушники великолепно даже по сравнению с планшетом яблочной комании. Плач Ярославны про вялое быстродействие и высокое потребление ресурсов был актуален на момент появления этих ОС, когда процессоры были медленные одноядерные, однопоточные и программисты умели писать рабочий код для пространства ядра. Сейчас же запусти приложение, написанное на модном фреймворке, и оно застопорит монолитную ОС на многоядерном процессоре с гипертредингом по полной.
Кроме автомобильной промышленности QNX управляет атомным реактором на канадской АЭС, используется на американских истребителях и французских танках. Поговаривают, Cisco применяет эту ОС на своих терабитных коммутаторах и маршрутизаторах ASR-1000, а там нужно очень хорошее быстродействие.

Так как Minix 3 разработана для использования в исследовательских целях и обучении. Она имеет множество ресурсов для изучения и расширения, и разработчики могут легко добавить новые функции и возможности благодаря гибкости и модульности архитектуры.

Вот не надо. Это чуть ли не самая распространённая ОС. Используется в южном мосту материнок на чипсетах Intel. Это одно из преимуществ данного типа ОС. Они небольшие по размеру (могу ошибаться, вроде ядро QNX 2 весило порядка 10 кБ), довольно гибки в плане кастомизации (можно легко выкинуть ненужную финкциональность) и их легко разместить в чипе (не на флешке рядом, а прямо в чипе)

Кроме того, микроядра часто ограничиваются набором базовых функций и могут потребовать значительных дополнительных усилий для реализации дополнительных функций и возможностей.

С монолитом порой не легче. Даже в основном не легче. В микроядерной архитектуре как раз реализация дополнительных функций и возможностей реализуется внешними модулями. И если с ними что-то не так (код не туда пошёл выполняться), то вероятность словить BSOD или kernel panic намного-намного меньше.

Еще одним недостатком подхода микроядра является сложность разработки и отладки, что может привести к возникновению ошибок и проблем. Разделение операционной системы на множество отдельных модулей также усложняет процесс управления системой и повышает вероятность возникновения ошибок в работе системы.

Тут у вас противоречие с перечисленными в статье преимуществами этих ОС.

Еще одним недостатком микроядерной архитектуры является то, что она не всегда может обеспечить необходимый уровень безопасности.

Тут противоречие тоже с перечисленными ранее в статье преимуществами и практикой - на известном монолите добиться таких уровней безопасности довольно сложно.

микроядро – это архитектурный подход к построению операционных систем, который позволяет достичь высокой надежности, безопасности и гибкости в настройке и модификации системы.

Подтверждение тому недавняя премия ACM Software System Award проекту развивающего открытое микроядро seL4. Премия присуждена за достижения в области математического доказательства надёжности работы, которое свидетельствует о полном соответствии заданным на формальном языке спецификациям и признаёт готовность использования в критически важных применениях. Проект seL4 показал, что можно не только полностью провести формальную верификацию надёжности и безопасности для проектов уровня промышленных операционных систем, но и добиться этого без ущерба производительности и универсальности.

Гугл свою Фуксию вроде как микроядерной разрабатывает. Почему вроде? Про проект давно не слышно и не известно к чему он пришёл. Вполне мог эволюционировать в монолит.