Introducción al núcleo monolítico
Un núcleo monolítico es una arquitectura de sistema operativo donde todo el sistema operativo funciona en el espacio del núcleo. Es un sistema operativo muy básico que realiza tareas como administración de archivos, administración de dispositivos, administración de memoria y administración de procesos. Todos estos procesos se controlan directamente dentro del núcleo. Esto también gestiona los recursos entre el hardware y la aplicación junto con el servicio de usuario y los servicios del núcleo que se implementan en el mismo espacio de direcciones. También aumenta el tamaño del núcleo y, por lo tanto, también aumenta el tamaño del sistema operativo. Este núcleo fue una de las arquitecturas de sistema operativo más utilizadas y preferidas de fines de la década de 1980 y muchos sistemas operativos se han basado en esto. Los sistemas operativos como Linux, Solaris, AIX, OpenVMS, HP-UX, DOS, etc. aprovechan la arquitectura del sistema operativo Kernel Monolítico.
Comprensión
Para comprender cualquier sistema operativo es muy importante comprender la arquitectura del sistema operativo y los diferentes componentes y cómo se comunican entre sí. Como puede ver en el diagrama de arquitectura que se muestra arriba, el núcleo monolítico es un sistema operativo muy antiguo y básico que realiza tareas como procesamiento por lotes, transferencia de archivos, etc. Funciona como una máquina virtual y toma el control de todos los componentes del hardware.
Las cosas clave a tener en cuenta en la arquitectura del núcleo monolítico son
- Todos los componentes de hardware necesarios para el procesamiento están integrados dentro del núcleo.
- Como todos los componentes están presentes dentro del núcleo, pueden comunicarse entre sí directamente y también con el núcleo.
- Puede manejar recursos muy limitados y son ideales para realizar tareas más pequeñas.
- Puede cargar módulos dinámicamente, los módulos cargables dinámicamente incurren en una sobrecarga muy pequeña en comparación con la construcción del módulo en la imagen del sistema operativo.
- También ayuda a mantener la cantidad de código que se ejecuta en el espacio del kernel al mínimo.
¿Cómo hace que el núcleo monolítico haga que trabajar sea tan fácil?
Este núcleo tiene una arquitectura muy simple y eso hace que sea muy fácil trabajar y comprender. También requiere menos código para escribir un núcleo monolítico que otros núcleos como Microkernel. kernel monolítico aprovecha un espacio de direcciones que se ejecuta en modo kernel para su funcionamiento con todos los controladores de dispositivo y kernel. La principal ventaja de este enfoque es eficaz, especialmente con la arquitectura x86 porque cambiar una tarea es una operación costosa.
Resumen gráfico del núcleo monolítico
Fuente : Wikipedia
¿Qué puedes hacer con el kernel monolítico?
Ofrece alta velocidad y es ideal para tareas más pequeñas, ya que puede manejar recursos limitados. Con un núcleo monolítico, puede realizar tareas como la programación de la CPU, la gestión de archivos, la gestión de memoria y otras funciones a través de llamadas al sistema.
Ventajas
Hasta ahora hemos visto la arquitectura del núcleo monolítico y lo que puede hacer, ahora veamos las ventajas:
- La velocidad de ejecución es más rápida en el núcleo monolítico en comparación con el microkernel.
- Se requiere menos codificación para escribir este núcleo en comparación con el microkernel.
- Es una sola pieza de software y, por lo tanto, tanto el código fuente como el compilado son más pequeños.
- El kernel monolítico consta de las funciones principales del sistema operativo y los controladores de dispositivo y es capaz de cargar módulos en tiempo de ejecución.
- También cargar los módulos dinámicamente ayuda a mantener la cantidad de código que se ejecuta en el núcleo al mínimo.
¿Por qué deberíamos usar Kernel monolítico?
Use este kernel cuando necesite que la ejecución sea rápida y que se manejen menos recursos. Además, si los módulos deben cargarse dinámicamente, se puede utilizar el sistema operativo kernel monolítico, la carga dinámica de módulos es una forma más flexible de manejar la imagen del sistema operativo en tiempo de ejecución en comparación con el reinicio de la imagen del sistema operativo.
Alcance
Este sistema operativo tiene un alcance muy limitado, ya que solo era capaz de realizar tareas más pequeñas. Además, existen ciertas limitaciones del sistema operativo kernel monolítico que debe tener en cuenta al tomar una decisión sobre el sistema operativo.
- Este núcleo es difícil de extender.
- Si algún servicio falla, todo el sistema puede fallar en un núcleo monolítico. Este es el principal inconveniente del núcleo monolítico.
- La codificación en el espacio del núcleo es difícil ya que no puede hacer uso de bibliotecas comunes y la depuración también es difícil.
- Si un usuario desea agregar un nuevo servicio, se debe modificar todo el sistema operativo.
¿Quién es el público adecuado para aprender las tecnologías de Kernel monolítico?
Para cualquier graduado en ciencias de la computación o profesionales de TI que recién hayan comenzado la carrera, esta podría ser una buena lectura. Tener un buen conocimiento del sistema operativo siempre es un complemento para la empresa. Este núcleo tiene una arquitectura muy simple, es muy fácil de entender y trabajar en él. Además, la comprensión del núcleo monolítico es imprescindible para comprender un sistema operativo más avanzado como el sistema operativo Microkernel y el sistema operativo híbrido.
¿Cómo te ayudará esta tecnología en el crecimiento profesional?
Tener un buen conocimiento de cualquier sistema operativo es una ventaja adicional para cualquier profesional de TI, también es un buen punto de partida para comprender un sistema operativo basado en el núcleo. La mayoría de los proyectos bancarios y financieros todavía utilizan el sistema operativo basado en Linux y Unix, y dado que tienen esta arquitectura de núcleo, sería genial tener una buena comprensión de la arquitectura del núcleo en profundidad.
Conclusión
Hemos llegado al final del artículo, espero que ahora comprendan claramente qué es el núcleo monolítico, cómo funciona, su arquitectura y cómo puede ayudarlo a sobresalir en su carrera. Además, si obtiene la claridad sobre la arquitectura del sistema operativo del núcleo monolítico, le resultará fácil comprender el sistema operativo más avanzado, como el sistema operativo del microkernel y la arquitectura del sistema operativo del núcleo híbrido.
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