Mikrokärna vs Monolitisk kärna: En praktisk utvärdering av prestanda, stabilitet och säkerhet : En virtuell maskinbaserad analys av operativsystemets kärnbeteende

Sammanfattning

Detta examensarbete jämför två olika operativsystemskärnor – en monolitisk kärna(Ubuntu Linux) och en mikrokärna (Minix 3) – för att undersöka hur kärnarkitektur påverkar systemets prestanda, stabilitet och säkerhet. Arbetet motiveras av enbefintlig kunskapslucka kring praktiska skillnader mellan dessa arkitekturer, eftersom tidigare forskning ofta varit teoretisk.I en kontrollerad miljö genomfördes prestandamätningar, stabilitetstester och säkerhetsutvärderingar med hjälp av etablerade verktyg som sysbench (CPU-prestandatest), stress-ng (belastningstest av CPU och minne) och fio (filprestandamätning). Resultaten visar att Ubuntu överträffar Minix 3 i ren prestanda, särskilt iCPU- och I/O-intensiva tester. Däremot uppvisar Minix 3 en mer robust felisolering och återhämtningsförmåga vid systemstörningar, tack vare dess moduläramikrokärnearkitektur. Analysen bekräftar att valet av kärnarkitektur innebär en kompromiss mellan prestanda och robusthet: monolitiska kärnor erbjuder snabbare exekvering men sämrefelisolering, medan mikrokärnor ger högre säkerhet och återhämtningsförmåga påbekostnad av viss prestanda. Dessa insikter är särskilt relevanta för utveckling avsäkerhetskritiska system och realtidstillämpningar.