Мікроядерна архітектура ос - студопедія

Мікроядерна архітектура є альтернативою класичному способу по-будови операційної системи.


Суть микроядерной архітектури полягає в наступному. У привілейованому режимі залишається працювати тільки дуже невелика частина ОС, яка називається мікроядром (рис.14). Микроядро захищено від інших частин ОС і додатків. До складу мікроядра звичайно входять машинно-залежні модулі, а також модулі, що виконують базові (але не всі!) Функції ядра з управління процесами, обробці переривань, управління віртуальною пам'яттю, пересилання повідомлень і управління пристроями введення-виведення, пов'язані з завантаженням або читанням регістрів пристроїв. Набір функцій мікроядра звичайно відповідає функціям шару базових механізмів звичайного ядра. Такі функції операційної системи важко, якщо не неможливо, виконати в просторі користувача.

Всі інші більш високорівневі функції ядра оформляються у вигляді додатків, які працюють в режимі користувача. Однозначного рішення про те, які з системних функцій потрібно залишити в привілейованому режимі, а які перенести в користувацький режим, не існує.

У загальному випадку багато менеджерів ресурсів, які є невід'ємними частинами звичайного ядра - файлова система, підсистеми управління віртуальною пам'яттю і процесами, менеджер безпеки і т. П. - стають "периферійними" модулями, що працюють в режимі користувача.

Працюючі в призначеному для користувача режимі менеджери ресурсів мають принципові відмінності від традиційних утиліт і обробних програм операційної системи, хоча при микроядерной архітектурі всі ці програмні компоненти також оформлені у вигляді додатків. Утиліти і обробні програми викликаються в основному користувачами. Ситуації, коли одному додатку потрібно виконання функції (процедури) іншої програми виникають вкрай рідко.

Тому в операційних системах з класичною архітектурою відсутній механізм, за допомогою якого один додаток могло б викликати функції іншого.

Зовсім інша ситуація виникає, коли у формі додатку оформляється частина операційної системи. За визначенням, основним призначенням такого додатка є обслуговування запитів інших додатків, наприклад створення процесу, виділення пам'яті, перевірка прав доступу до ресурсу і т. Д.

Саме по-цьому менеджери ресурсів, винесені в призначений для користувача режим, називаються серверами ОС, тобто модулями, основним призначенням яких є об-слуговування запитів локальних додатків і інших модулів ОС. Очевидно, що для реалізації микроядерной архітектури необхідною умовою являє-ся наявність в операційній системі зручного та ефективного способу виклику процедур одного процесу з іншого. Підтримка такого механізму і є однією з головних задач мікроядра.

Схематично механізм звертання до функцій ОС, оформленим у вигляді серве-рів, виглядає наступним чином (рис.15).

Схожі статті