Гибридное ядро

Гибридное ядро (англ. Hybrid kernel) в модифицированные микроядра (минимальная реализация основных функций ядра операционной системы компьютера), позволяющие для ускорения работы запускать «несущественные» части в пространстве ядра.

Имеют «гибридные» достоинства и недостатки.

Все рассмотренные подходы к построению операционных систем имеют свои достоинства и недостатки. В большинстве случаев современные операционные системы используют различные комбинации этих подходов. Так, например сейчас, ядро «Linux» представляет собой монолитную систему с отдельными элементами модульного ядра. При компиляции ядра можно разрешить динамическую загрузку и выгрузку очень многих компонентов ядра в так называемых модулей. В момент загрузки модуля его код загружается на уровне системы и связывается с остальной частью ядра. Внутри модуля могут использоваться любые экспортируемые ядром функции.

Существуют варианты ОС GNU (Debian GNU/Hurd), в которых вместо монолитного ядра применяется ядро Mach (такое же, как в Hurd), а поверх него в пользовательском пространстве работают те же самые процессы, которые при использовании Linux были бы частью ядра. Другим примером смешанного подхода может служить возможность запуска операционной системы с монолитным ядром под управлением микроядра. Так устроены 4.4BSD и MkLinux, основанные на микроядре Mach. Микроядро обеспечивает управление виртуальной памятью и работу низкоуровневых драйверов. Все остальные функции, в том числе взаимодействие с прикладными программами, осуществляется монолитным ядром. Данный подход сформировался в результате попыток использовать преимущества микроядерной архитектуры, сохраняя по возможности хорошо отлаженный код монолитного ядра.

Наиболее тесно элементы микроядерной архитектуры и элементы монолитного ядра переплетены в ядре Windows NT. Хотя Windows NT часто называют микроядерной операционной системой^[1], это не совсем так. Микроядро NT слишком велико (более 1 Мбайт, кроме того, в ядре системы находится, например, ещё и модуль графического интерфейса), чтобы носить приставку «микро». Компоненты ядра Windows NT располагаются в вытесняемой памяти и взаимодействуют друг с другом путем передачи сообщений^[1]^[2], как и положено в микроядерных операционных системах. В то же время все компоненты ядра работают в одном адресном пространстве и активно используют общие структуры данных, что свойственно операционным системам с монолитным ядром. Причина проста: чисто микроядерный дизайн коммерчески менее выгоден, поскольку менее эффективен (за счет накладных расходов на передачу сообщений там, где можно было обойтись вызовами функций)^{[источник не указан 436 дней]}.

Таким образом, Windows NT можно с полным правом назвать гибридной операционной системой.

Смешанное ядро, в принципе, должно объединять преимущества монолитного ядра и микроядра: казалось бы, микроядро и монолитное ядро в крайности, а смешанное в золотая середина. В них возможно добавлять драйвера устройств двумя способами: и внутрь ядра, и в пользовательское пространство. Но на практике концепция смешанного ядра часто подчёркивает не только достоинства, но и недостатки обоих типов ядер.

[править] Примеры

Syllable
BeOS
Haiku
XNU (на основе Darwin, используется в Mac OS X)
BSD-основанные
- DragonFly BSD (первое из семейства BSD микроядро, основанное не на Mach)
NetWare^[3]
Plan 9
Inferno
NT kernel (используется Windows NT, 2000, 2003; XP, Vista, 7)
ReactOS

[править] Примечания

в‘ ¹ ² MS Windows NT Kernel-mode User and GDI White Paper. Microsoft Corporation (2007). Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012. Проверено 1 марта 2007.
в‘ Silberschatz Abraham Operating System Concepts; 7th Edition. в Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc. в ISBN 978-0-471-69466-3
в‘ An Overview of the NetWare Operating System(2007-02-07)

[править] Ссылки

[Microsoft_2007-0] в‘ ¹ ² MS Windows NT Kernel-mode User and GDI White Paper. Microsoft Corporation (2007). Архивировано из первоисточника 12 февраля 2012. Проверено 1 марта 2007.

[Silberschatz_2005-1] в‘ Silberschatz Abraham Operating System Concepts; 7th Edition. в Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc. в ISBN 978-0-471-69466-3

[2] в‘ An Overview of the NetWare Operating System(2007-02-07)

[1]

[2]

[3]

Операционные системы (история)
Ядро	Гибридное Микро Модульное Монолитное Нано Экзо Драйвер Пространство пользователя Область пользователя
Управление процессами	Режимы (супервизора реальный защищённый) Прерывание Кольца защиты Переключение контекста Многозадачность (вытесняющая кооперативная мультипрограммирование) Процесс Управление процессом Планировщик задач Многопоточность
впамятью	Защита памяти Сегментная адресация памяти Страничная память Менеджер виртуальной памяти Ошибка сегментации Общая ошибка защиты
Прочее	Загрузчик ОС API VFS Компьютерная сеть GUI Слой аппаратных абстракций (HAL)

Гибридное ядро

[править] Примеры

[править] Примечания

[править] Ссылки

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Участие

Печать/экспорт

Инструменты

На других языках