Гибридное ядро

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 16:18, 24 августа 2017.

Гибридное ядро (англ. Hybrid kernel) — модифицированные микроядра, позволяющие для ускорения работы запускать «несущественные» части в пространстве ядра.

Имеют «гибридные» достоинства и недостатки.

Center

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 — 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 путём 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)

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 — крайности, а смешанное — 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.

Плюсы и минусы

+
  • Возможность выбора того что будет работать в пространстве ядра и пользователя
  • Меньше по размеру чем монолитное ядро
  • Более гибкое
-
  • Может работать медленнее
  • Драйверы устройств выпускаются производителям

Примеры

Примечания

  1. 1,0 1,1 "MS Windows NT Kernel-mode User and GDI White Paper". Microsoft Corporation. 2007. Archived from the original on 2012-02-12. Retrieved 2007-03-01. 
  2. Silberschatz, Abraham; Peter Baer Galvin and Greg Gagne (2005). Operating System Concepts; 7th Edition (PDF). Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc. ISBN 978-0-471-69466-3.  Cite uses deprecated parameter |coauthors= (help)
  3. An Overview of the NetWare Operating System(2007-02-07)

Ссылки

Источники

  • Гибридное ядро(перевод) [Электронный ресурс]: Общая информация — материал из Википедии — свободной энциклопедии: Версия, сохранённая в 03:20, 13 марта 2013. / Авторы Википедии // Википедия, свободная энциклопедия. — Электрон. дан. — Сан-Франциско: Фонд Викимедиа, 2016. — Access mode: https://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_kernel
  • Гибридное ядро [Электронный ресурс]: Общая информация — материал из Википедии — свободной энциклопедии: Версия, сохранённая в 03:20, 13 марта 2013. / Авторы Википедии // Википедия, свободная энциклопедия. — Электрон. дан. — Сан-Франциско: Фонд Викимедиа, 2016. — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Гибридное ядро