| dbpprop:abstract
|
- In computer science, a microkernel is a computer kernel that provides the mechanisms needed to implement an operating system, such as low-level address space management, thread management, and inter-process communication. If the hardware provides multiple privilege levels, then the microkernel is the only software executing at the most privileged level (generally referred to as supervisor or kernel mode). Actual operating system services, such as device drivers, protocol stacks, file systems and user interface code are contained in user space. Microkernels are closely related to exokernels.
- Ein Mikrokernel (oder auch Mikrokern) bezeichnet einen Betriebssystemkern. Der Mikrokernel verfügt im Gegensatz zu einem monolithischen Kernel nur über grundlegende Funktionen – in der Regel lediglich Funktionen zur Speicher- und Prozessverwaltung, sowie Grundfunktionen zur Synchronisation und Kommunikation. Alle weiteren Funktionen werden als eigene Prozesse, die mit den nachfragenden Programmen kommunizieren, oder als Programmbibliothek, welche von den nachfragenden Programmen eingebunden wird, im Benutzer-Modus implementiert. Mikrokernel sind besonders geeignet zur Implementierung verteilter Betriebssysteme, da die Betriebssystem-Komponenten ausgelagert werden können.
- Es coneix com microkernel al model de kernel de sistema operatiu que consisteix en distribuir porcions de codi modulars i senzilles les operacions necessàries per construir una màquina virtual sobre el maquinari d'un sistema de còmput. Construït així, un microkernel consta d'un conjunt limitat d'operacions (la major part de baix nivell) que s'executen en espai de kernel, mentre que les restants (crides al sistema, gestió de memòria, sistema de fitxers, operacions d'E/S, etc. ) s'executen mitjançant processos servidors en espai d'usuari. Això millora la tolerància a errors i eleva la portabilitat entre plataformes de maquinari, segons els defensors d'aquesta tendència. Però els seus detractors diuen que el codi és més complex, té menys rendiment i està limitat en diverses funcions. Alguns exemples de sistemes operatius amb microkernel: Minix Hurd NeXTSTEP BeOS L4 Netkernel AmoebaOS RaOS RadiOS Chorus MacOSX
- Mikrojádro je jádro operačního systému, které obsahuje jen základní funkčnost pro běh operačního systému. Typicky obsahuje jen správu paměti a správu řízení procesů. Ostatní funkční bloky jako správa souborového systému, správa síťových rozhraní, apod. je v operačním systému s mikrojádrem řešena formou samostatných procesů. Příklad operačního systému s mikrojádrem je MINIX nebo QNX. Výhodou tohoto uspořádání je omezení množství kódu běžícího v privilegovaném režimu, snadnější programování systému pomocí rozdělení na více samostatných logických celků a též vyšší schopnost operačního systému se udržet v chodu i poté co dojde v některém z podsystémů k závažné chybě.
- Micronúcleo es un tipo de núcleo de un sistema operativo que provee un conjunto de primitivas o llamadas al sistema mínimas, para implementar servicios básicos como espacios de direcciones, comunicación entre procesos y planificación básica. Todos los otros servicios (gestión de memoria, sistema de archivos, operaciones de E/S, etc. ), que en general son provistos por el núcleo, se ejecutan como procesos servidores en espacio de usuario. El paradigma del micronúcleo, tuvo una gran relevancia académica durante los años ochenta y principios de los noventa, dentro de lo que se denominó self healing computing, esto es, sistemas independientes que fuesen capaces de superar por si mismos errores de software o hardware. En un principio pretendía ser una solución a la creciente complejidad de los sistemas operativos. Las principales ventajas de su utilización son la reducción de la complejidad, la descentralización de los fallos (un fallo en una parte del sistema no lo colapsaría por completo) y la facilitación para crear y depurar controladores de dispositivos. Por otro lado, sus principales dificultades son la complejidad en la sincronización de todos los módulos que componen el micronúcleo y su acceso a la memoria, la anulación de las ventajas de Zero Copy, la Integración con las aplicaciones. Además, los procesadores y arquitecturas modernas de hardware están optimizadas para sistemas de núcleo que pueden mapear toda la memoria. Esto mejora la tolerancia a fallos y eleva la portabilidad entre plataformas de hardware, según los defensores de esta tendencia. Sus detractores le achacan, fundamentalmente, mayor complejidad en el código, menor rendimiento, o limitaciones en diversas funciones.
- Fájl:Kernel-microkernel. svg A mikrokernel sematikus ábrája A mikrokernel az operációs rendszer kernel egy minimális formája, amely néhány alapvető funkciót – avagy rendszerhívást – valósít meg, a nélkülözhetetlen operációs rendszer szolgáltatások realizálásához. Ilyenek például a címtartomány menedzsment, szál menedzsment, processzek közti kommunikáció. Minden más szolgáltatás, amely általában a kernel feladata – például hálózatkezelés – felhasználói szervereknek nevezett programok valósítanak meg. (Nem keverendő össze a szerver szó kiszolgáló jelentésével!) Ezen koncepció későbbi kiegészítései olyan új architektúrákhoz vezettek, mint a nanokernelek, exokernelek és a hardver absztrakciós rétegek (HAL, Hardware Abstraction Layer).
- マイクロカーネルとはオペレーティングシステムの設計思想の一つ、及びそのような思想に基づいて実装されたOSのカーネル部の名称である。OSが担う各種機能のうち、必要最小限のみをカーネルに残し、資源の抽象化を行うことで OS 全体の設計が簡素化できると共に、マルチプロセッサなど最新技術への対応を容易に果たすことで、結果的に性能も向上できるという考え方。カーネル自身はカーネル空間に残し、多くのOSサービスをユーザーレベルに移すことが可能になるため、安定性・堅牢性も期待できる。 カーネル本体が小規模な機能に限定されるので「マイクロカーネル」と呼ばれるが、必ずしも小さなOSを構成するとは限らない。また、小さなカーネルと動的モジュールの組み合わせを指す訳でもない。 マイクロカーネルの出現に伴い、従来型のOSを「モノリシックカーネル(一枚岩のカーネルという意)」と呼ぶようになった。
- Een microkernel is een kleine kern van een besturingssysteem die de basis vormt voor modulaire uitbreidingen. Hierbij is het hoofddoel van een microkernel het coördineren van de hardware. In de microkernel zijn alleen absoluut essentiële kernfuncties van het besturingssysteem in de kernel opgenomen. Minder essentiële diensten en toepassingen worden boven op de microkernel gebouwd en worden uitgevoerd in de gebruikersmodus. Hierin wijkt een microkernel af van een monolithische kernel, waarbij meer functies in de kernel worden opgenomen. Een microkernelarchitectuur vervangt de traditionele, verticale en gelaagde verdeling van een besturingssysteem door een horizontale verdeling. Componenten van het besturingssysteem buiten de microkernel worden geïmplementeerd als serverprocessen; deze werken als gelijkwaardigen met elkaar samen, doorgaans met een doorgeefluik voor berichten: de microkernel controleert berichten, geeft ze door tussen componenten en biedt toegang tot de hardware.
- Mikrokjerne er en arkitektur for operativsystemer som holder det absolutt minste antall tjenester mulig innenfor kjernen. Andre tjenester bygges i lag oppå. Eksempler på operativsystemer med mikrokjerner er Minix, QNX og AmigaOS.
- Mikrojądro – rodzaj jądra systemu operacyjnego, które zawiera tylko najbardziej niezbędne elementy, takie jak funkcje zarządzania wątkami, komunikacją międzyprocesową, oraz obsługą przerwań i wyjątków. Wszelkie inne zadania, takie jak np. obsługa systemów plików, sieci, sprzętu realizowane są w przestrzeni użytkownika przez osobne serwery.
- Micro-kernel é um termo usado para caracterizar o sistema cujas funcionalidades do sistema saíram do kernel e foram para servidores, que se comunicam com um núcleo mínimo, usando o mínimo possível o "espaço do sistema" (nesse local o programa tem acesso a todas as instruções e a todo o hardware) e deixando o máximo de recursos rodando no "espaço do usuário" (no espaço do usuário, o software sofre algumas restrições, não podendo acessar alguns hardwares, nem tem acesso a todas as instruções). Hurd Minix Micro-Kernel ou Kernel Monolítico?
- Файл:Kernel-microkernel. svg Архитектура микроядра основывается на программах-серверах пользовательского режима Микроядро — это минимальная реализация функций ядра операционной системы. Классические микроядра предоставляют лишь очень небольшой набор низкоуровневых примитивов, или системных вызовов, реализующих базовые сервисы операционной системы. Сюда относятся: управление адресным пространством оперативной памяти. управление адресным пространством виртуальной памяти. управление процессами и потоками (нитями). средства межпроцессной коммуникации. Все остальные сервисы ОС, в классических монолитных ядрах предоставляемые непосредственно ядром, в микроядерных архитектурах реализуются в адресном пространстве пользователя и называются сервисами. Примерами таких сервисов, выносимых в пространство пользователя в микроядерных архитектурах, являются сетевые сервисы, файловая система, драйверы. Такая конструкция позволяет улучшить общее быстродействие системы (небольшое микроядро может уместиться в кэше процессора). Основное достоинство микроядерной архитектуры — высокая степень модульности ядра операционной системы. Это существенно упрощает добавление в него новых компонентов. В микроядерной операционной системе можно, не прерывая ее работы, загружать и выгружать новые драйверы, файловые системы и т. д. Существенно упрощается процесс отладки компонентов ядра, так как новая версия драйвера может загружаться без перезапуска всей операционной системы. Компоненты ядра операционной системы ничем принципиально не отличаются от пользовательских программ, поэтому для их отладки можно применять обычные средства. Микроядерная архитектура повышает надежность системы, поскольку ошибка на уровне непривилегированной программы менее опасна, чем отказ на уровне режима ядра. И чтобы добавить в ОС с микроядром драйвер того или иного устройства, не надо перекомпилировать всё ядро, а надо лишь отдельно откомпилировать этот драйвер и запустить его в пользовательском пространстве. В то же время микроядерная архитектура операционной системы вносит дополнительные накладные расходы, связанные с передачей сообщений, что отрицательно влияет на производительность. Для того чтобы микроядерная операционная система по скорости не уступала операционным системам на базе монолитного ядра, требуется очень аккуратно проектировать разбиение системы на компоненты, стараясь минимизировать взаимодействие между ними. Таким образом, основная сложность при создании микроядерных операционных систем — необходимость очень аккуратного проектирования. Микроядра типа ядра ОС Minix и GNU Hurd развиваются медленно, гораздо медленнее, чем Linux и ядро систем семейства BSD, но они обладают огромным потенциалом, то есть заделом на будущее, и, возможно, в этом самом будущем, достигнут аналогичного функционала. Классическим примером микроядерной системы является Symbian OS. Это пример распространенной и отработанной микроядерной (a начиная c версии Symbian OS v8.1, и наноядерной) операционной системы. B отличие от Windows NT, создателям Symbian OS удалось совместить эффективность и концептуальную стройность, несмотря на то что современные версии этой системы предоставляют обширные возможности, в том числе средства для работы c потоковыми данными, стеками протоколов, критичными к латентности ядра, графикой и видео высокого разрешения). Будучи микроядерной операционной системой, Symbian «выносит» практически все прикладные (т.e. выходящие за пределы компетенции ядра) задачи в модули-серверы, функционирующие в пользовательском адресном пространстве. В ОС Windows NT версий 3. х микроядерная архитектура с сервисным процессом использовалась для подсистемы графики и пользовательского интерфейса. В частности, драйвер графической аппаратуры загружался в контекст сервисного процесса, а не ядра. Начиная с версии 4, от этого отказались, сервисный процесс сохранился только для управления консольными окнами командной строки, а собственно графическая подсистема вместе с драйвером аппаратуры (в том числе трехмерной графики) переместилась в специально обособленный регион ядра ОС. ОС Windows CE (и созданные на ее основе сборки, такие, как Windows Mobile), будучи практически полностью совместимой (как подмножество) с Windows NT по вызовам и методам программирования приложений, тем не менее полностью отличается от Windows NT по внутренней архитектуре и является микроядерной ОС с выносом всех драйверов устройств, сетевых стеков и графической подсистемы в сервисные процессы. Недостаток — плата за принудительное «переключение» процессов в ядре; этот факт собственно и объясняет трудности в проектировании и написании ядер подобной конструкции. Эти недостатки способны обойти ОС, использующие архитектуру экзоядра, являющуюся дальнейшим развитием микроядерной архитектуры.
- En mikrokärna är en kärna i ett operativsystem som försöker vara så liten som möjligt. Den koncentrerar sig på att stödja processer, i form av grundläggande resurshantering för minne, schemaläggning av processortid och kommunikation mellan processer. All annan funktionalitet, exempelvis filsystem, drivrutiner för hårdvara och fönsterhantering förväntas ligga som separatar användarprocesser. Tanken är då att en process kan krascha eller fungera onormalt utan att systemet som helhet upphör att fungera. Akademiskt är Minix i olika versioner ett känt exempel på mikrokärnor. Mer praktiskt populärt är QNX. Det finns även system som logiskt är uppdelade i flera moduler, med en snävt definierad central kärna, men där fler moduler än denna kärna körs i samma adressutrymme. Detta kallas ibland hybridkärna, med Windows NT som exempel. Ett problem som ofta framhålls med rena mikrokärnor är att mycket tid ägnas åt att kopiera innehåll i minnet mellan olika adressutrymmen, alternativt en virtuell växling av minne genom processorns minneshantering. Detta åtföljs av en växling av exekveringsmiljö, en s.k. context switch, vilket kan göra populära naiva sätt att lösa vissa problem (som att läsa en rad i taget från en fil) synnerligen långsamma, om man inte lägger till en databuffert i klientprocessen. Vissa system med drivrutiner utanför kärnan löser detta genom att drivrutinen ligger i alla processers adressutrymmen och själv kan avgöra när och hur ett anrop skall skickas vidare. Det finns också mer tekniska lösningar för hur serverprocesser (för t. ex. filsystem) skall kunna "haka på" vissa andra processer.
- Файл:OS-structure2. svg Структура опереаційних систем на монолітному ядрі, мікроядрі і гібридному ядрі Мікроядро — це мінімальна реалізація функцій ядра операційної системи. Класичні мікроядра реалізують лише дуже обмежений набір низькорівневих примітивів, або системних викликів, що представляють собою базові сервіси операційної системи. До них відносяться: управління адресним простором оперативної пам'яті управління адресним простором віртуальної пам'яті управління процесами і нитями (потоками) засоби міжпроцесної вдаємодії. Всі інші сервіси ОС, які в класичних монолітних ядрах ОС реалізуються безпосередньо ядром, в мікроядерній архітектури реалізуються в користувацькому адресному просторі (3тє кільце захисту) і називаються сервісами. Прикладами таких сервісів є мережеві сервіси, файлова система, драйвера. Така конструкція дозволяє збільшити загальну швидкодію і час реакції системи. Невелике ядро може (і часто проектуєтсья таким чином) поміститися в кеші процесора. Недоліки мікроядра: оскільки код ядра виконується в 0 кільці захисту процесора, а сервіси в користувацькому режимі, то часто відбуваєтья переключення контексту; цей факт власне і пояснює труднощі в проектуванні і написанні ядер подібної конструкції. Ці недоліки здатні обійти ядра, подудовані на архітектурі екзоядра, яка є подальшим розвитком мікроядерної архітектури. Приклади операційних систем на основі мікроядра: QNX, L4, Minix3, GNU/Hurd.
- 微内核结构由一个非常简单的硬件抽象层和一组比较关键的原语或系统调用组成；这些原语，仅仅包括了建立一个系统必需的几个部分；如 线程管理，地址空间和进程间通信等。 微核的目标是将系统服务的实现和系统的基本操作规则分离开来。例如，进程的输入/输出锁定服务可以由运行在微核之外的一个服务组件来提供。这些非常模块化的用户态服务器用于完成操作系统中比较高级的操作，这样的设计使内核中最内核的部分的设计更简单。一个服务组件的失效并不会导致整个系统的崩溃，内核需要做的，仅仅是重新启动这个组件，而不必影响其它的部分 微内核将许多OS服务放入分离的进程,如文件系统,设备驱动程序,而进程通过消息传递调用OS服务. 微内核结构必然是多线程的,第一代微内核,在内核提供了较多的服务,因此被称为'胖微内核',它的典型代表是MACH,它既是GNU HURD也是APPLE SERVER OS 的内核。第二代微内核只提供最基本的OS服务,典型的OS是QNX,QNX在理论界很有名,被认为是一种先进的OS。
|
| rdfs:comment
|
- In computer science, a microkernel is a computer kernel that provides the mechanisms needed to implement an operating system, such as low-level address space management, thread management, and inter-process communication. If the hardware provides multiple privilege levels, then the microkernel is the only software executing at the most privileged level (generally referred to as supervisor or kernel mode).
- Ein Mikrokernel (oder auch Mikrokern) bezeichnet einen Betriebssystemkern. Der Mikrokernel verfügt im Gegensatz zu einem monolithischen Kernel nur über grundlegende Funktionen – in der Regel lediglich Funktionen zur Speicher- und Prozessverwaltung, sowie Grundfunktionen zur Synchronisation und Kommunikation.
- Es coneix com microkernel al model de kernel de sistema operatiu que consisteix en distribuir porcions de codi modulars i senzilles les operacions necessàries per construir una màquina virtual sobre el maquinari d'un sistema de còmput. Construït així, un microkernel consta d'un conjunt limitat d'operacions (la major part de baix nivell) que s'executen en espai de kernel, mentre que les restants (crides al sistema, gestió de memòria, sistema de fitxers, operacions d'E/S, etc.
- Mikrojádro je jádro operačního systému, které obsahuje jen základní funkčnost pro běh operačního systému. Typicky obsahuje jen správu paměti a správu řízení procesů. Ostatní funkční bloky jako správa souborového systému, správa síťových rozhraní, apod. je v operačním systému s mikrojádrem řešena formou samostatných procesů. Příklad operačního systému s mikrojádrem je MINIX nebo QNX.
- Micronúcleo es un tipo de núcleo de un sistema operativo que provee un conjunto de primitivas o llamadas al sistema mínimas, para implementar servicios básicos como espacios de direcciones, comunicación entre procesos y planificación básica. Todos los otros servicios (gestión de memoria, sistema de archivos, operaciones de E/S, etc. ), que en general son provistos por el núcleo, se ejecutan como procesos servidores en espacio de usuario.
- Fájl:Kernel-microkernel. svg A mikrokernel sematikus ábrája A mikrokernel az operációs rendszer kernel egy minimális formája, amely néhány alapvető funkciót – avagy rendszerhívást – valósít meg, a nélkülözhetetlen operációs rendszer szolgáltatások realizálásához. Ilyenek például a címtartomány menedzsment, szál menedzsment, processzek közti kommunikáció.
- Een microkernel is een kleine kern van een besturingssysteem die de basis vormt voor modulaire uitbreidingen. Hierbij is het hoofddoel van een microkernel het coördineren van de hardware. In de microkernel zijn alleen absoluut essentiële kernfuncties van het besturingssysteem in de kernel opgenomen. Minder essentiële diensten en toepassingen worden boven op de microkernel gebouwd en worden uitgevoerd in de gebruikersmodus.
- Mikrokjerne er en arkitektur for operativsystemer som holder det absolutt minste antall tjenester mulig innenfor kjernen. Andre tjenester bygges i lag oppå. Eksempler på operativsystemer med mikrokjerner er Minix, QNX og AmigaOS.
- Mikrojądro – rodzaj jądra systemu operacyjnego, które zawiera tylko najbardziej niezbędne elementy, takie jak funkcje zarządzania wątkami, komunikacją międzyprocesową, oraz obsługą przerwań i wyjątków. Wszelkie inne zadania, takie jak np. obsługa systemów plików, sieci, sprzętu realizowane są w przestrzeni użytkownika przez osobne serwery.
- Файл:Kernel-microkernel. svg Архитектура микроядра основывается на программах-серверах пользовательского режима Микроядро — это минимальная реализация функций ядра операционной системы.
- En mikrokärna är en kärna i ett operativsystem som försöker vara så liten som möjligt. Den koncentrerar sig på att stödja processer, i form av grundläggande resurshantering för minne, schemaläggning av processortid och kommunikation mellan processer. All annan funktionalitet, exempelvis filsystem, drivrutiner för hårdvara och fönsterhantering förväntas ligga som separatar användarprocesser.
- Файл:OS-structure2. svg Структура опереаційних систем на монолітному ядрі, мікроядрі і гібридному ядрі Мікроядро — це мінімальна реалізація функцій ядра операційної системи.
|
![[RDF Data]](/statics/sw-cube.png)
