Микроядро

Cтраница 3

В развитии современных операционных систем наблюдается тенденция в сторону дальнейшего переноса кода в верхние уровни и удалении при этом всего, что только возможно, из режима ядра, оставляя минимальное микроядро. Обычно это осуществляется перекладыванием выполнения большинства задач операционной системы на средства пользовательских процессов. Получая запрос на какую-либо операцию, например чтение блока файла, пользовательский процесс ( теперь называемый обслуживаемым процессом или клиентским процессом) посылает запрос серверному ( обслуживающему) процессу, который его обрабатывает и высылает назад ответ. [31]

К-митозов, многогрупповых мета-анафаз и анафаз с мостами, при этом уровень клеток с крупными микроядрами тесно связан с патологией деления - отставанием отдельных хромосом в мета - и анафазах, что свидетельствует в пользу вывода о том, что крупные микроядра образованы отставшими хромосомами, а мелкие - в основном структурными аберрациями хромосом. Так, колхицин, колцемид, винбла-стин и ансамитозин в большинстве случаев индуцируют крупные микроядра, тогда как кластогены - триэтиленмела-нин, бисульфан, этиленметансульфонат, эндоксан, митоми-цин С, 6-меркаптопурин и цитозин-арабинозид - мелкие микроядра. [32]

Над уровнем аппаратных абстракций расположен уровень, содержащий микроядро и драйверы устройств. Микроядро и все драйверы устройств имеют прямой доступ к аппаратному обеспечению, поскольку они содержат зависимый от аппаратного обеспечения код. [33]

Идея микроядра заключается в том, чтобы реализовать как можно меньше функций в ядре, в результате чего можно создать надежное и эффективное ядро. Соответственно, задачи управления памятью и файловой системой были перемещены в процессы пользователя. [34]

Микроядра в клетках были разной величины - от сравнительно мелких до крупных и число их варьировало от 1 до 4 - 5 в одной клетке. Наиболее часто микроядра встречались в интерфазных клетках, более редко - в мета -, ана - и тело-фа: ах митоза. [35]

Представление режима ядра. [36]

Подход с использованием ядра заменил вертикальное распределение функций операционной системы на горизонтальное. Компоненты, лежащие выше микроядра, хотя и используют сообщения, пересылаемые через микроядро, взаимодействуют друг с другом непосредственно. Микроядро играет роль регулировщика. Оно проверяет сообщения, пересылает их между серверами и клиентами и предоставляет доступ к аппаратуре. [37]

Естественно, огромное количество исследований было посвящено построению гибкой и надежной системы. Многие исследования касаются систем микроядра. Ядра таких систем имеют минимальные размеры, поэтому есть шанс, что их смогут целиком отладить и сделать надежными. При этом такие системы гибки, потому что большая часть операционной системы работает как процессы пользовательского режима и поэтому их легко переместить или адаптировать к новым условиям, возможно, даже во время работы. Обычно в задачу микроядра входит только управление на низком уровне и передача сообщений между процессами пользователя. [38]

Микроядра образуются в поздней телофазе из ацентрических фрагментов и целых отставших хромосом. В большинстве случаев учет микроядер проводится в эритроцитах костного мозга мышей. Справедливости ради следует отметить, что фрагменты ядерного материала в эритроцитах были открыты хауэллом, а затем обстоятельно описаны французским ученым Жолли еще в начале века и поэтому в гематологической литературе микроядра называются тельцами Хауэлла - Жолли, или Жолли. Учитывая, что эритроциты в костном мозге находятся на разных стадиях созревания, некоторые ученые анализируют микроядра только в поли-хроматофильных эритроцитах или же отдельно в полихро-матофильных и нормохромных эритроцитах. Полихромато-фильный эритроцит происходит из полихроматофильного эритробласта - последней клетки в эритроидном ряду, способной к митозу. Ее ядро вскоре становится пикнотичным и обычно выталкивается, а отставшие хромосомы и фрагменты хромосом формируют микроядра и остаются в клетке, при этом нормохромные эритроциты проходят больший путь развития и созревания. Это, по-видимому, и обусловливает различие в частоте клеток с микроядрами при раздельном анализе полихроматофильных и иормохромных эритроцитов в костном мозге животных, подвергнутых воздействию мутагенами. [39]

Множество исследований в области ядра в наши дни фокусируется на конструировании расширяемых операционных систем. Это обычно системы с микроядром, в которых поддерживается возможность их расширения или переделки в некотором направлении. Многие из этих систем позволяют пользователям добавлять свой собственный код к ядру, но при этом встает очевидная проблема обеспечения безопасности надстроек пользователя. В [100] представлена другая точка зрения: на обеспечение безопасности расширяемых пользователями систем тратится слишком много усилий. По мнению авторов, исследователи должны вычислить, какие надстройки полезны, и затем сделать их нормальной частью ядра, не предоставляя пользователям возможностей расширять ядро на лету. [41]

Главная проблема такого подхода, и проблема микроядер вообще, заключается в снижении производительности, вызываемом дополнительными переключениями контекста. Однако практически вся работа по созданию микроядер была выполнена много лет назад, когда центральные процессоры были значительно медленнее. Сегодня не так уж много приложений, использующих каждую каплю мощности процессора, которые не могут смириться с малейшей потерей производительности. В конце концов, когда работает текстовый редактор или web - браузер, центральный процессор простаивает около 90 % времени. Если операционная система, основанная на микроядре, превращает систему с процессором, работающем на частоте 900 МГц, в надежную систему, аналогичную по производительности системе с частотой 800 МГц, мало кто из пользователей станет жаловаться. [42]

ОС используют монолитное ядро, которое компонуется как одна программа, работающая в привилегированном режиме и использующая быстрые переходы с одной процедуры на другую, не требующие переключения из привилегированного режима в пользовательский и наоборот. Альтернативой является построение ОС на базе микроядра, работающего также в привилегированном режиме и выполняющего только минимум функций по управлению аппаратурой, в то время как функции ОС более высокого уровня выполняют специализированные компоненты ОС - серверы, работающие в пользовательском режиме. При таком построении ОС функционирует медленнее, так как часто выполняются переходы от привилегированного режима к пользовательскому и наоборот, зато система получается более гибкой - ее функции можно наращивать, модифицировать или сужать, добавляя, модифицируя или исключая серверы пользовательского режима. Кроме того, серверы хорошо защищены друг от друга, как и любые пользовательские процессы. [43]

Страницы: 1 2 3