Мікроядро

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 (context switch); цей факт власне і пояснює труднощі в проектуванні і написанні ядер подібної конструкції. Ці недоліки здатні обійти ядра, побудовані на архітектурі екзоядра, яка є подальшим розвитком мікроядерної архітектури.

Приклади операційних систем на основі мікроядра: QNX, L4, Minix3, GNU/Hurd.

Це незавершена стаття про комп'ютери. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.