WikiSort.ru - Мобильные устройства

Genode OS Framework — открытая микроядерная операционная система, которая предоставляет унифицированное окружение для создания приложений, работающих как поверх ядра Linux, так и поверх микроядер Fiasco.OC, OKL4, L4ka::Pistachio и некоторых других. Паравиртуализованное ядро L4Linux, работающее поверх ядра Fiasco.OC, позволяет запускать в Genode прикладные программы для GNU/Linux. При этом ядро L4Linux не имеет непосредственный доступ к аппаратному обеспечению, а использует сервисы Genode через набор драйверов. В настоящее время Genode поддерживает Qt4, WebKit, а также различные компоненты Linux и BSD.

Общее описание

Большинство современных ядер операционных систем, таких как ядро Linux, представляют собой весьма сложное программное обеспечение, которое содержит всё необходимое для управления ресурсами, например, управление памятью, доступ к оборудованию, хранение информации о файловой системе, обработка сетевых пакетов и многое другое. Поэтому такие ядра требует привилегии для управления всем аппаратным обеспечением.

Высокие функциональные требования и широкий спектр существующих аппаратных платформ вызывают быстрый рост кодовой базы таких ядер. Так версия Linux 3.10, выпущенная в 2013 году, содержала порядка 16 миллионов строк кода^[2]. В системах такого масштаба невозможно полностью избежать ошибок и утечек безопасности. Ошибка в одной из подсистем может привести выходу из строя всего ядра операционной системы.

Современные операционные системы и аппаратные платформы обеспечивают механизмы изоляции запущенных приложений пользователя: каждое приложение запускается в выделенном адресном пространстве и взаимодействует с другими приложениями только через механизмы, предусмотренные ядром. Таким образом, ядро эффективно защищает пользовательские приложения друг от друга.

Системы с микроядром используют эти методы не только для пользовательских приложений, но и для драйверов устройств, файловых систем и других типичных подсистем на уровне ядра. Таким образом, эффект ошибки в одном из компонентов локально ограничен. Микроядро отзывает все необязательные привилегии от каждого компонента и тем самым сокращает общую сложность кода, работающего в привилегированном режиме, на порядок по сравнению с монолитным ядром.

Как показано на рисунке справа, все компоненты защищены от друга адресных пространств. Таким образом, ни один компонент не может получить доступ или повредить другие компоненты без надлежащего разрешения. Связь между компонентами операционной системы может произойти только с помощью механизмов коммуникации, предоставляемых микроядром. Если один из компонентов системы будет поврежден ошибкой, то неисправность окажется локально ограниченной и не распространится на другие компоненты и подсистемы. Кроме того, микроядро обеспечивает время планирования процессора и может предоставить гарантированное время обработки для пользовательских процессов.

См. также

Микроядра

• Mach
• L4
• QNX

Операционные системы на основе микроядер

• AIX
• osFree
• Mac OS X
• AmigaOS
• OpenVMS
• Integrity
• Amoeba
• Minix

Ссылки

Англоязычные ресурсы

• Официальный сайт Genode Labs
• Публичный репозиторий с исходными кодами Genode

Русскоязычные ресурсы

• Крестников, Евгений. Немного экзотики: операционные системы MINIX 3.2.0 и Genode 12.02, Компьютерра (01 марта 2012). Проверено 18 марта 2014.

Примечания