حقیقی میکروکرنل یک سمت به کرنل و باال کیفیت کاربر فضای به افزار سخت درایورهای بردن با که مینیکس از نسخه یک

است آورده ارمغان به را کوچک

Jorrit N. Herder : نویسنده کامپیوتر علوم در ای رساله

شیراز دانشگاه کامپیوتر مهندسی دانشجویان از : تعدادی ترجمهجاویدی سعید مهندس : آقای راهنما استاد

جهرمی راستگو امین تصحیح: محمد

اول فصلمقدمه سخت افزار كه هستند نرم افزار سطح پايين ترين عامل سيستم هاي

كه مي سازد فراهم را زمينه اي و مي كند كنترل را محافظ بدون

يك نوشت. بنابراين را تقاضا مورد برنامه هاي آن در مي توان

كاربر كامپيوتر فعاليت هاي تمام براي را اساسي عامل سيستم

به و باشد اطمينان قابل باید عامل سيستم مي دهد. بنابراين تشكيل

كنوني، عامل سيستم هاي كند. متأسفانه عمل نقص بدون صورت

هستند. نقص دچار مطلوبيت اين ارائه در ،Linux وWindowsمثل

هستند درگیر عامل سيستم مشکالت با كامپيوتر كاربران از بسياري

هستند. ها ويروس به مبتال و

مشکالت از عامل سيستم هاي كه است اين مشكالت اين دليل

به مي تواند آنها میبرند. مدل ( رنجbug) خطاها و طراحی ابتدایی

كنترل مركز كه شود مشخص بزرگ يكپارچه برنامه يك عنوان

و بودن مدل دار مثل طرح معمول دستورالعمل هاي است. از ماشين

_authorization حداقل اصول عملكردها بعضي بر تا شده تخلف نوعا

طبيعي طور به سوم دسته ابزار هايdriver مثال شويم. براي غالب

هستند دارا را امتيازاتي تمام و ( هستندKernel) هسته كامل قسمت

بزرگ بياندازند. مشكل كار از را سيستم كل مي توانند آن بوسيله كه

نرم افزاري آمار مثال است. براي هاbug اجتناب غيرقابل وجود ديگر

مي دهند. ( ارائهLOG) كد خط1000 هر در راbug 20 تا1 تعداد

. باشد بدتر پيچيده تر هاي عامل سيستم براي است ممكن آمار اين

دارند كد خط ميليونها كنوني استفاده مورد عامل سيستم هاي اغلب

(MLOCو ) هزاران آساني به است ممكن بنابراين bugداشته

_ ،XP ويندوز مثال باشند. براي 1 از بيش كه داردMLOC5 تقريبا

دارد. خود در شرايط سخت ترين در راbug ميليون

بوسيله معتبرتر عامل سيستم يك تا شده تالش دکترا پروژه اين در

modularityبه عامل سيستم يك تفكيك شود. با ايجاد كاربردي

زيرا مي شود بزرگتر و پيچيده تر سيستم كوچك، و مجزا قطعات

كمك بيشتر عيب ها تفكيك به و هستند پذيرتر كوچكتركنترل قطعات

پروژه اين براي اصلي عامل سيستم يك عنوان بهMINIXمي كنند.

_MINIX زيرا مي شود انتخاب در اما است ساده تر و كوچكتر نسبتا

تغيير اوليه مي سازد. هدف فراهم راPOSIX compliance واحد حين

به است مجزا برنامه هاي بهMINIX ابزار هايdriver دادن شكل

microkernelكوچك( )هسته عامل سيستم يكMINIX كه گونه اي

شود. كامل

-1-1 مي شود: بخش ساخته زير همانند فصل اين باقيمانده

-1-2 مي دهد. بخش ارائه عامل سيستم هاي كلي اصول بر مقدمه اي

طور ( بهmicrokernel) كوچك هسته داراي عامل سيستم هاي مور در

مي كند. معرفي راMINIX- 1-3 بخش و كرد خواهد بحث دقيق

-1-5 بخش و مي دهد ارائه را دقيق مسئله مقاله - يك1-4 بخش

مي شود. در ارائه موضوع اين براي كه مي دهد ارائه را نظريه اي

مي كند. خالصه نويسي را پروژه اين بقيه - ساختار1-6 بخش آخر،

عامل - سيستم هاي1-1

مي كند. زير معرفي را اصلي عامل سيستم هاي اصول بخش اين

ارائه را متفاوتي عامل سيستم - ساختارهاي1-1-2 بخش مجموعه

سيستم هاي اصلي - ويژگيهاي1-1-3 بخش مجموعه مي دهند. زير

مي دهد. قرار مقايسه مورد راmonolithic, microkernel عامل

اصلي - مفاهيم1-1-1

توجه مورد مي توان جنبه دو از را عامل سيستم هاي كلي طور به

و منبع كننده اداره يك عنوان به هم مي توانند سيستم ها داد. اين قرار

Resourceشوند. فرض مجازي ماشين يك يا گسترده ماشين يك

managerو است و ماشين سخت افزار به دستيابي ارائه مسوول

_ مثال، ( مي كند. برايmutiplex) مضاعف را تقاضاها تمام مطمئنا

حافظه و پرينتر ،CD-ROM سخت، ديسك شامل مي توانند منابع

شوند. در تقسيم چندگانه كاربردهاي در است وممكن باشند ويديو

های معماری بين در است ممكنinterface اين منابع، مديريت مقابل

باشد. تغيير قابل سخت افزار متفاوت

(kernelهسته ) سطح باالترين در كه است عامل سيستم قسمت آن

حالت يا اصلي هسته حالت كه مي شود ( اجراPrivilege) دسترسی

Kernelمي شود. ناميدهKernel made) ( ياSupervisor made ناظر

madeنماي نشانه يك اصلي( به هسته )حالت CPU (flag)برمي گردد

تمام اجراي براي مجاز اجرا مرحله آيا مي دهد نشان كه

كاربر حالت در كه خير. برنامه هايي يا است ممكن دستورالعمل هاي

براي مجاز اينرو از و ندارند را نما نشانه سري اين مي شوند اجرا

هستند. خاص دستورالعمل هاي انجام

كه مي شوند تعريف سيستم هايCall بوسيله عامل سيستم رابط

دستورالعمل يك از هاSystem Callهستند. موجود برنامه ريز براي

هاtrap كه مي شود ناميدهtrap يك كه مي كنند استفاده خاص ماشيني

اصلي هسته حالت به كاربرد حالت از پردازشگر كه مي شوند باعث

كنند. اين ارسال را مركزي هستهSystem Call دستگاه و يابند تغيير

تا كنند درخواست را سيستمي خدمات مي توانند كاربر مراحل راه

دهند. انجام سخت افزار به دستيابي مثل محدودي عمليات

( كهIPC) فرايندي بين ارتباط امكانات و كمك با مي توانند مراحل

شوند. براي منتقل را مي شود انجامSystem Call يك بوسيله اغلب

Context يك دنبال به تقاضا پيغام يك گذشتن با مي تواندIPC مثال

Switchشود. بستر( انجام )تعویضContext Switchبستر( )تعویض

(Volatile) فرار وضعيت ذخيره و اجرا مرحله ساختن متوقف يعني

restore) شود شروع و ذخيره دوباره بتواند ديگر مرحله كه گونه اي به

& Restart.)

هستند. ساختار بدون ( هميشهa يكپارچه هسته هاي سيستم عامل، -( طبقه بندي1-1 شكل

سيستمهاي عنوان ( بهExokernel . Cدارند. اليه اي ساختارهايي ( اغلبb) هسته ها ريز

مي شوند. شناخته عمودي شده ساخته عامل

يك بازيابي از پس ماشيني خاص ساختار يك انتشار با آخر مورد

مي شود. انجام مرحله حالت

را اطمينان اين مي شود ايجاد عامل سيستم هاي براي كه كليدي

و هسته به و يكديگر به نمي توانند كاربر كاربردهاي كه مي كند حاصل

آدرس فضاهاي در بسته بندي مراحل با امر باشند. اين داشته ربطي

مي كنند. محافظت يكديگر از فيزيكي طور به كه مي شود انجام

با را محافظت ( اينMMU) حافظه مديريت واحد سخت افزار

مي كنند. اعمال حافظه به دستيابي جهت اقدام هر بازبيني

دستگاه يك با كه مي شود استثنايي به منجر غيرقانوني دستيابي هاي

ارائه را مناسب عمليات مي تواند كه مي آيد بدست هسته در مستثنا

دهد.

عامل سيستم ساختارهاي1.1.2

طبقه بندي آنها هسته طرح براساس مي توانند عامل سيستمهاي

يك در كه يافته توسعه ماشين و منبع اجراكننده بين شوند. تفاوت

با مرتبط كه مي يابند تغيير مي شود مشاهده عامل سيستم

گسترده طبقه بندي سه باشند طبقه بندي متفاوت ساختارهاي

كرد. شناسايي مي توان

و غني چکیده يك يكپارچه هسته هاي يكپارچه: هسته هاي

عامل سيستم خدمات هستند. تمامي سخت افزار بستر از قدرتمند

حالت در كه مي شوند تعريف يكپارچه واحد، برنامه يك عنوان به

انجام كاربر حالت در درخواست ها اينرو مي شوند. از انجام هسته

كند. از درخواست هسته از را سيستم خدمات مي تواند و مي شود

يافته. از گسترش ماشين يك هم و است منبع مدير هم هسته اينرو

در امر است. اين ساختار بدون يكپارچه هسته يك باال، سطح ديدگاه

عامل سيستمهاي از است. مثالهايي شده توصيف1-1( a) شكل

هستند.Linux, BSDUNIX ويندوز، يكپارچه

يك بوسيله هسته ها ريزريزهسته ها: و هيبريد هسته هاي

_ اما مي شوند مشخص ( هستهabstraction) های چکیده سري الزاما

چکیده از كوچك سري يك هسته ها باشند. ريز كوچك تا ندارد نياز

كاربردهايي از و مي دهند ارائه و ساده سخت افزاري هاي

ناميده سرويس دهنده كه مي كنند )درخواست هايي( استفاده

سيستم کوچک قسمت يك دهند. تنها ارائه را بيشتر كاركرد مي شود

در درخواست ها همه حاليكه در مي شود انجام هسته حالت در عامل

وظيفه يكپارچه، هسته ها مقايسه مي شود. در انجام كاربر حالت

ريز عامل سيستم است. يك منبع مديريت ريزهسته ها اصلي

و برنامه سرويس دهنده ارتباط با شل اليه اي ساختار يك هسته اي

توصيف1-1( b) شكل در امر دارد. اين اليه ها بين در ديگر منابع

است.L4 كامل هسته ريز يك است. مثال شده

خدمات با اما هستند هسته ها ريز شبيه بسيار هيبريد هسته هاي

مي شوند. تقويت اجرايي داليل به هسته فضاي در شده انجام اضافي

زيرا هستند طبقه بندي از قسمتيMach وMINIX مثال براي

driverهستند. هسته از قسمتي وسيله هايQNXهسته ريز يك نيز

است. هسته از قسمتي پردازش مدير زيرا است هيبريد

و مجازی ماشين هاي ها:exokernel و مجازی ماشين هاي

exokernelسيستم هاي ديگر همانند سخت افزاري خالصه اليه يك ها

به را سخت افزاري منابع آنها عوض نمي دهند. در ارائه را عامل

مي توانند چندگانه عامل سيستم هاي كه مي كنند طبقه بندي گونه اي

كند. يك اجرا خصوصي ماشين يك داشتن فرض با يكديگر كنار در

و مي شود اجرا هسته حالت درexokernel يا واقعي ماشين مانيتور

است سخت افزاري منابع درخواست هاي و منابع از حفاظت مسئول

_ مي شود اجرا كاربر حالت در عامل سيستم هر اينرو از متفاوت كامال

سيستم هاي عنوان به هاexokernel و مجازي ماشين هاي ديگران از

كه عامل سيستم هاي از مي شود. هركدام شناخته ساختاری عامل

داشته يكپارچه هسته يك مي توانند يا مي شوند اجرا يكديگر كنار در

توصيف1-1( c) شكل در امر هسته اي. اين ريز ساختار يك يا باشند

ترتيب به هاexokernel و واقعي ماشين هاي از است. مثالهايي شده

MITEroxernel, VMware.هستند

ارائه براي ابزاري تنها هاexokernel و مجازي ماشين هاي آنجائيكه از

آنها مورد در اين از بيشتر هستند، عامل سيستم يك براي رابطه يك

براي هسته ها ريز و يكپارچه هسته هاي بين نمي شود. تفاوت بحث

هستند. جالب ارشد پروژه هاي

هسته ويژگيهاي

شده ارائه1-2 شكل در عامل سيستم ويژگيهاي از بازنگري يك

اغلب يكپارچه هسته يك با عامل سيستم هاي حاليكه است. در

ویژگيهاي هسته اي ريز عامل سيستمهاي دارند، خوبي عملكرد

از مستقيم طور به تفاوت ها . تمام میدهند نشان خود از بهتری

مي گيرد. بودن( سرچشمه ای )پیمانهmodularity در تفاوت

Modularityقدرت هسته ها ريز به كه است كليدي ويژگي يك

ريز عامل سيستم هاي يكپارچه سيستم هاي با مقايسه مي دهد. در

مسئول هركدام که سرورها از سري يك عنوان به هميشه هسته

از روشن تفكيك يك امر . اين میشود شناخته هستند خاصی وظيفه

مي دهد. ارائه وابسته مزاياي با مسئوليت ها

ريز عامل سيستم يك در است ممكن كه ويژگيهايي از مثالهايي انعطاف پذير هسته ها مي دهیم. ريز ارائه زير در شود يافت هسته اي

با آنها جايگزيني زيرا يابند گسترش آساني به مي توانند و هستندServerريز است. ماندگاري مقدور مسأله حل استراتژي هاي يا ها

قابل و اند پيچيده کم كوچكتر اجزاي زيرا است آسانتر هسته ها سيستم قدرت و امنیت براي نيز مسؤوليت ها هستند. تفكيك اجراتر خراب اجزاي و مي شوند ایزوله مشکالت زيرا است سودمند عامل

مورد در بيشتر شوند. جزئيات جايگزين ارتقا هنگام در میتوانندشود. يافت1-2-2 بخش مجموعه زير در مي تواند امنیت

است مطرح ريزهسته ها مورد در است زمانی دیر كه ويژگي اي

تمامي زيرا دارد خوبی بازده اغلب يكپارچه است. سيستم بازده

مستقيم طور به مي توانند بنابراين و هستند هسته از قسمتي خدمات

ريز عامل سيستم يك مقابل باشند. در داشته دسترسي يكديگر به

نیاز سيستم هايServer همكاري برای را اي اضافه ارتباطات هسته،

البته مي شوند خوانده كند اغلب ريزهسته ها دليل، اين . به دارد

را موضوع اين1-2-3 بخش مجموعه نيست. زير جوری این لزوما

مي دهد. قرار بحث مورد دقيق تر طور به

محيط يك هسته ها ريز كه است اين ريزهسته ها جالب ويژگي يك

UNIXهای برنامه اجرای برای را novellمي كنند. بنابراین فراهم

محیط به رفتن درهنگام را قبلی های نسخه با سازگاري قابليت آنها

بخش مجموعه زير در امر مي دهند. اين ارائه جدید محاسباتی های

مي گيرد. قرار بحث مورد بيشتر1-2-1

سيستم هاي از مثالهايي هستند، فاحش بالقوه مزيت هاي اگرچه

اغلبQNX مي شوند. اگرچه يافت سخت موفق ريزهسته اي عامل

بسته تجاري، سيستم يكQNX متأسفانه اما مي كند كامل را وعيدها

بود خواهد اساس این بر كه آينده كار و دکترا پروژه است. اين

هسته ریز های عامل سیستم در تا كنند كمكMINIX به است ممكن

. کند باز خود برای جایی ای

هسته اي ريز عامل سيستمهاي1.2

مي دهد، شرح را عامل سيستم کلی اصول قبل بخش كه حالی در

مي كنیم. بحث هسته اي ريز عامل سيستم هاي مورد در بخش اين

تشكيل براي متفاوت روش سه مورد در1-2-1 بخش مجموعه زیر

اند شده نهاده بنیان هسته ها ريز پایه بر كه مي كنند بحث كاربردهايي

زير در ترتيب به بازده و امنیت عامل سيستم مهم ويژگي . دو

مي شود. بحث1-2-3 و1-2-2 بخش مجموعه

كه دارند قرار برنامه هايي ساختار برپايه هسته ريز درخواست - طبقه بندي1-3 شكل

واحد عامل سيستم ( يكa) متفاوت ساختارهاي مي شوند اجرا كاربر حالت در

يكc) و يServer چند عامل سيستم يكbهستند. ) خاص اجزاي با رسان خدمات

اختصاصي. سيستم

ريزهسته هاي برنامه1.2.1

و هيبريد هسته هاي است شده طراحي1-1-2 بخش مجموعه زير در

يكپارچه هسته هاي با مقايسه در را کمتریabstraction ريزهسته ها

برنامه در بیشتر امکانات ارئه برای هسته ها ريز كنند. بنابراين، ايجاد

دارند. اين تكيه كاربر فضاي هايServer به عامل سیستم سطح های

شود. ارائه مختلفي روشهاي در مي تواند امکانات

ي،Server تك عامل سیستم يك درسروری: تك عامل سيستم

عادي كاربري برنامه يك عنوان به را يكپارچه كاملOS يك هسته ريز

است. اين شده توصيف3-1( a) شكل در امر مي كند. اين اجرا را

و نمي دهند تغيير را يكپارچهOS ويژگيهاي اين از كدام هيچ تنظیمات

دارد. ( وجودFailure) خرابی واحد نقطه يك هنوز كه معناست اين به

راUNIX محيط یک كه است اين پیکربندی اين اصلي مزیت

مي سازد. فراهم هسته اي ريز روش کردن تجربه با همزمان

با مي توانند اغلب آیند می يكپارچهOS از كه ای ارثی كاربردهای

1شوند همراهnovel هاي برنامه

امنیتی های بسته يا درنگ بی ( وLegacy) ارثی كاربردهاي . تركيب

سازند. می ممکن جدید محاسباتی محیط به را اشکالی بدون انتقال

اولين از يكيMachهستند. موجود حرکت اين از بسياري مثالهاي

کنار در جداگانه عامل سیستم چند اجراي و است هسته ها ريز

L4linux ديگر مي سازد. مثال مجاز راBSD,OSF, UNIX مثل يكديگر

PERSEUS مي شود. پروژه اجراL4 هسته ريز رأس در كه است

در را ديجيتالی امضای كه خاصي امنیتی اجزاي اجراي براي تقالیي

L4linuxاست ، مي سازند فراهم .

1 كاربردهاي از استفاده معمول نظريه legacy (باقيمانده) رأس در OS تك Server يك كاربردهاي ي،

كه را جديد سيستم Stub Library مثل خاص سيستم هاي مي كنند. در ترجمه دوباره را مي شود خوانده Mach،

دوباره هدايت trap شوند استفاده مضاعف سازگاري درك براي مي تواند .

محيط چندسروري،OS يك درسروري: چند عامل سيستم

مي شود. اين تشكيل كمكيServer تعدادي بوسيله عامل سيستم

زير در كه است. همانطور شده داده شرح3-1( b) شكل در امر

ای )پیمانهmodularity افزايش شد بحث1-1-3 بخش مجموعه

افزايش استحكام شامل كه دارد همراه به بسياري بودن( فوايد

كه امکاناتی به مي شود. بسته انعطاف پذيري و ماندگاري يافته،

شده بری ارث كاربردهاي مي شود ارائه سروري چند محيط بوسيله

مرتبط شده سازی شبیه كتابخانه يك با که صورتی در است ممكن

به مي توانند ناول هاي . برنامه گیرند قرار استفاده مورد شوند

شوند. شناسايي جديد سيستم سرور يك نوشتن با آساني

دارند. براي وجود سروري چند عامل سيستم هاي از مختلفي مثالهاي

ريز يك اساس بر كه است يServer چند محيط يكGNUHurd مثال

چند محيط يكSawmill Linax. است شده تعريفMach هسته

Serverهسته ريز اساس بر ي L4در1-3 بخش مجموعه زير است

مي كند. بحث دیگر مثالی عنوان بهMINIX مورد

اختصاصي برنامه از استفاده دیگر روشاختصاصي: سيستم

امر مي شود. اين اجرا هسته ريز روی بر مستقيم طور به كه است

چنين بسيار مي شود. تفاوتهاي داده شرح3-1( c) شكل در

براي بخصوص روش گيرد. اين قرار توجه مورد مي تواند سيستمي

كاهش محاسبه قدرت با هاembedded system وmobile ابزارهاي

است. سودمند يافته

استJava (JVM) مجازی ماشين يك اختصاصي سيستم يك از مثالي

با مقايسه مي شود. در اجرا هسته ريز رأس در مستقيم طور به كه

این میکند میزبانی راJVM یک عامل سیستم یک که سنتی کارهای

زیرا میکند فراهم جاوا های برنامه برای را تری ایمن محیط روش

. باشد نمی میزبان به اطمینان به نیازی دیگر

هسته ريز امنیت1.2.2

بخش مجموعه زير در كه دارند خوبي امنیتی خصوصيات هسته ها ريز

عامل سیستم مورد در بویژه خصوصيات شدند. اين عنوان3-1-1

آدرس فضاي در سیستم سرورهای تمام كه سروري چند های

يكديگر از فيزيكي طور به است. سرورها درست اند شده گنجانده

مي شوند. ( محافظتMMUحافظه) مديريت واحد سخت افزار با

حافظه به دستيابي به اقدام غيرقانوني صورت به فرايند يك اگر

استثنا يك و مي شود بررسيMMU بوسيله امر اين كند، ديگر فرآيند

عمل مي تواند كه میشود مدیریت هسته بوسيله مي دهد. استثنا رخ

دهد. انجام را نیاز مورد

کار روی مستقيم طور به تواند نمیServer يك كه حالی در

Serverگذارد تاثیر دیگر های .Serverطور به است ممكن وابسته هاي

Server B بهServer A گيرند. اگر قرار تأثير تحت غيرمستقيم

يك با است ممكنServer A دهد، انجام را وظيفه اي تا باشد وابسته

مهم بگيرد. مفهوم تأثيرServer B سوي از خراب عمل يك يا نقص

( يعنيTCB) شده پشتيباني محاسبه اي پايگاه امر اين به مربوط

است. امنیت شرط پیش آن صحيح عملكرد كه است اجزايي حداقل

در مثال باشد. براي كوچك بسيار مي تواندTCB هسته ها، ريز براي

يك شامل تنهاTCB اختصاصی برنامه يك اختصاصي، سيستم يك

باشد. می آن تحت سخت افزار و هسته ريز

است شوداین حل آساني به نمي تواند كه مهم حفاظتي موضوع يك

را سيستم كل بردن بين از توانايي سخت افزاري كنترل با اجزايي که

هستند. دارا

به مستقيم دستيابي مي تواند كه وسيله اي درایورهاي مثال براي

نامعتبر حافظه آدرس يك ایجاد با است ( ممكنDMA) دارد حافظه

. بعضي کنند ایجاد تداخل فرايندها حافظه درDMA كننده كنترل در

آدرس یک نگاشت با كه دارندI/OMMU يكPCI قطعات برد هايي

مي دهند. ارائه را حفاظت فیزیکی حافظه فضای یک بهPCI فضای

نيست. دسترس در هنوز مسأله اين براي كلي تری راه حل

عملكردي موضوعات1.2.3

مشكالت از بردن رنج مدعی اغلب هسته اي ريز عامل سيستم هاي

براي بايستي ای چندگانه فرآيندهاي هستند. زيرا ارثی عملكردي

ارتباط شده گفته بازده کاهش كنند. دليل همكاري وظيفه يك انجام

بين در زيادي بسترهای تغییر نتيجه در ( وIPC) مضاعف فرايندي بين

عالوه، باشد. به می هسته و سيستم هايServer كاربرد، فرايندهاي

مي شود. اضافی هزینه باعث كمكي هايServer بين در اطالعات كپي

بودند. براي ذاتي عملكرد دادن دست از داراي هسته ها ريز اولين

نسخه از % كندتر50 از بيشMach اساس برBSD UNIX مثال

ثابت جديد، هسته هاي ريز اينحال، است. باBSD UNIX معمولی

_ كه كرده اند مثال . براي بیاید دست به مي تواند باال عملكرد حقيقتا

L4Linuxاساس بر L4، دارد.4 تا2 عملكردي کاهش يك تنها %

L4 در . تالشی میشود مطرح سازی پیاده مسئله یک عنوان به بازده

اما كند تعريف را انتقال قابل هسته اي ريز رابط يك تا مي شود ارائه

ايجاد را اجرا براي سخت افزاري قابليت هاي از بهينه استفاده

هسته متفاوت پياده سازي يك نيازمندplatform هر مي كند. بنابراین

مي توانند هستند هماهنگAPI L4 هسته به كه كاربردهايي اما است

_ آساني به شوند. استفاده و ترجمه مجددا

باشند. كوچك بايستي هسته ها ريز كه است اين مهم درس ديگر

از مهمتر حافظه فقدان كه مي دهد نشانL4 انداختن كار از عمل

به كاربرد فضاي فرايند يك از بستر تعویض است. يكIPC خود

حالت به تا داردCPU در اندك قسمتهاي تغيير به احتياج تنها هسته

سوئيچ اينحال كند. با بازيابي را هسته وضعيت و كند سوئيچ هسته

شود.cache دادت دست از هزینه باعث است ممكن آدرس، فضاي

شديدتر شود استفاده مجازی حافظه از که صورتی در خسارت اين

يك ( بوسيلهTLB) ترجمه كناري بافر ورودي هاي زیرا مي شود

مي شود. اعتبار فاقد آدرس فضاي سوئيچ

مجدد طراحي هسته ها ريز براي آشكارا بايستي سخت افزار آخر، در

بنابراين و هستند يكپارچه های سیستم از متفاوت هسته ها شود. ريز

الزم خوب عملكرد به دستيابي براي متفاوتی طراحی است ممكن

طراحي درSaw Mill Linxt مورد در تحقيق مثال باشند.براي داشته

كپي از و مي دهد كاهش راIPC كه يSerever چند پرتكل يك

است. بنابراين موردنظر مي كند جلوگيري غيرضروري اطالعات

با تنها نمي تواند هسته ريز برپايه عامل سيستم هاي عملكرد

2شود. تعيينIPC هزينه هاي

2 مثال براي L4 ثبت كننده هاي از بهينه استفاده IPC CPU سري يك عنوان به مي كنند. پيغام ها ايجاد را

مي شوند تعريف مي شوند طراحي الزم زمان در واقعي ثبت كننده هاي براي كه واقعي ثبت كننده هاي از . IPC

sub-generation، مي كنند حمايت بهينه اجراي انتخاب در را برنامه نويسها .

يك هسته ها. عملكرد ريز و يكپارچه هسته هاي براي عامل سيستم ويژگيهاي مقايسه

_ هسته ها ريز پايه بر عامل سيستم -2-3 بخش مجموعه زير در كه همانطور نيست بد لزوما

شد. بحث1