Взаимодействие между процессами в безопасном ядре

Григорян Давид Арамович

Большинство современных операционных систем реализованы в виде монолитных ядер. Монолитные ядра имеют множество функций и включают в себя драйверы устройств, а программы пользовательского уровня живут в отдельных виртуальных адресных пространствах. Несмотря на хорошую производительность, монолитные ядра имеют плохую отказоустойчивость: один-единственный драйвер устройства, вызывающий панику, может вывести из строя всю систему. Хуже того, уязвимость в любой части монолитного ядра может привести к полному захвату машины. Традиционные операционные системы имеют монолитную структуру, выполняя все подсистемы ядра в общем адресном пространстве, благодаря чему достигается хорошая производительность за счет изоляции и безопасности. Микроядра улучшили эту конструкцию, разделив компоненты операционной системы на отдельные адресные пространства, но исторически они были чрезмерно дорогими из-за высокой стоимости переключения адресных пространств.

Ключевые слова:операционная система, ядро операционной системы, монолитное ядро, микроядро, гибридное ядро, производительность межпроцессного взаимодействия, многоядерные процессоры