ریزهسته

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
ساختار ریزهسته و هستهٔ یکپارچه در سیستم‌عامل‌ها (به ترتیب)

در علم رایانه، ریزهسته یا میکروکرنل یک هستهٔ کامپیوتری است که سازوکارهای لازم برای پیاده‌سازی سیستم‌عامل را فراهم می‌کند، چیزهایی مانند مدیریت فضای آدرس سطح پایین، مدیریت ریسه‌ها (به انگلیسی: thread management)، و ارتباطات میان‌پردازه‌ای. اگر سخت‌افزار چندین سطح دسترسی داشته باشد، آنگاه ریزهسته تنها بخشی از نرم‌افزار است که بالاترین سطح دسترسی را داراست که معمولاً به آن وضعیت هسته می‌گویند. در ساختار ریزهسته‌ای سرویس‌های واقعی سیستم‌عامل مانند راه انداز قطعات، پشته‌های پروتوکل، سیستم فایل‌ها و دستورات رابط کاربری در فضای کاربر نگاهداری می‌شود.

معرفی[ویرایش]

هسته سیستم‌عامل‌های اولیه، به نسبت کوچک بودند، علت این موضوع تا حدی مربوط به کمبود حافظه می‌شد. با رشد کارایی‌های رایانه، تعداد قطعاتی که هسته باید کنترل می‌کرد نیز افزایش یافت. در اوایل ظهور یونیکس، با وجود اینکه هسته شامل درایورهای قطعات و مدیریت‌کننده‌های سیستم فایل می‌شد، اما اغلب هسته‌ها کوچک بودند. هنگامی که فضای آدرس از ۱۶ بیت به ۳۲ بیت افزایش یافت، طراحی هسته دیگر در قید معماری سخت‌افزار باقی نماند و هسته‌ها شروع به رشد کردند.

یونیکس (بی‌اس‌دی) برکلی، دوران هسته‌های بزرگ را آغاز کرد. افزون بر اداره‌کردن یک سیستمِ پایهٔ متشکل از سی‌پی‌یو، دیسک‌ها و چاپگر‌ها، بی‌اس‌دی فایل‌سیستم‌های دیگری را به کار گرفت، از جمله یک سیستم شبکهٔ تی‌سی‌پی/آی‌پی کامل، و شماری از قطعات مجازی که اجازه می‌داد برنامه‌های موجود به صورت پنهان در شبکه اجرا شوند. این بزرگ‌شدن برای سال‌ها ادامه یافت و منجر به هسته‌هایی با میلیون‌ها خط دستور در سورس‌شان شد. در نتیجهٔ این رشد، هسته‌ها بیشتر در معرض باگ‌ها قرار گرفتند و نگهداری آنها به شدت سخت گشت.

ریزهسته برای رفع مشکلات بزرگ‌شدن بیش از حد هسته‌ها طراحی شد. از نظر تئوری، مدیریت دستورات در ریزهسته‌ها ساده‌تر است زیرا کد آن در سرویس‌های فضای کاربر تقسیم می‌شود. این موضوع همچنین باعث افزایش پایداری و امنیت خواهد شد که نتیجهٔ کاهش مقدار دستورات اجرایی در وضعیت هسته است. برای مثال اگر یک سرویس شبکه بر اثر سرریز حافظهٔ نهان دچار خرابی شود، تنها حافظهٔ سرویس شبکه دچار خرابی خواهد شد و بقیهٔ سیستم کاملا کارا خواهد ماند.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منبع[ویرایش]

  • مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Microkernel»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۲۵ خرداد ۱۳۸۹).