Exokernel

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Exonúcleo: Una Arquitectura del Sistema Operativo de
Gestión de recursos de nivel de aplicación
R. Dawson Engler, M. Frans Kaashoek, y James O'Toole Jr.
Laboratorio del MIT de Ciencias de la Computación
Cambridge, MA 02139, EE.UU.
 
Engler, Kaashoek, james
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@ Lcs.mit.edu
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Operativo tradicional systemslimit el rendimiento, la flexibilidad y
funcionalidad de lasaplicaciones mediante la fijación de la interfaz y la implementación
tación de las abstracciones del sistema operativo, como com- entre procesos
la comunicación y la memoria virtual. El sistema operativo exokernel
Arquitectura aborda este problema proporcionando a nivel de aplicación
gestión de los recursos físicos. En la arquitectura exokernel, una
pequeñas securelyexports kernel todohardwareresourcesthrough una baja
interfaz de nivel para los sistemas operativos de la biblioteca no son de confianza. Opción Biblioteca
sistemas erating utilizan esta interfaz para implementar los objetos del sistema y
políticas. Esta separación de protección de los recursos de la administración
permite específica de la aplicación de personalización operativo tradicional
abstracciones del sistema mediante laampliación, especializada, o incluso la sustitución de
bibliotecas.
Hemos implementado un sistema operativo prototipo exonúcleo.
Las mediciones muestran que la mayoría de las operaciones primitivas del kernel (tales
como el manejo de excepciones y la transferencia de control protegido) son de diez a 100
timesfasterthaninUltrix, amaturemonolithicUNIX operatingsys-
tem. Además, se demuestra que un exonúcleopermite aplicación
tionstocontrol machineresourcesinwaysnotpossiblein tradicional
sistemas operativos. Por ejemplo, la memoria virtual y interproceso
abstracciones de comunicación se implementan en su totalidad dentro de una
aplicación levellibrary. Measurementsshowthat a nivel de aplicación
memoria y entre procesos communicationprimitives virtuales son cinco
40 veces más rápido que las primitivasdel kernel de Ultrix. Comparado con
implementaciones del estado de la técnica de la literatura, el prototipo
sistema exokernel es al menos cinco veces más rápido en operaciones tales como
despacho excepción y la comunicación entre procesos.
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Los sistemas operativos definen la interfaz entre las aplicaciones y
recursos físicos. Por desgracia, esta interfaz puedesignificativamente
limitar el rendimiento y la aplicación libertad de aplicaciones.
Tradicionalmente, los sistemas operativos esconden información sobre la máquina
recursos detrás de las abstracciones de alto nivel tales como procesos, archivos,
espacios de direcciones y la comunicación entre procesos. Estos abstracción
ciones definen una máquina virtual en el que se ejecutan las aplicaciones; su
aplicación nopuede ser sustituido o modificado por aplicación no confiable
cationes. Codificando las implementaciones de estas abstracciones es
Esta investigación fue financiada en parte por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada bajo
contratar N00014-94-1-0985and por un Premio Nacional de Investigador Joven NSF.
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