Sistema operativos

Pattern Oriented Software Architecture

Microkernel

Jamir Antonio Avila Mojica César Julio Bustacara Median
Patrones de Software

Agenda
Introducción Microkernel
Ejemplo Contexto Problema Solución Estructura Dinámica Implementación Variantes Usos conocidos Consecuencias

Microkernel
• El patrón de arquitectura Microkernel se aplica a sistemas de software que deben estar habilitadospara adaptarse a requerimientos cambiantes del sistema. Separa un núcleo de funcionalidad mínima de la funcionalidad extendida y de partes específicas al cliente. También sirve como un socket para conectores en estas extensiones y coordinar su colaboración.

Ejemplo
• Suponga que se desea desarrollar un nuevo sistema operativo para computadores de escritorio llamado Hydra. El equipo dedesarrollo ha elaborado una lista de metas de diseño para lograrlo. Un requerimiento es que este sistema operativo innovador sea fácilmente portable a las plataformas de hardware relevantes, y debe estar habilitado para acomodar futuros desarrollos fácilmente. Debe poder ejecutar aplicaciones escritas para otros sistemas operativos populares como Windows, UNIX System V, Mac OS/X. El usuario debe poderseleccionar que sistema operativo quiere desde un menú desplegable antes de iniciar una aplicación. Hydra presentará todas las aplicaciones corriendo en su ventana principal:

Ejemplo

Problema
• Desarrollar software para una aplicación de un dominio que necesita hacer frente a un amplio espectro de tecnologías y estándares similares no es una tarea trivial. Son ejemplos bien conocidos lossistemas operativos y las interfaces gráficas de usuario. Tales sistemas tiene una larga vida, diez años o más. Durante este periodo nuevas tecnologías emergen y las viejas cambian. Las siguientes fuerzas necesitan considerarse:
– La plataforma de aplicación debe enfrentar la evolución del hardware y software. – La plataforma de aplicación debe ser portable, extensible y adaptable para facilitarla integración de tecnologías emergentes.

Solución
• Encapsule los servicios fundamentales de sus plataforma de aplicación en un componente microkernel. El microkernel incluye la funcionalidad que permite a otros componentes que corren en procesos separados comunicarse con cada otro. Es también responsable de mantener los recursos del sistema como archivos o procesos. Adicionalmente,proporciona interfaces que permite a otros componentes acceder a su funcionalidad. La funcionalidad central que no pueda ser implementada en el microkernel sin incrementar innecesariamente su tamaño o . complejidad debe ser separada en servidores internos Servidores externos implementan su propia vista del microkernel subyacente. Para construir la vista usan los mecanismos disponibles a través de lasinterfaces del microkernel.

Solución
• Cada servidor externo es un proceso separado que representa una plataforma de aplicación. Un sistema microkernel puede ser visto como una plataforma que integra otras plataformas de aplicación. Los clientes se comunican con los servidores externos usando las facilidades de comunicación proporcionadas por el microkernel.

Estructura
El patrón Microkerneldefine cinco tipos de componentes: • Servidores internos. • Servidores externos. • Clientes • Adaptadores • Microkernel.

Estructura
Servidores internos • También conocidos como subsistemas, extienden la funcionalidad proporcionada por el microkernel. Representa un componente separado que ofrece funcionalidad adicional. El microkernel invoca la funcionalidad de los servidores internos víasolicitudes de servicio. Entonces, los servidores internos pueden encapsular algunas dependencias del hardware o software subyacente. Por ejemplo, controladores de dispositivos que soporten tarjetas gráficas específicas son buenos candidatos para servidores internos. Se pueden considerar como extensiones del microkernel.

Estructura
Servidores externos • También conocidos como personalidades, son...