Design e implementação do microkernel aprendendo com seu próprio sistema operacional / Nuda 晟也

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Ciência da informação
[Introdução]
O sistema operacional microkernel às vezes tem a imagem de uma "implementação lenta, apesar de ser um design bonito", mas isso é passado. Hoje em dia, é usado como um sistema operacional discreto e prático que sustenta o mundo.
Este livro descreve cada função do sistema operacional microkernel, desde conceitos até exemplos reais. O livro é composto por quatro partes : fundamentos, microkernel, software (userland) e conteúdo evolutivo. Cada capítulo é dividido em uma parte conceitual e uma parte de implementação que explica como o conceito é implementado.
Como exemplos de implementação de cada capítulo, usamos o sistema operacional microkernel "HinaOS", que desenvolvi para este livro, e fornecemos explicações fáceis de entender. HinaOS é um SO educacional destinado a ser executado em um emulador, mas tem os recursos mínimos necessários para aprender a implementar o SO e o código-fonte é simples.
Além de um exemplo de implementação na HinaOS, ele também inclui exemplos de três sistemas operacionais de microkernel práticos : MINIX3, seL4 e GNU Hurd. A razão pela qual estou apresentando vários sistemas operacionais é que cada um tem suas próprias características e eu quero que você compare isso. Em vez de ter o estereótipo de que um sistema operacional microkernel é o que é, aproveite a flexibilidade e a liberdade de design que vem de ser um microkernel. O SO é a base para a criação de um novo mundo de software que pode mudar rapidamente a forma como os computadores são usados.
Depois de ler este livro, tente criar seu próprio sistema operacional. Mesmo que você entenda como o sistema operacional funciona, há novas descobertas na implementação. Em vez de criar um sistema operacional do 0, seria uma boa ideia expandir a HinaOS. HinaOS já tem alguns recursos básicos que são difíceis de implementar. Uma das características do microkernel é é uma das características do microkernel.
Por natureza, o SO é um software muito livre. Se você criar um SO portátil 0 que aproveite as funções incomuns encontradas apenas em uma CPU específica, ou um SO extremamente pequeno, você pode criar seu próprio mundo com criar seu próprio mundo com idéias livres.
Pegue este livro e dê uma olhada nas profundezas do microkernel. Enquanto você desfruta dos bastidores, você deve ter adquirido habilidades de computação profundas que vão além do sistema operacional e da arquitetura.





System Call Type
Implementation Example : HinaOS System Call Processing Flow
Memory Copy from User Space
Practice Example : MINIX3 System Call
Practice Example : seL4 System Call
Practice Example : Mach system call
Summary
Part 3 User Land
Chapter 10 User Land
Server
Separation of Mechanism and Policy
Single Server and Multiserver OS
Single Server and Multiserver OS
Single Server and Multiserver OS
Single Server and Multiserver OS
Single Server and Multiserver OS
Single Server and Multiserver OS
Reinicialização automática do servidor
Atualização em tempo real
Problemas de "vazamento de estado"
Segurança do SO
Capítulo 18 Isolamento do processo de software
Necessidade de isolamento do processo
Isolamento do processo de hardware
Isolamento do processo de software
Implementações de exemplo : HinaVM
Isolamento do software é seguro? 1.1 2.6 13.9 13.10 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 14.6 14.7 14.8 3.1 14.9 15.1 15.2 15.3 15.4 16.1 16.2 16.3 17.1 17.2 3.2 17.3 17.4 17.5 17.6 18.1 18.2 18.3 18.4 18.5 3.3 3.4 3.5 4.1 4.2 4.3 5.1 1.2 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 1.3 5.12 5.13 5.14 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 1.4 6.8 6.9 6.10 6.11 6.12 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 2.1 7.6 7.7 7.8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 2.2 8.8 8.9 8.10 8.11 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 2.3 9.7 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8 11.1 2.4 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 2.5 12.6 12.7 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 13.8 HinaFS HinaOS HinaOS HinaOS HinaFS HinaOS HinaOS HinaOS HinaOS HinaOS HinaOS
Capítulo 19 Processo de inicialização
19.1 Carregador de inicialização
19.2 Processo de inicialização em HinaOS
19.3 Processo de inicialização em MINIX3
19.4 Processo de inicialização em seL4
19.5 Processo de inicialização em Hurd
Apêndice Apêndice
Apêndice 1 Criação de um ambiente de desenvolvimento de HinaOS
Apêndice 2 Depuração em HinaOS
Apêndice 3 Referências