Модель экзоядра

Развив идею виртуальной машины VM/370, когда каждый пользователь получает точную копию настоящей машины, исследователи из Массачусетского технологического института изобрели новую систему. В этой системе реализован принцип обеспечения каждого пользователя абсолютной копией реального компьютера, но с подмножеством ресурсов. Например, одна виртуальная машина может получить блоки на диске с номерами от 0 до 1023, следующая – от 1024 до 2047 и т. д. На нижнем уровне в режиме ядра работает программа – экзоядро (exokernel), в задачу которой входит распределение ресурсов для виртуальных машин и проверка их использования (отслеживание попыток машин использовать чужой ресурс). Каждая виртуальная машина на уровне пользователя может работать с собственной операционной системой, как наVM/370 или на виртуальных машинах 8086-х для Pentium, с той разницей, что каждая машина ограничена набором ресурсов, которые она запросила и которые ей были предоставлены. Преимущества подхода:

– отделяется многозадачность (в экзоядре) от операционных систем пользователя (в пространстве пользователя) с меньшими затратами, так как для этого экзоядру необходимо только не допускать вмешательства одной виртуальной машины в работу другой;

– можно обойтись без уровня отображения, так как экзоядру нужно только хранить запись о том, какой виртуальной машине выделен данный ресурс (при других подходах виртуальная машина считает, что она использует свой собственный диск с нумерацией блоков от 0 до некоторого максимума, поэтому монитор виртуальной машины должен поддерживать таблицы преобразования адресов на диске).

Если предыдущие модели брали на себя максимум функций, принцип экзоядра, все отдать пользовательским программам. Например, зачем нужна файловая система? Почему не позволить пользователю просто читать и писать участки диска защищенным образом? Т.е. каждая пользовательская программа сможет иметь свою файловую систему. Такая операционная система должна обеспечить безопасное распределение ресурсов среди соревнующихся за них пользователей.