نواة (نظم تشغيل)
المقال الرئيسي عن النوية

النوية هو مصطلح يصف نهجا لتصميم نظام التشغيل الذي يتم نقل وظائف النظام للخروج من «نواة» التقليدية، إلى مجموعة من «الخوادم» أن التواصل من خلال «الحد الأدنى» النواة ، وترك أقل قدر ممكن في «الفضاء نظام» وبقدر الإمكان في «الفضاء المستخدم». النوية التي تم تصميمها لمنصة أو جهاز محددة من أي وقت مضى فقط ستكون لدينا ما يحتاجه للعمل. يتكون النهج النوية تحديد تجريد بسيط على الأجهزة، مع مجموعة من الأوليات أو نظام يدعو إلى تنفيذ خدمات OS الحد الأدنى مثل إدارة الذاكرة، تعدد المهام، والاتصالات بين العملية. غيرها من الخدمات، بما في ذلك تلك التي تقدم عادة من نواة، مثل الربط الشبكي، ويتم تنفيذها في برامج المستخدم في الفضاء، ويشار إلى الخوادم. تصميم النوية microkernel هي أسهل من الحفاظ على حبات متجانسة، ولكن قد تبطئ عدد كبير من المكالمات النظام ومفاتيح السياق أسفل النظام لأنهم عادة ما تولد الحمل أكثر من المكالمات وظيفة مدنية.
فقط الأجزاء التي تتطلب حقا أن تكون في وضع متميز وجودها في الفضاء نواة: IPC (الاتصال بين العمليات)، جدولة بسيطة، أو جدولة الأوليات، والتعامل مع الذاكرة الأساسية، البدائيون / O الأساسية I. والعديد من الأجزاء الهامة الجارية الآن في الفضاء المستخدم: جدولة كاملة، والتعامل مع الذاكرة، أنظمة الملفات، وأكوام الشبكة. اخترعت حبات الصغيرة كرد فعل على التقليدي «متجانسة» تصميم النواة، حيث تم وضع جميع وظائف النظام في البرنامج تشغيل ثابت واحد في وضع خاص «النظام» من المعالج. في النوية، يتم تنفيذ سوى أبسط المهام مثل أن تكون قادرة على الوصول إلى بعض (وليس بالضرورة كل) من الأجهزة، وإدارة الذاكرة وتنسيق رسالة يمر بين العمليات. بعض الأنظمة التي تستخدم حبات صغيرة هي QNX وHURD. في حالة جلسات عمل المستخدم QNX وهيرد يمكن أن تكون لقطات كاملة من النظام نفسه أو وجهات النظر كما يشار إليها. جوهر العمارة النوية يوضح بعض من مزاياه:
صيانة أسهل عموما.
ويمكن اختبار بقع في نسخة منفصلة، ثم تبادلت في لتولي مثيل الإنتاج.
الوقت اللازم لتطوير سريع وبرمجيات جديدة يمكن اختبارها من دون الحاجة إلى إعادة تشغيل النواة.
المزيد من الثبات في عام، إذا كان مثلا أحد يذهب القش الأسلاك، فمن الممكن في كثير من الأحيان إلى استبدالها مرآة التشغيلية.
معظم حبات صغيرة تستخدم نظام الرسائل يمر من نوع ما للتعامل مع طلبات من ملقم واحد إلى آخر. ويعمل نظام تمرير الرسائل بشكل عام على أساس الميناء مع النوية. على سبيل المثال، إذا تم إرسال طلب المزيد من الذاكرة، يتم فتح منفذ مع النوية وطلب إرسالها عبر. مرة واحدة في النوية، والخطوات هي مماثلة لدعوات النظام. كان المبرر أنه سيجلب نمطية في بنية النظام، الأمر الذي يترتب عليه نظام أنظف وأسهل لتصحيح أو تعديل حيوي، للتخصيص لاحتياجات المستخدمين، والمزيد من الأداء. فهي جزء من أنظمة التشغيل مثل AIX، بيوس، هيرد، ماخ، ماك OS X، MINIX، QNX. الخ وبالرغم من حبات صغيرة صغيرة جدا في حد ذاتها، بالاشتراك مع كل ما لديهم المطلوبة كود مساعدة هم، في الواقع، في كثير من الأحيان أكبر من حبات متجانسة. دعاة حبات متجانسة ويشير أيضا إلى أن هيكل ثنائي أنظمة النوية، الذي أكثر من نظام التشغيل لا يتفاعل مباشرة مع الجهاز، ويخلق تكلفة يست تافهة من حيث كفاءة النظام. هذه الأنواع من الحبوب عادة فقط توفير الحد الأدنى من الخدمات مثل تحديد مساحات الذاكرة عنوان والتواصل بين عملية (IPC) وإدارة العملية. وظائف أخرى مثل تشغيل عمليات الأجهزة لا يتم التعامل مباشرة حبات صغيرة. أنصار حبات صغيرة يشيرون إلى تلك حبات متجانسة لديها عيب أن خطأ في نواة يمكن أن يتسبب في النظام بأكمله إلى تحطم الطائرة. ومع ذلك، مع النوية، إذا تعطل عملية النواة، فإنه لا يزال من الممكن منع انهيار النظام ككل بمجرد إعادة تشغيل الخدمة التي تسببت في الخطأ.
يتم تنفيذ الخدمات الأخرى التي تقدمها النواة مثل الشبكات في برامج المستخدم في الفضاء يشار إلى الخوادم. خدمة تسمح للنظام التشغيل لتعديلها ببساطة عن طريق بدء وإيقاف البرامج. للحصول على جهاز بدون دعم الشبكة، على سبيل المثال، لا يتم بدء تشغيل الملقم الشبكات. مهمة يدخلون ويخرجون من نواة لنقل البيانات بين مختلف التطبيقات والخوادم يخلق النفقات العامة التي تضر كفاءة حبات صغيرة بالمقارنة مع حبات متجانسة.
عيوب في النوية ولا توجد إلا. البعض يكونون:
أكبر تشغيل الذاكرة البصمة
المزيد من البرامج للتفاعل مطلوب، هناك احتمال فقدان الأداء.
يمكن الخلل التراسل يكون من الصعب اصلاحها بسبب الرحلة الطويلة التي يجب أن تأخذ مقابل مرة واحدة في نسخة نواة متجانسة.
إدارة العملية بشكل عام يمكن أن يكون معقدا جدا.
مساوئ لحبات صغيرة هي بالسياق غاية القائمة. وكمثال على ذلك، أنها تعمل بشكل جيد بالنسبة للشبكات الصغيرة غرض واحد (والحرجة) لأنه إذا كان لا تحتاج العديد من العمليات لتشغيل، ثم يتم تخفيف تعقيدات إدارة العملية بشكل فعال.
النوية تتيح تنفيذ الجزء المتبقي من نظام التشغيل كبرنامج التطبيق العادي مكتوبة بلغة رفيعة المستوى، واستخدام أنظمة تشغيل مختلفة على الجزء العلوي من نفس النواة دون تغيير.ومن الممكن أيضا حيوي التبديل بين أنظمة التشغيل وأن يكون أكثر من واحد في وقت واحد نشط.