L4 हार्डवेयर माइक्रो कर्नेल का औपचारिक विवरण

L4 माइक्रोकर्नेल के पहले संस्करण इतने छोटे थे कि वे पूरी तरह से आधुनिक प्रोसेसर के कैश में फिट हो सकते थे। इस तथ्य ने संभवतः L4 माइक्रोकर्नेल के मिथक को जन्म दिया: "यह तेज है क्योंकि यह छोटा है।" अब भी, एक अक्सर इस संस्करण को सुन सकता है। तो क्या प्रोसेसर में माइक्रोकर्नल लगाना संभव है और इसे कैसे करना है?

किसी क्रिस्टल में माइक्रोकर्नल को कैसे रखा जाए, इस सवाल का जवाब देने के लिए, यह कल्पना करना आवश्यक है कि वास्तव में L4 माइक्रोकर्नेल क्या है और यह क्या कार्य करता है। हम सुरक्षित रूप से कह सकते हैं कि L4 तीन स्तंभों पर टिकी हुई है:

• कार्यों के बीच कोई भी बातचीत संदेशों के आधार पर होती है। हार्डवेयर व्यवधान और आंतरिक अपवाद
• संदेश सिंक्रोनस और केवल सिंक्रोनस हैं - दोनों कार्य संदेश हस्तांतरण में शामिल हैं
• यूनिवर्सल वर्चुअल मेमोरी पेज पारंपरिक वर्चुअल पेजों की जगह लेते हैं।

परिणामस्वरूप, रजिस्टरों, एल्गोरिदम और सिफारिशों के बजाय उबाऊ विवरण के साथ एक दस्तावेज़ का जन्म हुआ:

हार्डवेयर L4 माइक्रोकर्नल (L4_Hard_20130119.pdf, 1046Kb) का औपचारिक विवरण

दस्तावेज़ में L4 संशोधन X2 माइक्रो कर्नेल और संगत विनिर्देशों के लिए हार्डवेयर समर्थन को लागू करने के लिए माइक्रोप्रोसेसर अनुदेश प्रणाली के विस्तार का वर्णन है। दस्तावेज़ निम्नलिखित समझौतों पर आधारित है

• एक कार्य एक एक्चुएटर द्वारा संसाधित कमांड का एक अनुक्रम है।
• प्रत्येक कार्य का अपना "टास्क रजिस्टर ब्लॉक" होता है और इसे विशिष्ट रूप से निर्धारित और वर्णित किया जाता है।
• एक प्रक्रिया एक या अधिक कार्य एक ही पृष्ठ तालिका साझा करती है
• एक धागा एक कार्य है जो एक प्रक्रिया के पते की जगह में निष्पादित होता है।
• समयबद्धक - एक माइक्रोप्रोसेसर कार्यात्मक इकाई जो कमांड सिस्टम का विस्तार करता है और कार्यों के बीच तुल्यकालिक संदेशों का आदान-प्रदान करने की क्षमता प्रदान करता है।

दस्तावेज़ L4-X2 के साथ संगत उपकरण अनुसूचक के कार्यान्वयन का वर्णन करता है। दस्तावेज़ के प्रस्तावित संस्करण को कई चर्चाओं को ध्यान में रखते हुए सुधारा गया है:

चर्चा पचा "घरेलू माइक्रोप्रोसेसर (2) (भाग 2)"
हार्डवेयर माइक्रोकर्नेल। अंतिम चर्चा
चर्चा को पचाने "घरेलू माइक्रोप्रोसेसर (2) (भाग 3)"

कार्य रजिस्टरों का वर्णन थंबनेल:


यह एक बड़ी रजिस्टर फ़ाइल का उपयोग करने का प्रस्ताव है, जिसे दो भागों में विभाजित किया गया है - एक भाग में एक सरणी होती है, जिसमें से प्रत्येक तत्व कार्य रजिस्टर का एक ब्लॉक होता है। बड़े रजिस्टर फ़ाइल के दूसरे भाग में एक सरणी होती है, जिसमें से प्रत्येक तत्व एक संदेश बफर होता है। कई वैश्विक अनुसूचक रजिस्टर भी जोड़े गए हैं। एक्ट्यूएटर के साथ रजिस्टर ब्लॉक को स्विच करके कार्यों को स्विच किया जाता है। संदेश बफ़र को स्रोत कार्य से रिसीवर को संदेश स्विच करके प्रेषित किया जाता है।

मुझे उम्मीद है कि दस्तावेज़ एक सम्मानित समुदाय से दिलचस्पी जगाएगा। चर्चा के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले विचारों को दस्तावेज़ के अगले संस्करण में शामिल किया जाएगा। अच्छा पढ़ लो!