Жалаңаш машинамен есептеу - Bare machine computing

Жалаңаш машиналық есептеулер (BMC) негізделген бағдарламалау парадигмасы жалаңаш машиналар. BMC парадигмасында қосымшалар ешкімнің қолдауынсыз жұмыс істейді операциялық жүйе (OS) немесе орталықтандырылған ядро, яғни қосымшаларды іске қосқанға дейін жалаң машинада ешқандай делдал бағдарламалық жасақтама жүктелмейді. Жалаңаш машиналық қосымшалар немесе жай BMC қосымшалары деп аталатын қосымшалар тұрақты жадты немесе қатты дискіні пайдаланбайды, керісінше USB флэш-дискісі сияқты алынбалы жаппай жадта сақталады. BMC бағдарламасы бір қосымшадан немесе бір адрес кеңістігінде бір орындалатын ретінде жұмыс жасайтын қосымшалардың (қосымшалар жиынтығының) шағын жиынтығынан тұрады. BMC қосымшалары қажетті аппараттық ресурстарға тікелей қол жеткізе алады. Олар басқа бағдарламалық жасақтама компоненттерін немесе сыртқы бағдарламалық жасақтаманы пайдаланбай жүктелетін, жүктелетін және іске қосылатын дербес, өзін-өзі басқаратын және басқарылатын субъектілер. BMC қосымшалары дизайнына байланысты ерекше қауіпсіздікке ие. ОЖ-мен байланысты осалдықтар жоқ және әрбір қосымшада тек қажетті (минималды) функционалдылық бар. BMC жүйесінде артықшылықты режим жоқ, өйткені қосымшалар тек пайдаланушы режимінде жұмыс істейді. Сондай-ақ, бағдарлама коды статикалық түрде жинақталған - орындау кезінде BMC бағдарламалық ағынды динамикалық өзгерту мүмкіндігі жоқ.

Тарих

Есептеудің алғашқы күндерінде компьютерлік қосымшалар аппараттық құралдармен тікелей байланысқа шығады. Әр түрлі домендерді қамтитын қосымшалар үлкейген сайын ОЖ-лар ойлап табылды. Олар қосымшаларға аппараттық абстракцияларды ұсынатын орта бағдарламалық жасақтама ретінде қызмет етті. ОЖ көлемі мен күрделілігімен айтарлықтай өсті, нәтижесінде ОЖ үстеме ақысын азайтуға және оның жұмысын жақсартуға тырысады Микро ядролы, Exokernel , Tiny-OS, OS-жиынтығы,[1] Паласиос пен мысық,[2] IO_Lite,[3] жалаң металды Linux, IBM-Таразы және басқа арық ядролар. Жоғарыда аталған тәсілдерге қосымша, in ендірілген жүйелер мысалы, смартфондар, ОЖ-нің кішігірім және арнайы бөлігі және берілген қосымшалар аппараттық құралдармен тығыз біріктірілген. Сондай-ақ, тікелей жабдықта жұмыс жасайтын көптеген өндірістік бақылау және ойын қосымшалары бар. Осы жүйелердің көпшілігінде жалпы мақсаттағы қосымшаларды іске қосу үшін аппараттық құралдар ашық емес.

Жалаңаш есептеу машинасы Таусон университетінде Карне ойлап тапқан қолданбалы объект (АО) тұжырымдамасынан туындады.[4] Ол бірнеше жылдар ішінде дисперсті операциялық жүйелерге (DOSC) айналды,[5] және соңында BMC парадигмасына айналды.

Кәдімгі есептеумен салыстырғанда

BMC парадигмасы көп жағдайда әдеттегі компьютерліктен ерекшеленеді. BMC қосымшаларын орындау кезінде орталықтандырылған ядро ​​немесе ОЖ жұмыс істемейді. BMC парадигмасындағы жалаңаш машинада ешқандай меншік құқығы болмайды немесе құнды ресурстарды сақтайды; және оны жалпы мақсаттағы есептеу қосымшаларын іске қосу үшін пайдалануға болады. Мұндай сипаттамалар кәдімгі есептеу жүйелерінде, оның ішінде ендірілген жүйелерде кездеспейді чиптегі жүйе (SOC). Сонымен қатар, BMC тұжырымдамасы - қарапайымдылыққа, кішірек код өлшемдеріне және қауіпсіздікке қол жеткізуге арналған минималистік тәсіл.[6]

Қолдану және зерттеу

BMC парадигмасы веб-серверлерді енгізу үшін қолданылды,[7] бөлінген серверлер,[8][9] VoIP,[10] SIP сервері,[11] электрондық пошта,[12] веб-пошта,[13] Мәтінге негізделген браузер,[14] қауіпсіздік хаттамалары,[15][16] файлдық жүйелер,[17][18][19] RAID,[20] жалаң SQLite түрлендірді.[21][22] желілік карталардың интерфейстеріне арналған бағдарламалық жасақтама (NICS),[23] және қос NIC бар BMC веб-серверінде ethernet BONDING,[24] Кәдімгі Windows немесе Linux қосымшаларын BMC қосымшалары ретінде іске қосудағы жетістік BMC парадигмасын жаңа қолдануға жол ашады.[25]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ «OS Kit жобасы». Солт-Лейк, Юта: Есептеу мектебі, Юта университеті. Маусым 2002.
  2. ^ Дж. Ланге және басқалар, «Palacios және мысық: масштабталатын виртуалдандырылған және жергілікті суперкомпьютерлерге арналған жаңа өнімділігі жоғары операциялық жүйелер», 24-IEEEInternational Paral-lel and Distributed Processing Symposium (IPDPS), 2010, 1-12 бб.
  3. ^ Пай, В.С .; Друшел, П .; Zwaenepoel, W. (ақпан 2000). «IO-Lite: бірыңғай енгізу-шығару буферлік жүйесі және кэштеу» (PDF). Компьютерлік жүйелердегі ACM транзакциялары. 18 (1): 37–66. дои:10.1145/332799.332895. S2CID  5280787.
  4. ^ Карне, Р.К (желтоқсан 1995). «Қолданбалардың жаңа буынына арналған компьютерлік архитектуралар, компьютерлік сәулет жаңалықтары». 23 (5): 8–19. дои:10.1145/218328.218332. S2CID  880971. Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер)
  5. ^ Карне, РК, Венкатасами, К (Картик Джаганатхан), Ахмед, Т. Дисперсті операциялық жүйені есептеу (DOSC), Onward Track, OOPSLA 2005, Сан-Диего, Калифорния, қазан, 2005.
  6. ^ Соумя, С .; Герин, Р .; Хосанагар, К. (қыркүйек 2011). «Функционалдылыққа бай және минималистік платформалар: нарықты екі жақты талдау». ACM компьютерлік байланысына шолу. 41 (5): 36–43. дои:10.1145/2043165.2043171. S2CID  890141.
  7. ^ Ол, Л., Карне, Р.К., Виджинья, А.Л. және Эмдади, A. Bare компьютердің веб-серверін жобалау және орындау, Халықаралық компьютерлер журналы (IJCA), 2008 ж.
  8. ^ B. Rawal, R. K. Karne және A. L. Wijesinha. HTTP сұраныстарын екі серверге бөлу, Байланыс жүйелері мен желілері бойынша үшінші халықаралық конференция: COMSNETS 2011, қаңтар 2011, Бангалор, Үндістан.
  9. ^ B. Rawal, R. K. Karne және A. L. Wijesinha. «HTTP сұранысын бөлуге арналған шағын веб-серверлік кластерлер», IEEE жоғары тиімділікті есептеу және байланыс жөніндегі халықаралық конференция (HPCC), 94-100 бет.
  10. ^ GH Khaksari, AL Wijesinha, RK Karne, L. He, and S. Girumala, «» Peer-to-peer PC PC VoIP қосымшасы «, ​​4-IEEE тұтынушылармен байланыс және желілік конференция (CCNC), 2007, 803-807 бет. .
  11. ^ А. Александр, Р. Ясиновский, А. Виджесина және Р. Карне, «SIP серверін енгізу және жалаң ДК-де орындау», International Journal of Advances in Telmissions. Т. 4, жоқ. 1 және 2, 2011 ж.
  12. ^ Ford, GH, Karne, RK, Wijesinha, AL, and Appiah-Kubi, P. Жалаң компьютердің электрондық пошта серверін жобалау және енгізу, 33-жылдық IEEE Халықаралық компьютерлік бағдарламалық жасақтама және қосымшалар конференциясы (COMPSAC 2009), Сиэтл, Вашингтон, шілде 2009 , p480-485.
  13. ^ П. Аппиах-куби, Р.К. Карне және А.Л. Виджесина. Bare PC веб-серверінің дизайны және өнімділігі, IEEE жоғары өнімді есептеу және байланыс бойынша 12-ші халықаралық конференция, AHPCC 2010, 1-3 қыркүйек, 2010, Мельбурн, Австралия, p521-526.
  14. ^ S.Almautairi, R. K. Karne және A.L. Wijesinha, A Bare PC Text based Browser, 2019 Workshop on Computing, Networking and Communications (CNC), Гонолулу, Гавайи, 2019 ж.
  15. ^ Н.Каземи, А.Л.Виджесина және Р.Карне. Bare PC-де IPsec-ті жобалау және енгізу, Информатика және оның қосымшалары бойынша екінші халықаралық конференция (CSA), 2009 ж.
  16. ^ A. Emdadi, R. K. Karne және A. L. Wijesinha. Жалаңаш компьютерде TLS хаттамасын орындау, ICCRD2010, Компьютерлік зерттеулер және дамыту бойынша 2-ші халықаралық конференция, Каула-Лумпур, Малайзия, мамыр 2010 ж.
  17. ^ В.В. Томпсон, Х. Алабси, Р.К. Карне, С. Линаг, А.Л. Виджесина, Р. Алмаджед және Х. Чанг, USB-ді қолдана отырып, компьютерлерді жалаңаш қолдану үшін жаппай сақтау жүйесі, Интернет технологиясының жетістіктері туралы халықаралық журнал, 9-том, № 3 және 4, 2016 жыл. б63-74.
  18. ^ W. Thompson, R. Karne, A. Wijesinha, H. Alabsi and H. Chang, Bare PC Applications үшін USB файлдық жүйені енгізу, ICIW 2016: Интернет және веб-қосымшалар мен қызметтер бойынша он бірінші халықаралық конференция, p58-63.
  19. ^ S.Liang, R. K. Karne және A.L. Wijesinha., Жалаңаш машиналық қосымшаларға арналған арық USB файлдық жүйесі, Бағдарламалық жасақтама және деректерді жобалау бойынша 21-ші Халықаралық конференция материалдары, ISCA, маусым, 2012, б.191-196.
  20. ^ H. Z. Alabsi, W. V. Thompson, R. K. Karne, A. L. Wijesinha, R. Almajed, F. Almanmansur, Bare Machine RAID File System for USBs, SEDE 2017: Бағдарламалық жасақтама және деректерді жобалау бойынша 26-шы халықаралық конференция, б. 113-118.
  21. ^ W. Thompson, R. K. Karne and A.L. Wijesinha, Bare PC үшін өзара әрекеттесетін SQLite, Деректер базасының архитектурасы мен құрылымдарынан тыс 13-ші халықаралық конференция (BDAS'17), 2017, p177-188.
  22. ^ U. Okafor, R. K. Karne, A. L. Wijesinha және B. Rawal трансформациялау SQLITE-ді жалаң компьютерде іске қосу, 7-ші Халықаралық конференцияның материалдар парадигмасының тенденциясы конференциясында, 311-314 беттер, Рим, Италия, шілде 2012 ж.
  23. ^ Ф.Алмансур, Р.К.Карне, А.Л.Виджинья, Х.Алабси және Р.Алмажед, BIC компьютерлік қосымшаларындағы NIC-ке арналған бағдарламалық жасақтама, 26-шы Халықаралық компьютерлік байланыс және желілер конференциясы (Постер қағаздары), ICCCN2017, Ванкувер, Канада, 2017 ж.
  24. ^ F.Almansour, R K. Karne, A. L. Wijesinha, B. S. Rawal “Dual NICs бар жалаң компьютердің веб-серверіндегі Ethernet байланысы”, 33-ші ACM симпозиумы, қолданбалы есептеу машиналары SAC 2018, сәуір, 2018, Пау, Франция.
  25. ^ Питер, А .; Карне, Р .; Виджесина, А .; Appiah-Kubi, P. (4-7 сәуір, 2013). ARM құрылғысында іске қосу үшін жалаң компьютерлік қосымшаны түрлендіру. IEEE SoutheastCon. Джексонвилл, Флорида.