Найдено объяснение частых сбоев у компьютеров

И природа, и архитекторы IT-систем сталкиваются со схожими проблемами. И именно разные решения, которые ими используются, и приводят к тому, что компьютеры то и дело приходится «перезагружать», а живые организмы – практически никогда.

В рамках своего исследования американские ученые во главе с Марком Герштейном сравнили эволюцию контролирующих систем у бактерий – кишечных палочек (Escherichia coli) – и операционных системах Linux, передает издание Популярная механика.«Сравнение генома с “операционной системой”, управляющей организмом, является широко распространенным, — говорит профессор Герштейн, — Мы же решили рассмотреть, насколько реалистична эта аналогия».

Контролирующие системы и у кишечных палочек, и в Linux имеют иерархическую организацию, однако между ними обнаруживается ряд существенных различий. Сеть взаимодействующих молекул у бактерии образует устойчивую пирамиду, на вершине которой уверенно расположилось совсем небольшое число ключевых регуляторных генов, в итоге контролирующих весь широкий набор независимых специализированных функций. В отличие от этого, в ОС Linux картина получается почти зеркальной.

Большое количество высокоуровневых функций контролирует сравнительное немного процессов на нижних этажах иерархии.По мнению Герштейна, такая ситуация связана с тем, что разработчики ОС, стараясь экономить время, ресурсы и усилия, работая над совершенствованием программы, предпочитают надстраивать новые процедуры поверх существующих, вместо того, чтобы подходить к вопросу системно и, при необходимости, полностью переписывать архитектуру.

«Кроме экономии, — подытоживает Герштейн, — это приводит к тому, что операционная система становится менее устойчива, и даже небольшие изменения в базовых модулях могут иметь непредсказуемые последствия». Профессор сравнивает устройство ОС с ростом улиц в мегаполисе: планировщики концентрируют усилия лишь на тех участках, где трафик особенно напряженный и пробки случаются чаще всего, зачастую забывая о проблеме в целом.Фото: popmech.ru, иерархическая организация процессов регуляции и контроля в бактерии (слева) и операционной системы (справа).У первой небольшое число базовых механизмов, расширяясь к основанию, определяющее деятельность массы специализированных систем; в ОС ситуация обратная: масса «контролирующих органов» — и небольшое число специализированных процессов