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微內(nèi)核操作系統(tǒng)
microkernel operating system
定義：把操作系統(tǒng)的最基本的功能放在一個(gè)微內(nèi)核中實(shí)現(xiàn)，其他功能盡量放在核心態(tài)以外的用戶態(tài)實(shí)現(xiàn)。
學(xué)科：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)_計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)_處理系統(tǒng)。
相關(guān)名詞：宏內(nèi)核 核心態(tài) 用戶態(tài)
圖片來源：視覺中國
【延伸閱讀】
微內(nèi)核操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來的。由于它能有效地支持多處理機(jī)運(yùn)行，故非常適用于分布式系統(tǒng)環(huán)境。當(dāng)前比較流行的、能支持多處理機(jī)運(yùn)行的操作系統(tǒng)，幾乎都采用了微內(nèi)核結(jié)構(gòu)。
“內(nèi)核”指的是一個(gè)處在硬件與各類軟件之間，為軟件提供文件控制、多任務(wù)控制等功能的系統(tǒng)軟件，是操作系統(tǒng)最基本的部分。直接對(duì)硬件操作是非常復(fù)雜的，所以內(nèi)核通常用硬件抽象的方法來完成這些操作。硬件抽象隱藏了復(fù)雜性，為應(yīng)用軟件和硬件提供了一套簡潔、統(tǒng)一的接口，使程序設(shè)計(jì)更為簡單。
目前內(nèi)核的主要分類有四種：宏內(nèi)核（單內(nèi)核）、微內(nèi)核、混合內(nèi)核和外內(nèi)核。在微內(nèi)核中，內(nèi)核只提供核心的功能，比如任務(wù)調(diào)度、內(nèi)存管理等，其他功能模塊被移出內(nèi)核，運(yùn)行在不同的進(jìn)程中。這樣即使某一個(gè)模塊出現(xiàn)問題，只要重啟這個(gè)模塊的進(jìn)程即可，不會(huì)影響到其他模塊，穩(wěn)定性大大增加。而且由于模塊獨(dú)立的性質(zhì)，可以做到模塊的按需加載。但是模塊間的相互調(diào)用需要通過進(jìn)程間通信，通信效率相對(duì)較低。
微內(nèi)核操作系統(tǒng)一般有四個(gè)特點(diǎn)：具有足夠小的內(nèi)核；基于客戶/服務(wù)器模式；應(yīng)用“機(jī)制與策略分離”原理；采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)。微內(nèi)核操作系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)：提高了可擴(kuò)展性，不僅可以在操作系統(tǒng)中增加新的功能，還可修改原有功能，以及刪除已過時(shí)的功能，以形成一個(gè)更加精干有效的操作系統(tǒng)；增強(qiáng)了可靠性，即當(dāng)某個(gè)服務(wù)器出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，不會(huì)影響內(nèi)核，也不會(huì)影響其他服務(wù)器；增強(qiáng)了可移植性；提供了對(duì)分布式系統(tǒng)的支持。
在微內(nèi)核操作系統(tǒng)中，由于采用了非常小的內(nèi)核，以及客戶/服務(wù)器模式和消息傳遞機(jī)制，微內(nèi)核操作系統(tǒng)也有一些不可避免的缺點(diǎn)。例如，與早期的操作系統(tǒng)相比，微內(nèi)核操作系統(tǒng)的運(yùn)行效率有所降低。
（延伸閱讀作者：大連理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授 楊鑫）
責(zé)任編輯：張鵬輝
