Question

解释基于整体式内核与基于微内核的操作系统之间的区别

解释基于整体式内核与基于微内核的操作系统之间的区别

Answer 1

传统意义下的操作系统，其内核应具备多个方面的功能或成分，既包含用于管理属于应用层的“进程”的成分，如进程管理，也包含为这些进程提供各种服务的成分，如进程间通信、设备驱动和文件系统等等。内核中提供各种服务的成分与使用这些服务的进程之间实际上就形成了一种典型的“Client/Server”的关系。其实，这些服务提供者并不一定非得都留在内核中不可，他们本身也可以被设计并实现为某些“服务进程”，其中必须要留在内核中的成分其实只有进程间通信。如果把这些服务提供者从内核转移到进程的层次上，那么内核本身的结构就可以大大减小和简化。而各个服务进程，既然已从内核中游离出来，便可以单独地设计、实现和调试，更重要的是可以按实际的需要来配置和启动。这就是微内核（Micro-Kernel）。
对于一些专用的系统，主要是实时系统和“嵌入式”系统（Embedded System），微内核的思想就很有吸引力。究其原因，主要是因为通常这些系统都不带磁盘，整个系统都必须放在EPROM中，常常受到存储空间的限制，而所需要的服务又比较单一和简单。所以，几乎所有的嵌入式系统和实时系统都采用微内核，如PSOS，VxWorks等。当然，微内核也有缺点，将这些服务的提供都放在进程层次上，再通过进程间通信（通常是报文的传递）提供服务，势必增加系统的运行开销，降低了效率。
与微内核相对应，传统的内核结构就称为“宏内核”（Macro-Kernel），或称为“一体化内核”（Monolithic Kernel）。通用式系统由于所需的服务面广而量大，一体化内核就更为合适。