操作系统-操作系统体系结构（内核 外核 模块化 宏内核 微内核 分层结构）

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大内核与微内核

总览

操作系统的内核

所以此时就有两种内核设计方法

大内核与微内核的性能差异

采用微内核时，进程管理，存储管理，设备管理都涉及到需要请求内核的工作，此时需要变态

而大内核只需要两次变态

小结

分层结构与模块化与外核

总览

分层结构

每层只会下一层的接口

从底层开始调试，从而保证上一层关于底一层方面的接口没有问题，从而只需关注本层的相关调试

扩充方便,只需要提供对于层与层之间的接口即可

有时候底层可能需要高层的功能，此时就与高层只能调用底层这个规定不同了，所以说难以合理定义各层的边界

模块化

模块调用多，所以接口的定义实现有时不够完善从而使得每个模块都正好满足

都能相互调用，此时如果某个模块出现问题，可能出现的问题是调用的模块的问题，也有可能是自身模块的问题

宏内核，微内核

内核中每个模块之间的依赖性很强，所以当内核中某个模块出现问题，可能会导致整个系统出现问题

外核

程序通过库函数调用普通内核的一些内核功能，也可以调用外核的一些功能

在普通操作系统中，进程申请内存空间时得到的时虚拟的地址空间（连续的），此时虚拟页面对应到实际的物理页框中，这些物理页框在内存中其实是离散的。给进程（一般是存文件）分配的外存空间也是虚拟的地址空间（连续），对应物理磁盘的存储空间也可能是离散的

外核给用户进程直接分配未经抽象的硬件资源，当用户进程经常要随机访问自己所分配到的虚拟外存空间时，此时由于实际对应的物理空间是离散的，在随机访问各个位置时可能需要大量的移动磁头。而如果采用外核分配，直接得到一块连续的物理外存空间，当随机访问各个地址时，磁头移动的距离减少，性能从而提升

外核也能申请连续物理内存空间，此时用户看到就是实实在在的物理内存地址空间。