宏内核与微内核

Posted 2021-08-08 四季帆

1. 内核的组成

        操作系统内核由4大部分组成：调度系统、内存管理、硬件驱动和文件系统，其中调度系统和内存管理是操作系统的核心(必不可少，常见的rtos一般就只实现了这两个核心部分)。

2. 宏内核

        Linux就是常见的宏内核之一，宏内核有以下特点：

四个内核组成部分都工作在内核态
所有内核组成部分静态链接成一个Image ====> 健壮性不高，如果某个驱动挂了，极可能导致整个系统挂掉
内核各模块之间可直接函数调用、变量访问 ====> 效率高

2.1 示意图

        在宏内核下，硬件驱动和调度系统、文件系统、内存管理都工作在内核态，彼此之间可以直接调用函数和访问变量，内核和app之间通过IPC机制进行通信和访问。

3. 微内核

        Liteos就是常见的微内核，微内核有以下特点：

只有调度系统和内存管理两个核心模块工作在内核态，硬件驱动和文件系统等周边模块工作在用户态
核心模块和周边模块之间使用IPC机制通信 ====> 效率变低了(相对于宏内核)，但是健壮性变高了，如果某个驱动挂了，系统的其它驱动和模块还可以继续调度和工作

3.1 示意图

        在微内核下，调度系统和内存管理构成内核核心模块，工作在内核态；硬件驱动和文件系统构成内核周边模块，工作在用户态；内核周边模块和内核核心模块通过IPC机制进行通信和访问，app和内核之间通过IPC机制进行通信和访问。