单片和微内核有什么区别？

Question

有没有人可以用单片和微内核之间的例子来解释一下？还有其他内核分类？

Answer 1

单片内核是一个完全在单个地址空间中运行的单个大型进程。它是一个静态二进制文件。所有内核服务都在内核地址空间中存在并执行。内核可以直接调用函数。基于单片内核的操作系统的示例：Unix，Linux。

在微内核中，内核被分解为单独的进程，称为服务器。一些服务器在内核空间中运行，一些服务器在用户空间中运行。所有服务器都保持独立，并在不同的地址空间中运行。服务器通过IPC（进程间通信）发送消息来相互调用“服务”。这种分离的优点是，如果一台服务器出现故障，其他服务器仍可以高效工作。基于微内核的操作系统的示例：Mac OS X和Windows NT。

Answer 2

1 ）单片内核比Microkernel年龄大，这个想法是在1980年代末构思出来的。

2 ）单片内核用于Unix和Linux。微内核用于QNX，L4和HURD。它最初用于Mach（不是Mac OS X），但后来转换为混合内核。甚至Minix也不是纯内核，因为设备驱动程序是作为内核的一部分编译的。

3 ）单片内核比微内核更快。第一个微内核Mach比Monolithic内核慢50％，而像L4这样的后期版本比Monolithic内核慢2％或4％。

4 ）单片内核通常很笨重。纯Microkernel必须小巧，以适应处理器的L1缓存（第一代微内核）。

5 ）在Monolithic内核中，设备驱动程序驻留在内核空间中，而在Microkernel中，设备驱动程序驻留在用户空间中。

6 ）由于设备驱动程序驻留在内核空间中，因此单片内核的安全性低于微内核，驱动程序中的故障可能导致崩溃。微内核比单片内核更安全，因此在某些军事设备中使用。

7 ）单片内核使用信号和套接字来确保IPC，微内核方法使用消息队列。第一代微内核很难实现IPC，因此上下文切换速度很慢。

8 ）向单片系统添加新功能意味着重新编译整个内核，而使用微内核，您可以添加新功能或补丁而无需重新编译。

Answer 3

单片内核

内核的所有部分，如调度程序，文件系统，内存管理，网络堆栈，设备驱动程序等，都在整体内核

中的内核中维护在一个单元中

<强>优点

•加快处理速度

<强>缺点

•崩溃不安全 •移植不灵活 •内核大小爆炸

<强>实施例 •MS-DOS，Unix，Linux

微内核

只有IPC（进程间通信），基本调度程序，基本内存处理，基本I / O原语等非常重要的部分才会被放入内核。通过消息传递进行通信。其他在User Space

中维护为服务器进程

<强>优点

•防撞，便携，尺寸更小

<强>缺点

•由于额外的消息传递而导致处理速度变慢

<强>实施例 •Windows NT

Answer 4

1.Monolithic Kernel（Pure Monolithic）：all

• 单个组件的所有内核服务

  （ - ）无法添加/删除，更少/零灵活

  （+）内部组件通信更好

e.g。 ： - 传统Unix

2.Micro内核：few

• 来自核心内核的少数服务（内存管理，CPU管理，IPC等），来自不同层/组件的其他服务（文件管理，I / O管理等）

• 拆分方法[某些服务处于特权（内核）模式，而某些服务处于正常（用户）模式]

  （+）灵活适应变化/升级

  （ - ）沟通开销

例如： - QNX 等。

3.Modular kernel（Modular Monolithic）：most

• Micro和Monolithic kernel的组合

• 模块集合 - 模块可以是 - ＆gt;静态+动态

• 驱动程序以模块

的形式出现

e.g。 ： - Linux Modern OS

Answer 5

在内核设计的范围内两个极端 点是单片内核和微内核。

（经典）Linux 例如，内核是一个单片内核（每个商业操作系统都是如此 到目前为止 - 虽然他们可能会另有要求）;

因为它的代码是 单个C文件产生一个实现上述所有过程的过程 服务。
为了举例说明Linux内核的封装，我们注意到了这一点 Linux内核甚至无法访问任何标准C库。 实际上Linux内核不能使用诸如的基本C库函数 的printf。相反，它实现了自己的打印功能（称为打印）。

这种Linux内核和自包含的隐藏提供了Linux内核 主要优点：内核驻留在单个地址空间1中 启用 所有功能都可以以最快的方式进行通信而无需借助 任何类型的消息传递。 特别是，单片内核实现了所有设备驱动程序 系统的结构。

这是单片内核的主要缺点： 引入任何新的不支持的硬件需要重写 内核（在相关部分中），重新编译它，并重新安装整个 操作系统。
更重要的是，如果任何设备驱动程序崩溃，整个内核都会受到影响 结果是。 这种非模块化的硬件添加和硬件崩溃方法 是支持其他极端设计方法的主要论据 对于内核。微内核在某种意义上是一个简约的内核 只有最基本的OS服务（如进程管理和文件系统） 管理）。在微内核中，设备驱动程序位于内核之外 允许在OS运行时添加和删除设备驱动程序 并且不需要替换内核。

Answer 6

单片内核具有所有内核服务以及内核核心部分，因此很重，对速度和性能有负面影响。另一方面，微内核是轻量级的，从而提高了性能和速度 我在wordpress网站回答了同样的问题。 对于表格形式的单片，微内核和外部内核之间的区别，您可以访问here

Answer 7

微内核与整体内核之间的区别

微内核和整体内核之间的一些区别如下：

• 与单核相比，微内核的大小要小得多。
• 微内核很容易扩展，而对于单片内核则相当复杂。
• 与单核相比，微内核的执行速度较慢。
• 编写微内核比单片内核需要更多的代码。
• 微内核的示例是QNX，Symbian，L4 Linux等。单片内核的示例是Linux，BSD等。

Answer 8

微内核：

将更多内容从内核移至“用户”空间。

使用消息传递在用户模块之间进行通信。

好处：

1-更容易扩展微内核

2-更易于将操作系统移植到新架构

3-更可靠（更少的代码在内核模式下运行）

4-更安全

缺点：

1-用户空间到内核空间通信的性能开销