说说微内核与宏内核_风闻

  微内核的概念与宏内核的概念是相互对立的。宏内核，一般是将系统的主要核心组件全部在内核实现。例如，内存管理器、进程管理器和I/O管理器等。可以想象，这样设计的内核各组件之间的关联很大，也就是常说的耦合性很大，不利于模块化设计。但优点也显而易见，就是速度快。各组件之间的通信全部在内核模式下完成，没有进程间的切换，也没有从用户模式到内核模式的切换。典型的宏内核的操作系统就是Linux操作系统和Android系统。

   和宏内核相反，微内核定义，操作系统的主要组件(例如，内存管理器、进程管理器和I/O管理器)运行在独立的进程中，它们有自己私有的地址空间，在组件之上是微内核提供的一组服务原语。原语是通过进程间通信组成的，频繁的进程间通讯需要以消耗昂贵的CPU时间为代价。而这种代价，换来的是操作系统核心模块的耦合性降低。例如，如果想改变进程模块中进程调度的算法，只需更换进程调度模块，保持原有的原语接口。而在宏内核的操作系统中，各个模块的数据结构紧密结合，牵一发而动全身，即有一个地方稍有改动，则需要进行较大的改动。

   Windows NT在设计之初，曾考虑设计成为一个纯粹的微内核操作系统。Windows的所有程序，全部依赖于Win32核心子系统的3大模块，即Kernel32.dll、User32.dll、Gdi32.dll。其中，User32.dll负责对窗口消息的分发处理等，GDI32.dll负责对窗口的图形操作。以前这部分的实现完全是在用户模式下实现的，而在Windows NT 4.0之后，这两个dll的核心代码被放进内核模式下的Win32k.sys，同时也保留了用户模式下的原有的dll。这使得User32.dll和Gdi32.dll变得很小，它们只是负责调用内核模式下的Win32k.sys。这样提高了Windows的绘制图形的效率。因此，Windows能在众多操作系统中，图形能力表现得非常出色。

   由此可以看出，Windows不是纯粹的微内核系统，但它在内核的各个组件，达到了相对小的耦合性，同时在效率上克服了微内核效率低的特点。