王道操作系统视频链接1.4 操作系统的体系结构上操作系统的体系结构操作系统的体系结构分为大内核、微内核、分层结构、模块化、外核考试常考的点为大内核也称宏内核、微内核。其他三个点了解即可。操作系统的内核操作系统分为内核功能与非内核功能具体如图所示非内核功能如GUI内核功能进程管理、存储器管理、设备管理等功能Ubuntu、CentOS的开发团队其主要工作就是实现非内核功能而内核都是用了Linux内核时钟管理、中断处理、原语设备驱动、CPU切换等原语是一种特殊的程序具有原子性也就是说这段程序的运行不可被中断。图示上方的时钟管理、中断处理、原语三个部分与硬件关联较为紧密所以操作系统内核必须包括这三个部分。因为对资源进行管理的功能更多的是对数据结构的操作不会直接涉及硬件所以不是所有操作系统都把这部分功能放到内核中的其中包括的称之为大内核不包括的称之为微内核。无论内核如何定义内核都需要运行在内核态非内核功能都需要运行在用户态。操作系统的体系结构如图所示对于大内核来说进程管理等三个需求都处于内核中不需要频繁在用户态与内核态中切换而对于微内核来说这三个需求都处于非内核每次处理都需要在用户态与内核态中切换因为这个切换的过程是需要成本的所以在图示的例子中微内核下的系统性能会较低。具体情况具体讨论不是所有情况微内核新能都比大内核低注意变态不是专业词汇在考试等场景时不能够使用这个词汇。知识回顾与重要考点关于Windows NT来自deepseekWindows NT意为“新技术”在设计之初确实希望打造成一个纯微内核系统以实现更好的模块化和可移植性。但微软很快在实践中碰到了微内核架构的经典问题性能瓶颈。问题在微内核下像图形子系统GUI 这类对性能要求极高的服务如果放在用户态每次操作都需要在内核态和用户态之间频繁切换导致效率极低。解决为了解决性能问题微软最终将图形子系统、DirectX技术等关键组件从用户态移入了内核态。这种“设计上借鉴微内核思想但实现上为了提高性能将关键服务移入内核”的务实做法最终形成了一种混合架构