成为“黑客”前，必须学习的“操作系统架构体系”

2)增强了系统的可靠性由于微内核是出于精心设计和严格测试的，容易保证其正确性;另一方面是它提供了规范而精简的应用程序接口(API)，为微内核外部的程序编制高质量的代码创造了条件。此外，由于所有服务器都是运行在用户态，服务器与服务器之间采用的是消息传递通信机制，因此，当某个服务器出现错误时，不会影响内核，也不会影响其他服务器。

3)可移植性在微内核结构的操作系统中，所有与特定 CPU 和 I/O 设备硬件有关的代码，均放在内核和内核下面的硬件隐藏层中，而操作系统其它绝大部分(即各种服务器)均与硬件平台无关，因而，把操作系统移植到另一个计算机硬件平台上所需的修改是比较小的。

4)提供了对分布式系统的支持由于在微内核 OS 中，客户和服务器之间以及服务器和服务器之间的通信，是采用消息传递通信机制进行的，致使微内核 OS 能很好地支持分布式系统和网络系统。事实上，只要在分布式系统中赋予所有进程和服务器唯一的标识符，在微内核中再配置一张系统映射表(即进程和服务器的标识符与它们所驻留的机器之间的对应表)，在进行客户和服务器通信时，只需在所发送的消息中表上所发送进程和接收进程的标识符，微内核便可利用系统映射表，将消息发往目标，而无论目标是驻留在哪台机器上。

5)融入了面向对象技术在设计微内核 OS 时，采用了面向对象的技术，其中的"封装"、"继承"、"对象类"和"多态性"，以及在对象之间采用消息传递机制等，都十分有利于提高系统的的"正确性"、"可靠性"、"易修改性"、"易扩展性"等，而且还能显著地减少开发系统所付出的开销。

微内核系统存在的问题：在微内核 OS 中，由于客户和服务器及服务器和服务器之间的通信，都需通过微内核，只是同样的服务请求至少需要四次上下文切换。第一次是发生在客户发送请求消息给内核，以请求取得某服务器特定的服务时;第二次是发生在由内核把客户的请求消息发往服务器时，第三次是当服务器完成客户的请求后，把响应消息发送到内核时;第四次是在内核将响应消息发送给客户时。实际情况是，当某个服务器自身尚无能力完成客户请求，而需要其他服务器帮助时，如下图所示，其中的文件服务器还需要磁盘服务器的帮助，这时就需要进行上下文的切换。

为了改善运行效率，可以重新把一些常用的操作系统的基本功能，由服务器移入微内核中，这样可使客户对常用操作系统的功能的请求所发生的用户/内核模式和上下文切换的次数。但是这又会使微内核的容量明显的增大，在小型接口定义和适应性方面的有点也有所下降，同时也提高了微内核的设计代价

四、 操作系统的功能

主要功能：

1、隐藏了硬件调用接口，为应用程序员提供调用硬件资源的更好，更简单，更清晰的模型(系统调用接口)。应用程序员有了这些接口后，就不用再考虑操作硬件的细节，专心开发自己的应用程序即可。

例如：操作系统提供了文件这个抽象概念，对文件的操作就是对磁盘的操作，有了文件我们无需再去考虑关于磁盘的读写控制(比如控制磁盘转动，移动磁头读写数据等细节)，

2、将应用程序对硬件资源的竞态请求变得有序化

（编辑：惠州站长网）

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