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deepseek）

Windows 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