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Linux 為什么還要堅(jiān)持使用宏內(nèi)核？

時(shí)間：2016-5-14

相關(guān)問題:

匿名網(wǎng)友:

目前主流的操作系統(tǒng)(MAC OS X，Windows)都是使用了微內(nèi)核來實(shí)現(xiàn)，但是...答：這問題就和 CISC 和 RISC 之爭一樣沒有意義。容易歸納出來一個(gè)結(jié)論，很多時(shí)候極端終將會(huì)歸于中庸。

熱心網(wǎng)友:

這問題就和 CISC 和 RISC 之爭一樣沒有意義。容易歸納出來一個(gè)結(jié)論，很多時(shí)候極端終將會(huì)歸于中庸。

熱心網(wǎng)友:

本文還這個(gè)回答的一個(gè)債：Linux 戰(zhàn)略或生態(tài)圈是什么？ - in nek 的回答。里面提到微內(nèi)核都是學(xué)院派的意淫，這里回答為什么。

我沒有指向——我只是為了說明問題——如果是真心問這個(gè)問題很大程度上反映了提問者還是個(gè)代碼中二：)

我說的“中二”，是那種沒有經(jīng)驗(yàn)，只有“名”，沒有“實(shí)”的思考者。具體名稱空間定義參考這里：《道德經(jīng)》講了什么？為什么它廣受推崇？ - in nek 的回答。這種人，在社會(huì)中是會(huì)被老子這樣的人K的：)

對(duì)應(yīng)地，這樣的人在Linux世界中也是要被Linus K的。

我解釋一下為什么：“是否微內(nèi)核”僅僅是一個(gè)名字定義的問題，和用戶要解決的問題一點(diǎn)關(guān)系都沒有。我們在維護(hù)架構(gòu)的時(shí)候，首先保證不創(chuàng)建額外的概念解決非直接用戶相關(guān)的問題。這種情況下，為什么要為Linux引入微內(nèi)核？現(xiàn)在沒有問題要解決了？到了吃飽飯沒事干瞎做死的時(shí)候了嗎？

微內(nèi)核只是學(xué)院概念，學(xué)院概念都是聽著很有道理，但經(jīng)過打磨以后才能肯定是否正確道路的。你看每年有多少紅點(diǎn)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)？有幾個(gè)被復(fù)制到所有的類似產(chǎn)品中的？為什么沒有復(fù)制？不是專利和版權(quán)限制，是那個(gè)設(shè)計(jì)有創(chuàng)意，但并不實(shí)用。

微內(nèi)核有成功的例子么？Minix是個(gè)教學(xué)系統(tǒng)，WindowsNT一開始說微內(nèi)核，結(jié)果怎么呢？把圖像渲染丟內(nèi)核里了，QNX算是最成功的商用微內(nèi)核系統(tǒng)了，但我告訴你QNX是怎么工作的：你要把用戶程序，協(xié)議棧，驅(qū)動(dòng)都放到一個(gè)進(jìn)程中的。

這背后反映了什么？這反映了，如果你要參與市場競爭，你要用盡一切能力去保證功能和性能，其他一切理論優(yōu)勢，都是不靠譜的。微內(nèi)核可以優(yōu)化到和宏內(nèi)核一樣的數(shù)據(jù)流效率嗎？如果它能夠，它就不是微內(nèi)核了好吧？所以，你讓微內(nèi)核系統(tǒng)如何在市場競爭中活下去？不能在市場競爭中活下去，誰來開發(fā)微內(nèi)核系統(tǒng)？

而且，比如Linux這樣的架構(gòu)，有什么東西阻止你把驅(qū)動(dòng)放到用戶態(tài)了嗎？(否則你以為fuse是什么？)有什么阻止你在其中增加一個(gè)優(yōu)化的進(jìn)程間通訊嗎？什么都沒有。換言之，宏內(nèi)核系統(tǒng)分分鐘可以變成微內(nèi)核系統(tǒng)，而微內(nèi)核系統(tǒng)是無法回頭的。

你要成為一個(gè)想Linus那樣的好架構(gòu)師，真要好好學(xué)學(xué)這個(gè)基礎(chǔ)的虛心實(shí)腹的設(shè)計(jì)理念。這個(gè)理念現(xiàn)在貫穿所有的Linux核心維護(hù)者的維護(hù)哲學(xué)。比如他們基本上，不接受沒有硬件支持的代碼，不接受概念產(chǎn)品的代碼，不接受已經(jīng)上市產(chǎn)品的代碼。這些都是這個(gè)基本理念的一脈相承。

熱心網(wǎng)友:

我想說，現(xiàn)在沒有絕對(duì)宏內(nèi)核，也沒有絕對(duì)微內(nèi)核，只是某種形式的雜種

熱心網(wǎng)友:

目前得票第二的 @王垠 的答案比較有誤導(dǎo)性。所以說明一下。

Micro-kernel 和 kernel 的「動(dòng)態(tài)性」無關(guān)。實(shí)際上，Linux kernel 內(nèi)部有大量的動(dòng)態(tài)行為。包括動(dòng)態(tài)地使用文件系統(tǒng) driver，動(dòng)態(tài)加載 module。只要這些動(dòng)態(tài)行為都發(fā)生在 kernel-space，就還是 monolithic-kernel。所以 @王垠 的基本比喻就是錯(cuò)誤的。

用類似的比喻，Micro-kernel 的性能問題不在于「問這東西在哪」，而在于必須「把這東西復(fù)制一份，外加校驗(yàn)」，從而防止內(nèi)存 corruption 引起的 bug。

系統(tǒng)越大，bug 越多，這個(gè)事實(shí)不假。但是 micro-kernel 的擁躉搞錯(cuò)了一件事情：bug 增長的拐點(diǎn)在什么地方。在拐點(diǎn)之前，要用艱苦奮斗修 bug 來解決，拐點(diǎn)之后，才需要加 defensive 機(jī)制。否則就是 over-defensive。什么叫 over-defensive？如果你的代碼每次訪問一個(gè)指針都要檢查 nullity，不管是高層模塊還是底層模塊，就是 over-defensive。Over-defensive 不光不能減少 bug，還會(huì)把一些在 sanity/smoking test 就能發(fā)現(xiàn)的 bug 整成 random failure。事實(shí)證明，Unix 內(nèi)核根據(jù)「mechanism, not policy」制定的極為精簡的功能需求的復(fù)雜度遠(yuǎn)遠(yuǎn)在造成 bug 增長的拐點(diǎn)之前。

最后，monolithic-kernel 就是 micro-kernel。誰也不能阻止你把 Linux kernel driver 的 policy 部分挪到 user-space，甚至你可以把 Linux 的 paging policy 也寫成 demon。很多 Linux 的 CPU 中斷相應(yīng)調(diào)度就是在 user-space 控制的。Micro-kernel 只是強(qiáng)制的 micro-kernel。

大家還關(guān)注:

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的宏内核linux,Linux 为什么还要坚持使用宏内核？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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