RTOS与LINUX的内核架构区别
操作系统内核根据架构来分,可分为:宏内核(Monolithic kernel)、微内核(Microkernel)、混合内核(Hybrid kernel)。
宏内核(Monolithic kernel)、微内核(Microkernel)、混合内核(Hybrid kernel)的操作系统架构如:
来源:wiki
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宏内核(Monolithic kernel):宏内核被视作为运行在单一地址空间的单一的进程,内核提供的所有服务,都以特权模式,在这个大型的内核地址空间中运作,这个地址空间被称为内核态(kernel space)。
微内核(Monolithic kernel):微核心的设计理念,是将系统服务的实现,与系统的基本操作规则区分开来。它实现的方式,是将核心功能模块化,划分成几个独立的进程,各自运行,这些进程被称为服务(service)。所有的服务进程,都运行在不同的地址空间。
混合内核(Hybrid kernel):混合内核结合了宏内核与微内核两种内核架构。混合内核的基本设计理念,是以微内核架构来设计操作系统内核,但在实现上则采用宏内核的作法。混合内核实质上是微内核,只不过它让一些微核结构执行在用户空间的代码执行在内核空间,这样让内核的执行效率更高些。
内核架构对比:
嵌入式RTOS:多为微内核(如Zephyr),无虚拟内存管理(无MMU),系统调用为直接函数调用。内核通常很精简,只包含基本的任务调度、内存管理、中断处理等功能,以保证系统的高效运行和快速响应,可根据具体需求进行高度定制。
嵌入式Linux:宏内核,依赖MMU实现虚拟内存,需用户/内核态切换(syscall接口)。内核相对庞大复杂,支持多用户、多任务,具备完善的内存管理、进程调度、文件系统等功能,提供了丰富的系统服务和接口,但也因此占用更多的资源。
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