RTOS与LINUX的内核架构区别

发表于 2025-8-15 12:00

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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