宏内核


宏内核 （正體）

宏内核架构的概要示意图。
宏内核架构的概要示意图。

宏内核有时也称单内核，原文为英文的Monolithic kernel。

宏内核是操作系统内核架构的一种，此架构的特性是整个内核程序都是以内核空间（Kernel Space）的身份及监管者模式（Supervisor Mode）来执行。相对于其他类型的操作系统架构，如微内核架构或混内核架构等，这些内核会定义出一个高级的虚拟接口，由该接口来覆盖描述整个计算机硬件，这些描述会集合成一组硬件描述用词，有时还会附加一些系统调用，如此可以用一个或多个模块来实现各种操作系统服务，如进程管理、共时（Concurrency）控制、内存管理等。

即便有的宏内核将其运作从整体性运作拆分成几个服务模块，并让各模块各自运作，其操作系统的代码依然是高度紧密的，很难修改成其他类型的操作系统架构。此外，所有的模块也都在同一块寻址空间内执行，倘若某个模块有错误、瑕疵（Bug），执行时就会损及整个操作系统运作。反过来，如果宏内核架构的操作系统在开发设计时相当完善，并经测试验证后具有高度可靠性，则操作系统内的各软件组件因具有高度紧密性，如此在系统的低阶运作上将格外有效率。

目录

可加载性的模块

现在多数采行宏内核架构设计的操作系统，如OpenVMS、Linux、FreeBSD、以及Solaris等，都已经能在运作执行阶段中，以动态方式来加载（Load）、卸载（Unload）可执行的模块，不过这些模块是属于二进制代码的层次，或称映像层次，而非内核架构的层次。即便宏内核进行模块化转化，也不会与微内核或混内核架构的内核产生区分上的混淆，因为微内核、混内核的模块是属于系统架构的层次。

就实务上，动态加载/卸载模块的作法，等于是用一种较简易的方式来弹性管控执行中的操作系统内核，若没有动态加载/卸载机制，操作系统的内核想要进行任何的调整、变换，都必须重新开机才能达成。因此模块化是必然且必要的，如此才能让内核功效轻松地扩展、延伸，此外也能适时减轻硬件的执行运作负担。

另外，有些整块性操作系统为了让它的内核空间达到最小化，也会运用动态加载/卸载机制来达成此一目标。

部分宏内核架构的操作系统举例

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参考文献

  • 钟斌贤，曾煜棋，颜春煌．操作系统．国立空中大学．ISBN 957-661-461-9． 
  • 天野 司（Tsukasa Amano）．How Windows Work-视窗系统是怎么运作的．博硕出版社．ISBN 957-527-867-4． 

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