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什么是微内核？微内核操作系统有哪些？微内核代码功能特性介绍及值得关注的微内核操作系统列表

2019年8月9日，华为在开发者大会上正式宣布了鸿蒙操作系统（Harmony OS），该系统其中一个亮点就是微内核。那么什么是微内核呢？微内核（microkernel）是一种内核设计架构，其设计理念是将系统服务与系统的基本操作区分开，由尽可能最小化的软件实现一个操作系统所需要的最基础机制（包括了底层地址空间管理，线程管理，进程间通信等），而其他操作系统的功能则由用户程序提供。

就代码数量来看，一般来说，因为功能简化，微核心使用的代码比集成式核心更少，其源代码通常小于10000行。例如，MINIX 3的源代码少于6000行。更少的代码，也代表更少的潜藏程序bug。

以下是微内核的一些特性：

模块化和可定制化：可在运行时替换、重载、修改、移除模块
安全性：组件只拥有必要的最低权限
崩溃更少：良好的隔离性可以让系统更好处理崩溃

以下是一些值得关注的微内核系统：

Minix 3

MINIX 3，一个自由软件专案，目标在于创造一个小型的类UNIX操作系统，具备高度可靠性与功能性。为Minix系统第三版，它的主要开发者为安德鲁·斯图尔特·塔能鲍姆，使用BSD许可证授权释出。采用微核心架构，它接续了先前MINIX 1与MINIX 2的发展成果，主要希望使用在小型嵌入式系统与教育之用。所有2015年之后发布的英特尔芯片都在内部运行着MINIX 3，作为Intel管理引擎(Intel Management Engine)的组件。

Redox

Redox是用Rust语言写就的类Unix微内核操作系统。Redox追求可用性、自由和安全性，目标是把Rust语言的创新（安全、并发、实用）带入到现代的微内核和整套的应用程序。

GNU Hurd

Hurd是GNU操作系统的核心部分。GNU项目从1990年开始开发GNU Hurd，并且将它作为一个遵循GPL的自由软件发布。Hurd的目标是从功能、安全性和稳定性上全面超越传统Unix內核，而同时又能保持对其的兼容性，为此Hurd遵守POSIX标准。

“HURD”是一个间接递归缩写，来自“HIRD of Unix Replacing Daemons”，其中“HIRD”表示“HURD of Interfaces Representing Depth”。

seL4

2009年，Data61/CSIRO实现了对于其L4内核的形式化证明，并创造出世界上第一个此类的实用操作系统seL4。他们在2013年进一步证明了内核的信息流安全性，使得该系统成为最安全的操作系统之一。

Escape

Escape 是一个类Unix操作系统，可运行在 x86，x86_64，ECO32 和 MMIX 上。这是一个完全重新实现的系统，几乎没有使用第三方组件。为了符合Unix哲学，Escape使用虚拟文件系统来提供驱动和服务，这两者都对于用户来说看作是文件系统或者文件。

华为 鸿蒙 OS

由于使用被隔离的微内核设计，鸿蒙 OS 无法被取得 root 权限，在根本上有着更高的安全性。该系统同时使用形式化验证（Formal Verification）的方式，以更可靠地找出漏洞。虽然是个轻量的系统，鸿蒙 OS 提供了不少性能上的增进。首先，是一个名为「决定性延迟引擎（Deterministic Latency Engine）」的功能，让系统依据当下的资源用量分析，预测出更好的资源分配成式。鸿蒙 OS 并且有着更快速的跨程序通讯，让微内核和文件系统、网络、驱动程序、软件等之间，有着更快的通讯速度。

Google Fuchsia

2019年6月28日，谷歌官方制作的 Fuchsia OS 开发者网站 fuchsia.dev 悄然发布，推出这个网站主要是为了让开发者更好的参与到 Fuchsia OS 的开发中来。Fuchsia是Google开发的操作系统。Fuchsia基于新的名为Zircon的微内核，受Little Kernel启发，用于嵌入式系统，主要使用C语言和C++编写。Fuchsia的设计目标之一是可运行在众多的设备上，包括移动电话和个人计算机。

原文 https://www.shtion.com/80210.html

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