混合核心

混合内核是一种操作系统内核架构，它试图结合计算机操作系统中使用的微内核和单片内核架构的方面和优势。

传统的内核类别是整体内核和微内核（纳米内核和外内核被视为微内核的更极端版本）。 由于混合内核和普通单片内核的相似性。

混合内核背后的想法是拥有类似于微内核的内核结构，但以单片内核的方式实现该结构。 与微内核相比，混合内核中的所有（或几乎所有）操作系统服务仍在内核空间中。 与微内核一样，在用户空间提供服务没有任何可靠性优势。 然而，就像普通的整体内核一样，没有微内核通常附带的消息传递和内核与用户模式之间的上下文切换的性能开销。

混合内核的一个突出示例是 Microsoft Windows NT 内核，它为 Windows NT 系列中的所有操作系统提供支持，包括 Windows 11 和 Windows Server 2022，并为 Windows Phone 8、Windows Phone 8.1 和 Xbox One 提供支持。

Windows NT 是xxx个基于混合内核的 Windows 操作系统。 混合内核被设计为修改后的微内核，受到卡内基梅隆大学 Richard Rashid 开发的 Mach 微内核的影响，但不符合纯微内核的所有标准。 基于 NT 的 Windows 被归类为混合内核（或宏内核）而不是单一内核，因为仿真子系统在用户模式服务器进程中运行，而不是像在单一内核上那样在内核模式下运行，并且进一步因为大量 类似于 Mach 设计目标的设计目标（特别是操作系统个性与通用内核设计的分离）。 相反，NT 不是微内核系统的原因是因为大多数系统组件都运行在与内核相同的地址空间中，就像单片设计的情况一样（在传统的单片设计中，每个系统都没有微内核） se，但内核将实现与 NT 的微内核和内核模式子系统大致相似的功能）。

Windows 上的主要操作系统个性是 Windows API，它始终存在。 实现 Windows 个性的仿真子系统称为客户端/服务器运行时子系统 (csrss.exe)。 在 NT 4.0 之前的版本中，该子系统进程还包含窗口管理器、图形设备接口和图形设备驱动程序。 然而，出于性能原因，在 4.0 版及更高版本中，这些模块（通常在用户模式下实现，即使在单片系统上，尤其是那些没有内部图形支持的设计）作为内核模式子系统运行。

在 NT 上运行的应用程序被写入操作系统特性之一（通常是 Windows API），而不是写入文档不公开的本机 NT API（设备驱动程序开发中使用的例程除外）。 操作系统个性是通过一组用户模式 DLL（参见动态链接库）实现的，这些 DLL 根据需要映射到应用程序进程的地址空间，以及一个仿真子系统服务器进程（如前所述）。 应用程序通过调用映射到其地址空间的操作系统个性 DLL 来访问系统服务，这些 DLL 又调用 NT 运行时库 (ntdll.dll)，也映射到进程地址空间。 NT 运行时库通过陷入内核模式来调用内核模式执行例程或对适当的用户模式子系统服务器进程进行本地过程调用 (LPC)，从而使用 NT API 与 应用程序进程、内核模式子系统和彼此。

XNU 是 Apple Inc. 获取和开发的内核，用于 macOS、iOS、watchOS 和 tvOS 操作系统，并作为 Darwin 操作系统的一部分作为免费开源软件发布。

XNU 最初由 NeXT 为 NeXTSTEP 操作系统开发，它是一个混合内核，结合了 Mach 内核 2.5 版与 4.3BSD 的组件以及一个用于编写称为 Driver Kit 的驱动程序的面向对象的 API。

Apple 收购 NeXT 后，Mach 组件升级到 OSFMK 7.3，这是一个微内核。 Apple 使用经过大量修改的 OSFMK 7.3 作为混合内核，其中包含部分 FreeBSD。 （OSFMK 7.3 包括来自犹他大学 Mach 4 内核的适用代码以及来自从原始 Carn 分叉出来的许多 Mach 3.0 变体的适用代码