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Linux 為什么還要堅持使用宏內核？

時間：2016-5-14

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匿名網友:

目前主流的操作系統(MAC OS X，Windows)都是使用了微內核來實現，但是...答：這問題就和 CISC 和 RISC 之爭一樣沒有意義。容易歸納出來一個結論，很多時候極端終將會歸于中庸。

熱心網友:

這問題就和 CISC 和 RISC 之爭一樣沒有意義。容易歸納出來一個結論，很多時候極端終將會歸于中庸。

熱心網友:

本文還這個回答的一個債：Linux 戰略或生態圈是什么？ - in nek 的回答。里面提到微內核都是學院派的意淫，這里回答為什么。

我沒有指向——我只是為了說明問題——如果是真心問這個問題很大程度上反映了提問者還是個代碼中二：)

我說的“中二”，是那種沒有經驗，只有“名”，沒有“實”的思考者。具體名稱空間定義參考這里：《道德經》講了什么？為什么它廣受推崇？ - in nek 的回答。這種人，在社會中是會被老子這樣的人K的：)

對應地，這樣的人在Linux世界中也是要被Linus K的。

我解釋一下為什么：“是否微內核”僅僅是一個名字定義的問題，和用戶要解決的問題一點關系都沒有。我們在維護架構的時候，首先保證不創建額外的概念解決非直接用戶相關的問題。這種情況下，為什么要為Linux引入微內核？現在沒有問題要解決了？到了吃飽飯沒事干瞎做死的時候了嗎？

微內核只是學院概念，學院概念都是聽著很有道理，但經過打磨以后才能肯定是否正確道路的。你看每年有多少紅點設計獎？有幾個被復制到所有的類似產品中的？為什么沒有復制？不是專利和版權限制，是那個設計有創意，但并不實用。

微內核有成功的例子么？Minix是個教學系統，WindowsNT一開始說微內核，結果怎么呢？把圖像渲染丟內核里了，QNX算是最成功的商用微內核系統了，但我告訴你QNX是怎么工作的：你要把用戶程序，協議棧，驅動都放到一個進程中的。

這背后反映了什么？這反映了，如果你要參與市場競爭，你要用盡一切能力去保證功能和性能，其他一切理論優勢，都是不靠譜的。微內核可以優化到和宏內核一樣的數據流效率嗎？如果它能夠，它就不是微內核了好吧？所以，你讓微內核系統如何在市場競爭中活下去？不能在市場競爭中活下去，誰來開發微內核系統？

而且，比如Linux這樣的架構，有什么東西阻止你把驅動放到用戶態了嗎？(否則你以為fuse是什么？)有什么阻止你在其中增加一個優化的進程間通訊嗎？什么都沒有。換言之，宏內核系統分分鐘可以變成微內核系統，而微內核系統是無法回頭的。

你要成為一個想Linus那樣的好架構師，真要好好學學這個基礎的虛心實腹的設計理念。這個理念現在貫穿所有的Linux核心維護者的維護哲學。比如他們基本上，不接受沒有硬件支持的代碼，不接受概念產品的代碼，不接受已經上市產品的代碼。這些都是這個基本理念的一脈相承。

熱心網友:

我想說，現在沒有絕對宏內核，也沒有絕對微內核，只是某種形式的雜種

熱心網友:

目前得票第二的 @王垠 的答案比較有誤導性。所以說明一下。

Micro-kernel 和 kernel 的「動態性」無關。實際上，Linux kernel 內部有大量的動態行為。包括動態地使用文件系統 driver，動態加載 module。只要這些動態行為都發生在 kernel-space，就還是 monolithic-kernel。所以 @王垠 的基本比喻就是錯誤的。

用類似的比喻，Micro-kernel 的性能問題不在于「問這東西在哪」，而在于必須「把這東西復制一份，外加校驗」，從而防止內存 corruption 引起的 bug。

系統越大，bug 越多，這個事實不假。但是 micro-kernel 的擁躉搞錯了一件事情：bug 增長的拐點在什么地方。在拐點之前，要用艱苦奮斗修 bug 來解決，拐點之后，才需要加 defensive 機制。否則就是 over-defensive。什么叫 over-defensive？如果你的代碼每次訪問一個指針都要檢查 nullity，不管是高層模塊還是底層模塊，就是 over-defensive。Over-defensive 不光不能減少 bug，還會把一些在 sanity/smoking test 就能發現的 bug 整成 random failure。事實證明，Unix 內核根據「mechanism, not policy」制定的極為精簡的功能需求的復雜度遠遠在造成 bug 增長的拐點之前。

最后，monolithic-kernel 就是 micro-kernel。誰也不能阻止你把 Linux kernel driver 的 policy 部分挪到 user-space，甚至你可以把 Linux 的 paging policy 也寫成 demon。很多 Linux 的 CPU 中斷相應調度就是在 user-space 控制的。Micro-kernel 只是強制的 micro-kernel。

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總結

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