? ? 如题，什么是微内核操作系统呢？
? ??那，什么又是操作系统呢？
? ? 其实，网上有很多对操作系统的定义，写得非常详细，本文无需重复造轮子，同学们可以上网了解其详细定义。小编在这里以自己的理解，简单白话介绍一下。
操作系统
????从软件构成来说，操作是一种软件程序，主要由调度器、进程/线程、IO设备驱动等组成；从使用层面来说，操作系统管理系统中所有的硬件资源，并为用户程序提供相应的服务，常见的如Windows，linux等。用户程序是没有权限直接访问系统中的各种硬件资源的。因为如果放开了权限，用户程序的一个错误操作，可能导致整个系统的崩溃，更何况有很多用户程序在同时运行，崩溃的概率将是很大的。这样的结果，用户是无法接受的。
????所以系统所有硬件资源、特权行为等都将由操作系统软件负责。当然，你说操作系统本身也可能出现问题啊！确实，这是不可避免的。所有你能寄托希望的就是，写操作系统软件的人足够牛、可能发生的错误足够少。事实证明市场主流的操作系统目前用起来确实还不错。所以请安心地将这份寄托放在微软、谷歌、Linux开源社区的开发者们，还有逐渐发展起来的国产操作系统的开发者们身上。
????本文，包括本公众号主要研究微内核操作系统，所以对常见的操作系统概念不再做延申。下面将详细讲解微内核操作系统的相关概念。
微内核操作系统
????前文提到操作系统本身也可能发生错误，针对这个问题，初看感觉无计可施。其实不然，从数学思维的角度来看，理论上，越简单的事务越不容易犯错，代码量越小出错的概率越小。也许正是基于这个原理，就衍生出了微内核操作系统。
????我们常用的windows、linux操作系统，它们并不是微内核操作系统，相反，它们是宏内核操作系统。那么微内核与宏内核有什么不一样呢？
????下面将从物理（硬件）特征和虚拟（软件）特征，做一些对比：
- 内核的镜像尺寸
????????能直接看出差距的应该是内核镜像的尺寸了。微内核仅保留了调度器、同步机制、进程线程管理等最基本的核心服务，所以代码尺寸能小很多。要知道，当前linux内核约80%以上都是驱动代码。去掉驱动代码后，尺寸减小到原来的20%，还是很惊人的。
- 软件架构
????????微内核与宏内核的常见软件架构区分见下图：
????一般微内核操作系统的软件组件架构图，也可以如下图所示：
- 功能安全
????????微内核与宏内核相比，至少文件系统、网络协议栈、设备驱动等的崩溃不会造成微内核操作系统的崩溃，但是宏内核就难说了，大概率oops。在微内核操作系统中，很多组件可以在不重启内核的情况下，被再次起起来。这在很多对系统安全要求较高的场景是非常有用的。
- 软件模块化
????????微内核软件组件的模块化更多更灵活。很多模块可以在不重启系统的情况下单独完成更新升级。
- 上下文切换
????????相比宏内核，微内核的上下文切换会更多，从而综合性能多少还是比不上宏内核。
????说了这么多，具体什么操作系统是微内核呢？市场上还是有的，著名的QNX基于微内核，深耕汽车车载OS，占有绝对的市场率；Google约2015年开始默默研究的Fuchsia OS的内核zircon也是基于微内核开发的。还有其他微内核操作系统，如SEL4等，就不一一列举了。
? ? ? ? 出于对zircon微内核的爱好，作者将持续更新fuchsia os微内核的研究文章。