操作系统和超微内核

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

操作系统和超微内核之间的区别

操作系统 vs. 超微内核

操作系统（operating system，縮寫作 OS）是管理计算机硬件與软件資源的计算机程序，同时也是计算机系统的核心与基石。操作系统需要处理如管理與配置内存、決定系統資源供需的優先次序、控制輸入與輸出裝置、操作网络與管理文件系统等基本事務。操作系统也提供一個讓使用者與系統互動的操作界面。 操作系统的型態非常多樣，不同機器安裝的操作系统可從簡單到複雜，可從行動電話的嵌入式系统到超級電腦的大型作業系統。許多操作系统製造者對它涵盖范畴的定义也不尽一致，例如有些操作系统整合了图形用户界面，而有些僅使用命令行界面，而將图形用户界面視為一種非必要的應用程式。 操作系统理论在计算机科学中，為歷史悠久的分支；。. 在電腦科學中，奈核心是一個專門負責處理中斷（由硬體發出、產生）的小程式，奈核心也可以對其他程式發出中斷，並由其控制資訊的流程，其概念近似於硬體抽象層。 絕大多數一般性用途的奈核心是用來將硬體虛擬化，使單一部硬體可以同時執行多個作業系統，舉例來說，蘋果電腦即是將奈核心技術用在「經典」模式下的PowerPC版Mac OS上，將PowerPC電腦（使用PowerPC處理器的Mac電腦）的中斷轉譯成過去68k電腦（使用68k處理器的Mac電腦）的中斷，然後再交由68k emulator的實擬（實效模擬）程式來處理中斷。 之後，在Mac OS 8.6作業系統中，奈核心也用來管理「Multiprocessing Services 2.0」的軟體工作。至於其他的例子還包括Adeos，這是用於Linux作業系統的奈核心軟體，Adeos可以讓Linux電腦在執行Linux作業系統時也同時執行其他的作業系統。 此外奈核心也可以像個硬體電路板上的裝置（晶片），例如像個中斷控制器或計時器，並透過裝置驅動程式來管理奈核心，而不是由作業系統的核心程式來管理。 奈核心這個專業術語有時也有較為非正式的通俗稱法，。.

内核

在計算機科學中，核心（kernel）又稱--，是一個電腦程式，用來管理軟體發出的資料I/O（輸入與輸出）要求，將這些要求轉譯為資料處理的指令，交由中央處理器（CPU）及電腦中其他電子元件進行處理，是現代操作系统中最基本的部分。它是为众多应用程序提供对计算机硬件的安全访问的一部分软件，这种访问是有限的，并由内核决定一个程序在什么时候对某部分硬件操作多长时间。直接对硬件操作是非常复杂的。所以内核通常提供一种硬件抽象的方法，来完成这些操作。通过进程间通信机制及系统调用，应用进程可间接控制所需的硬件资源（特别是处理器及IO设备）。 严格地说，内核并不是计算机系统中必要的组成部分。程序可以直接地被调入计算机中执行；这样的设计，说明了设计者不希望提供任何硬件抽象和操作系统的支持；它常见于早期计算机系统的设计中。最终，一些辅助性程序，例如程序加载器和调试器，被设计到机器核心当中，或者写入在只读记忆体里。这些变化发生时，操作系统内核的概念就渐渐明晰起来了。.

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硬體抽象層

抽象層（Hardware Abstraction Layer，缩写HAL）是軟體層的例行程式套件，用於模擬特定系統平台的細節使程式可以直接存取硬體的資源。將硬體方面的不同抽離作業系統的核心，核心模式的程式碼就不必因為硬體的不同而需要修改。因此硬體抽象層可加大軟體的移植性。 之所以有硬體抽象（Hardware abstraction）這個概念，是由於數位電腦具體的硬體（Hardware）操作相當繁雜，因此將具體的硬體操作抽象化簡，避免由於直接以具體的機器碼（Machine code）撰寫程式，而在將程式移植到不同硬體時，需要重寫整個程式。其概念與目的，類似於資料結構（Data structure）中的抽象数据类型(Abstract data type)，皆為保護程式免受變化的衝擊。 前述的現象可藉由語言現象獲得一些啟示，當我們進行記憶時，我們抽象地記憶，而非具體地將具體的訊息記下，我們在記憶時，並不會記憶文章具體的長相，而是抽象的內容。如果不是如此，當你要以另一種語言重現該篇文章時，仍然需要將其抽象化，再將其轉譯為另一語言的寫法。在記憶談話時，也類似於此。 硬件抽象层的一个“极端”例子是IBM的System/38与AS/400体系结构。这些系统的编译器产生抽象机器码：Licensed Internal Code, LIC。当程序执行时，把LIC翻译为本地CPU的机器码。这种策略使得最初为S/38编写的操作系统与应用程序可以不经修改、不必重新编译直接运行在最新的AS/400系统上，尽管底层硬件已经极大地改变了，处理器至少换了3代。.

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Exokernel

Exokernel，一種作業系統內核架構，是一種極簡化的微核心，約在1994年提出，由麻省理工學院平行與分散作業系統工作小組（Parallel and Distributed Operating Systems group）所發展。以這個概念而實作的其他作業系統內核，也被稱為外核心（Exokernel），外內核、外核、或極限核心。 在Exokernel中，運作在核心空間的唯一行程就是內核，唯一工作就是負責分配系統資源，並防止使用者行程存取到其他行程的資源。每個使用者行程都擁有一個虛擬機器，可以執行自己的作業系統。 Exokernel的設計理念是盡可能的減少軟體的抽象化，這使得開發者可以專注於硬體的抽象化。外核心的設計極為簡化，它的目標是在於同時簡化傳統微內核的訊息傳遞機制，以及整塊性核心的軟體抽象層。.

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计算机科学

计算机科学用于解决信息与计算的理论基础，以及实现和应用它们的实用技术。 计算机科学（computer science，有时缩写为CS）是系统性研究信息与计算的理论基础以及它们在计算机系统中如何与应用的实用技术的学科。 它通常被形容为对那些创造、描述以及转换信息的算法处理的系统研究。计算机科学包含很多分支领域；有些强调特定结果的计算，比如计算机图形学；而有些是探討计算问题的性质，比如计算复杂性理论；还有一些领域專注于怎样实现计算，比如程式語言理論是研究描述计算的方法，而程式设计是应用特定的程式語言解决特定的计算问题，人机交互则是專注于怎样使计算机和计算变得有用、好用，以及随时随地为人所用。 有时公众会误以为计算机科学就是解决计算机问题的事业（比如信息技术），或者只是与使用计算机的经验有关，如玩游戏、上网或者文字处理。其实计算机科学所关注的，不仅仅是去理解实现类似游戏、浏览器这些软件的程序的性质，更要通过现有的知识创造新的程序或者改进已有的程序。 尽管计算机科学（computer science）的名字里包含计算机这几个字，但实际上计算机科学相当数量的领域都不涉及计算机本身的研究。因此，一些新的名字被提议出来。某些重点大学的院系倾向于术语计算科学（computing science），以精确强调两者之间的不同。丹麦科学家Peter Naur建议使用术语"datalogy"，以反映这一事实，即科学学科是围绕着数据和数据处理，而不一定要涉及计算机。第一个使用这个术语的科学机构是哥本哈根大学Datalogy学院，该学院成立于1969年，Peter Naur便是第一任教授。这个术语主要被用于北欧国家。同时，在计算技术发展初期，《ACM通讯》建议了一些针对计算领域从业人员的术语：turingineer，turologist，flow-charts-man，applied meta-mathematician及applied epistemologist。 三个月后在同样的期刊上，comptologist被提出，第二年又变成了hypologist。 术语computics也曾经被提议过。在欧洲大陆，起源于信息（information）和数学或者自动（automatic）的名字比起源于计算机或者计算（computation）更常见，如informatique（法语），Informatik（德语），informatika（斯拉夫语族）。 著名计算机科学家Edsger Dijkstra曾经指出：“计算机科学并不只是关于计算机，就像天文学并不只是关于望远镜一样。”（"Computer science is no more about computers than astronomy is about telescopes."）设计、部署计算机和计算机系统通常被认为是非计算机科学学科的领域。例如，研究计算机硬件被看作是计算机工程的一部分，而对于商业计算机系统的研究和部署被称为信息技术或者信息系统。然而，现如今也越来越多地融合了各类计算机相关学科的思想。计算机科学研究也经常与其它学科交叉，比如心理学，认知科学，语言学，数学，物理学，统计学和经济学。 计算机科学被认为比其它科学学科与数学的联系更加密切，一些观察者说计算就是一门数学科学。 早期计算机科学受数学研究成果的影响很大，如Kurt Gödel和Alan Turing，这两个领域在某些学科，例如数理逻辑、范畴论、域理论和代数，也不断有有益的思想交流。.

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Linux

Linux（ ）是一種自由和開放源碼的類UNIX作業系統。该操作系统的内核由林纳斯·托瓦兹在1991年10月5日首次发布。，在加上使用者空間的應用程式之後，成為Linux作業系統。Linux也是自由软件和开放源代码软件发展中最著名的例子。只要遵循GNU通用公共许可证（GPL），任何个人和机构都可以自由地使用Linux的所有底层源代码，也可以自由地修改和再发布。大多數Linux系統還包括像提供GUI的X Window之類的程序。除了一部分專家之外，大多數人都是直接使用Linux發行版，而不是自己選擇每一樣組件或自行設置。 Linux嚴格來說是單指作業系統的内核，因作業系統中包含了許多用戶圖形介面和其他实用工具。如今Linux常用来指基于Linux的完整操作系统，內核則改以Linux内核稱之。由于这些支持用户空间的系统工具和库主要由理查德·斯托曼于1983年发起的GNU计划提供，自由软件基金会提议将其组合系统命名为GNU/Linux，但Linux不屬於GNU計劃，這個名稱並沒有得到社群的一致認同。 Linux最初是作为支持英特尔x86架构的个人电脑的一个自由操作系统。目前Linux已经被移植到更多的计算机硬件平台，远远超出其他任何操作系统。Linux可以运行在服务器和其他大型平台之上，如大型主机和超级计算机。世界上500个最快的超级计算机90％以上运行Linux发行版或变种，包括最快的前10名超级电脑运行的都是基于Linux内核的操作系统。Linux也广泛应用在嵌入式系统上，如手机（Mobile Phone）、平板电脑（Tablet）、路由器（Router）、电视（TV）和电子游戏机等。在移动设备上广泛使用的Android操作系统就是建立在Linux内核之上。 通常情况下，Linux被打包成供个人计算机和服务器使用的Linux发行版，一些流行的主流Linux发布版，包括Debian（及其衍生版本Ubuntu、Linux Mint）、Fedora（及其相关版本Red Hat Enterprise Linux、CentOS）和openSUSE等。Linux发行版包含Linux内核和支撑内核的实用程序和库，通常还带有大量可以满足各类需求的应用程序。个人计算机使用的Linux发行版通常包含X Window和一个相应的桌面环境，如GNOME或KDE。桌面Linux操作系统常用的应用程序，包括Firefox网页浏览器、LibreOffice办公软件、GIMP图像处理工具等。由于Linux是自由软件，任何人都可以创建一个符合自己需求的Linux发行版。.

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Mac OS

#重定向 麦金塔操作系统.

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PowerPC

PowerPC（，有時簡稱PPC）是一種精簡指令集（RISC）架構的中央處理器（CPU），其基本的設計源自IBM的POWER（Performance Optimized With Enhanced RISC；《IBM Connect電子報》2007年8月號譯為「增強RISC性能優化」）架構。POWER是1991年，Apple、IBM、Motorola組成的AIM联盟所發展出的微處理器架構。PowerPC是整个AIM联盟平台的一部分，并且是到目前为止唯一的一部分。但蘋果電腦自2005年起，將旗下電腦產品轉用Intel CPU。 PowerPC的历史可以追溯到早在1990年随RISC System/6000一起被介绍的IBM POWER架構。该设计是从早期的RISC架构（比如IBM 801）与MIPS架构的处理器得到灵感的。 1990年代，IBM、Apple和Motorola开发PowerPC晶片成功，并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。第一代PowerPC采用0.6微米製程，電晶體达到单芯片300万个。 1998年，铜芯片问世，开创了一个新的历史纪元。 2000年，IBM开始大批推出采用铜芯片的产品，如RS/6000的X80系列产品。铜製程取代了已经沿用了30年的铝製程，使矽芯片多CPU的生产工艺达到了0.2微米的水平，单芯片整合了2亿个電晶体，大大提高了运算性能；而1.8V的低电压操作（原为2.5V）大大降低了芯片的耗能，容易散热，从而大大提高了系统的稳定性。 2005年10月，IBM发布System p5产品线，采用基于POWER5处理器的增强版——POWER5+处理器，提供一系列更优化功能。产品一经推出，就打破15项计算领域的世界纪录。新的POWER5+处理器被称为“片上服务器”（server on a chip），它包括2个处理器，一个高带宽系统交换器，一个更大高速缓存和I/O界面。最新的POWER5+有1.5和1.9GHz两个主频选择，最大72MB板上高速缓存，支持逻辑分区技术，可使System p5为用户提供更强大性能，而占用面积更小。.

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