操作系統內核的內核分類？

單內核（Monolithic kernel），是個很大的進程。它的內部又能夠被分為若干模塊（或是層次或其他）。但是在運行的時候，它是個單獨的二進制大映象。其模塊間的通訊是通過直接調用其他模塊中的函數實現的，而不是消息傳遞。

單內核結構在硬件之上定義了一個高階的抽象界面，應用一組原語(或者叫系統調用)來實現操作系統的功能，例如進程管理，文件系統，和存儲管理等等，這些功能由多個運行在核心態的模塊來完成。

盡管每一個模塊都是單獨地服務這些操作，內核代碼是高度集成的，而且難以編寫正確。因為所有的模塊都在同一個內核空間上運行，一個很小的bug都會使整個系統崩潰。然而，如果開發順利，單內核結構就可以從運行效率上得到好處。

很多現代的單內核結構內核，如Linux和FreeBSD內核，能夠在運行時將模塊調入執行，這就可以使擴充內核的功能變得更簡單，也可以使內核的核心部分變得更簡潔。

單內核結構是非常有吸引力的一種設計，由于在同一個地址空間上實現所有低級操作的系統控制代碼的復雜性的效率會比在不同地址空間上實現更高些。 單核結構正趨向于容易被正確設計，所以它的發展會比微內核結構更迅速些。

單內核結構的例子：傳統的UNIX內核----例如伯克利大學發行的版本，Linux內核。 微內核（Microkernelkernel）結構由一個非常簡單的硬件抽象層和一組比較關鍵的原語或系統調用組成，這些原語僅僅包括了建立一個系統必需的幾個部分，如線程管理，地址空間和進程間通信等。

微核的目標是將系統服務的實現和系統的基本操作規則分離開來。例如，進程的輸入/輸出鎖定服務可以由運行在微核之外的一個服務組件來提供。這些非常模塊化的用戶態服務器用于完成操作系統中比較高級的操作，這樣的設計使內核中最核心的部分的設計更簡單。一個服務組件的失效并不會導致整個系統的崩潰，內核需要做的，僅僅是重新啟動這個組件，而不必影響其它的部分

微內核將許多OS服務放入分離的進程，如文件系統,設備驅動程序,而進程通過消息傳遞調用OS服務。微內核結構必然是多線程的,第一代微內核,在核心提供了較多的服務,因此被稱為'胖微內核',它的典型代表是Mach。它既是GNU HURD也是APPLE SERVER OS的核心，可以說,蒸蒸日上.第二代為微內核只提供最基本的OS服務,典型的OS是QNX,QNX在理論界很有名,被認為是一種先進的OS。

微內核只提供了很小一部分的硬件抽象，大部分功能由一種特殊的用戶態程序：服務器來完成。微核經常被用于機器人和醫療器械的嵌入式設計中，因為它的系統的關鍵部分都處在相互分開的，被保護的存儲空間中。這對于單核設計來說是不可能的，就算它采用了運行時加載模塊的方式。

微內核的例子：AIX，BeOS，L4微內核系列，.Mach中用于GNU Hurd和Mac OS X，Minix，MorphOS，QNX，RadiOS，VSTa。 混合內核它很像微內核結構，只不過它的的組件更多的在核心態中運行以獲得更快的執行速度。

混合內核實質上是微內核，只不過它讓一些微核結構運行在用戶空間的代碼運行在內核空間，這樣讓內核的運行效率更高些。這是一種妥協做法，設計者參考了微內核結構的系統運行速度不佳的理論。然而后來的實驗證明，純微內核的系統實際上也可以是高效率的。大多數現代操作系統遵循這種設計范疇，微軟公司開發的Windows操作系統就是一個很好的例子。另外還有XNU，運行在蘋果Mac OS X上的內核，也是一個混合內核。

混合內核的例子： BeOS 內核 ，DragonFly BSD，ReactOS 內核

Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows Server 2003以及Windows Vista等基于NT技術的操作系統。 外內核系統，也被稱為縱向結構操作系統，是一種比較極端的設計方法。

外內核這種內核不提供任何硬件抽象操作，但是允許為內核增加額外的運行庫，通過這些運行庫應用程序可以直接地或者接近直接地對硬件進行操作。

它的設計理念是讓用戶程序的設計者來決定硬件接口的設計。外內核本身非常的小，它通常只負責系統保護和系統資源復用相關的服務。

傳統的內核設計(包括單核和微核)都對硬件作了抽象，把硬件資源或設備驅動程序都隱藏在硬件抽象層下。比方說，在這些系統中，如果分配一段物理存儲，應用程序并不知道它的實際位置。

而外核的目標就是讓應用程序直接請求一塊特定的物理空間，一塊特定的磁盤塊等等。系統本身只保證被請求的資源當前是空閑的，應用程序就允許直接存取它。既然外核系統只提供了比較低級的硬件操作，而沒有像其他系統一樣提供高級的硬件抽象，那么就需要增加額外的運行庫支持。這些運行庫運行在外核之上，給用戶程序提供了完整的功能。

理論上，這種設計可以讓各種操作系統運行在一個外核之上，如Windows和Unix。并且設計人員可以根據運行效率調整系統的各部分功能。