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windows内核是什么意思?

发布时间:2024-09-03 14:52:19 编辑:手游帝 浏览:244

微软Windows系统的内核版本号是Windows NT。

在最初的Windows架构之外,微软开发了专门面向PC服务器的Windows NT架构,它第一次出现在Windows NT 3.1里。Windows 2000就是综合了两种架构的优势,因此代码版本统一升级到5.0。

随后问世的Windows XP虽然改变了命名方法,但核心架构没有太大变化,因此核心版本号为5.1。而Windows Vista在内核和外壳架构方面都做了重大改变,因此代码版本进入6.0时代。

“Windows 7”的命名与核心代码版本无关,“7”只不过因为它是微软的第七代桌面操作系统而已,就像Windows Me与Win98/95同属一个时代,命名上却赶了个时髦一样。微软表示,Windows 7是客户端操作系统的一次重大改进,在内核、设计、工程等各个方面都有很大创新。核心版本从6.0升级到6.1,这样一方面确保Windows 7能延续Windows Vista的优秀特性,另一方面也能最大程度地保证应用程序的兼容性。

Linux 内核和 Windows 内核有什么区别

有如下版本:

1、Windows 95:是一个混合的16位/32位Windows系统,其内核版本号为NT4.0,由微软公司发行于1995年8月24日。

2、、Windows 98:系统是基于Windows 95上编写的,它改良了硬件标准的支持,发行于1998年6月25日的混合16位/32位的Windows系统,其内核版本号为4.1,开发代号为Memphis。

3、Windows Me:在Windows 95和Windows 98的基础上开发的,系统内核无大的改进,是一个16位/32位混合的Windows系统,于2000年9月14日发行。Windows Me是最后一个基于DOS的混合16位/32位Windows系统,其内核版本号为NT4.9。

4、Windows 2000:由微软公司发行于1999年12月19日的32位图形商业性质的操作系统,内核版本号为NT5.0。

5、Windows XP:微软公司发行于2001年8月25日,开发代号为WindowsWhistler,内核版本号为NT 5.1。

6、Windows Vista:在2006年11月30日发布,内核版本号为NT6.0,为Windows NT6.X内核的第一种操作系统,也是微软公司首款原生支持64位的个人操作系统。

7、Windows 7:微软于2009年发布,开始支持触控技术的Windows桌面操作系统,其内核版本号为NT6.1。在Windows 7中,集成了DirectX 11和Internet Explorer 8。

8、Windows 8:2012年10月25号正式推出的第一款带有Metro界面的桌面操作系统,内核版本号为NT6.2。

9、Windows 10:.2015年7月29日发布的Windows 10是微软最新发布的Windows版本。

参考资料来源:百度百科—Windows操作系统

目录

一、什么是内核?

1.1 内核的能力

二、操作系统分层

三、内核是如何工作的?

四、Linux 的设计

4.1 Multitask and SMP(Symmetric multiprocessing)

4.2 ELF(Executable and Linkable Format)

4.3 Monolithic Kernel

4.4 在内核层和在用户层有什么区别?

五、Window 设计

六、总结

说到操作系统,就必须说内核。内核是操作系统中应用连接硬件设备的桥梁。

对于一个现代的操作系统来说,它的内核至少应该提供以下 4 种基本能力:

从上面 4 种能力来看操作系统和内核之间的关系,通常可以把操作系统分成 3 层,最底层的 硬件设备抽象 、中间的 内核 和最上层的 应用

内核权限非常高,它可以管理进程、可以 直接访问所有的内存 ,因此确实需要和进程之间有一定的隔离。这个隔离用 类似请求/响应 的模型,非常符合常理。

windows内核是什么意思?

但不同的是在浏览器、服务端模型中,浏览器和服务端是用 不同的机器在执行 ,因此不需要共享一个 CPU。但是在进程调用内核的过程中,这里是存在资源共享的。

比如,一个机器有 4 个 CPU,不可能让内核用一个 CPU,其他进程用剩下的 CPU。这样太浪费资源了。

再比如,进程向内核请求 100M 的内存,内核把 100M 的数据传回去。 这个模型不可行,因为传输太慢了。

所以,这里多数操作系统的设计都遵循一个原则: 进程向内核发起一个请求,然后将 CPU 执行权限让出给内核。内核接手 CPU 执行权限,然后完成请求,再转让出 CPU 执行权限给调用进程。

Linux 操作系统第一版是1991 年林纳斯托·瓦兹(一个芬兰的小伙子,当时 22 岁)用 C 语音写的。 写完之后他在网络上发布了 Linux 内核的源代码。又经过了 3 年的努力,在 1994 年发布了完整的核心 Version 1.0。

MultiTask 指多任务,Linux 是一个多任务的操作系统。多任务就是多个任务可以同时执行,这里的“同时”并不是要求并发,而是在一段时间内可以执行多个任务。当然 Linux 支持并发。

SMP 指对称多处理。其实是说 Linux 下每个处理器的地位是相等的,内存对多个处理器来说是共享的,每个处理器都可以访问完整的内存和硬件资源。 这个特点决定了在 Linux 上不会存在一个特定的处理器处理用户程序或者内核程序,它们可以被分配到任何一个处理器上执行。

这个名词翻译过来叫作 可执行文件链接格式 。这是一种从 Unix 继承而来的可执行文件的存储格式。我们可以看到 ELF 中把文件分成了一个个分段(Segment),每个段都有自己的作用。

这个名词翻译过来就是宏内核,宏内核反义词就是 Microkernel ,微内核的意思。Linux 是宏内核架构,这说明 Linux 的内核是一个完整的可执行程序,且内核用最高权限来运行。宏内核的特点就是有很多程序会打包在内核中,比如,文件系统、驱动、内存管理等。当然这并不是说,每次安装驱动都需要重新编译内核,现在 Linux 也可以动态加载内核模块。所以哪些模块在内核层,哪些模块在用户层,这是一种系统层的拆分,并不是很强的物理隔离。

与宏内核对应,接下来说说微内核,内核只保留最基本的能力。比如 进程调度、虚拟内存、中断。多数应用,甚至包括驱动程序、文件系统,是在用户空间管理 的。

感觉分层其实差不多。 我这里说一个很大的区别,比如说驱动程序是需要频繁调用底层能力的,如果在内核中,性能肯定会好很多。对于微内核设计,驱动在内核外,驱动和硬件设备交互就需要频繁做内核态的切换。

当然微内核也有它的好处,比如说微内核体积更小、可移植性更强。不过我认为,随着计算能力、存储技术越来越发达, 体积小、安装快 已经不能算是一个很大的优势了。现在更重要的是如何有效利用硬件设备的性能。

之所以这么思考,也可能因为我是带着现代的目光回望当时人们对内核的评判,事实上,当时 Linux 团队也因此争论过很长一段时间。 但是我觉得 历史 往往是螺旋上升的,说不定将来性能发展到了一个新的阶段,像微内核的灵活性、可以提供强大的抽象能力这样的特点,又重新受到人们的重视。

还有一种就是 混合类型内核 。 混合类型的特点就是架构像微内核,内核中会有一个最小版本的内核,其他功能会在这个能力上搭建。但是实现的时候,是用宏内核的方式实现的,就是内核被做成了一个完整的程序,大部分功能都包含在内核中。就是在宏内核之内有抽象出了一个微内核。

Windows 和 Linux 的设计有很大程度的相似性。Windows也有内核,它的内核是 C/C++ 写的。准确地说,Windows 有两个内核版本。一个是早期的Windows 9x 内核,早期的 Win95, Win98 都是这个内核。我们今天用的 Windows 7, Windows 10 是另一个内核,叫作 Windows NT。NT 指的是 New Technology。接下来我们讨论的都是 NT 版本的内核。

下面我找到一张 Windows 内核架构的图片给你一个直观感受。

Windows 同样支持 Multitask 和 SMP(对称多处理)。Windows 的内核设计属于混合类型。你可以看到内核中有一个 Microkernel 模块。而整个内核实现又像宏内核一样,含有的能力非常多,是一个完整的整体。

Windows 下也有自己的可执行文件格式,这个格式叫作 Portable Executable(PE),也就是可移植执行文件,扩展名通常是.exe、.dll、.sys等。

PE 文件的结构和 ELF 结构有很多相通的地方,我找到了一张图片帮助你更直观地理解。

Windows 还有很多独特的能力,比如 Hyper-V 虚拟化技术.

这一讲我们学习了内核的基础知识,包括内核的作用、整体架构以及 3 种内核类型( 宏内核、微内核和混合类型内核 )。

内核很小(微内核)方便移植,因为体积小、安装快;内核大(宏内核),方便优化性能,毕竟内核更了解计算机中的资源。

Linux 内核和 Windows 内核有什么区别?

【解析】 Windows 有两个内核,最新的是 NT 内核,目前主流的 Windows 产品都是 NT 内核。NT 内核和 Linux 内核非常相似,没有太大的结构化差异。

从整体设计上来看, Linux 是宏内核 NT 内核属于混合型内核 。和微内核不同,宏内核和混合类型内核从实现上来看是一个完整的程序。只不过混合类型内核内部也抽象出了微内核的概念,从内核内部看混合型内核的架构更像微内核。

另外 NT 内核和 Linux 内核还存在着许多其他的差异,比如:

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