Mach

• Mach
  • 是什么：操作系统的内核
  • 类型：Microkernel=微内核
  • 发展历史
    • 最早：卡耐基梅隆大学开发
      • 目标：取代BSD的UNIX核心
    • 后来：Apple采用，作为Darwin的核心的XNU的其中一部分
  • 历史版本
    • 早期
      • Mach v2.5
        • 来自：Carnegie Mellon University=卡耐基梅隆大学
      • Mach v3.0
        • 来自：Carnegie Mellon University=卡耐基梅隆大学
      • Mach v4
        • 来自：University of Utah=犹他大学
    • 后来
      • OSFMK 7.3
        • OSFMK=Open Software Foundation Mach Kernel
          • 来自：OSF=The Open Software Foundation
  • （这个微内核）包含=组成
    • 仅能处理最基本的操作系统职责
      • 虚拟内存的管理=memory protection=Virtual Memory=Protected Memory
        • virtual memory support
          • support for large virtual address spaces, shared memory regions, and memory objects backed by persistent store
        • support for pagers
      • 任务管理
        • 进程和线程的抽象
          • Parallel Execution
            • Preemptive Multitasking=preemptively scheduled threads
            • 支持SMP
        • 任务调度
        • IPC=进程间通信=进程间通信和消息传递机制
          • messaging
            • 概述：a messaging-centered infrastructure
            • Message Passing=消息传递
          • RPC
          • synchronization
          • notification
  • 特点
    • 优点
      • 服务进程容易扩展
        • 得益于这种扩展性，使得
          • Mach-O能支持多架构文件
            • 详见
              • 可执行文件格式：Mach-O
          • macOS能顺利的从PowerPC过渡到Intel再到M1
      • 服务进程出问题不会危及到kernel
    • 缺点
      • 微内核的功能本来就少，其他 OS 功能是作为基础服务建设在用户模式下的。因为这个特性其内部任务的调用会有更频繁的内核态/用户态上下文切换，这会额外消耗时间。同时内核与服务进程之间的消息传递也会降低运行效率，所以这种设计通常会降低性能