引言

设计目标

本项目的设计目标是从从传统宏内核与微内核出发, 改变内核功能模块的运行方式，由传统的函数调用方式转变为独立内核线程运行方式，内核线程拥有独立线程栈，发生失效时可通过微重启的方式恢复服务，不影响内核全局。

一般来说，将所有内核功能都集成在内核态的宏内核具有很好的性能，但是安全性和稳定性较差，内核中任何一个模块出现故障（一般为低质量的驱动代码）都会导致内核崩溃。微内核为了解决这个问题，将非核心的内核服务移动到用户态以独立的用户进程提供，但这也带来了频繁的进程间通信开销导致的性能问题。关于宏内核与微内核的更具体的讨论，可以参考内核架构一节。

本项目参考了以Windows-NT为代表的混合内核，综合宏内核和微内核的优点，尝试在增强内核服务可靠性的前提下尽量保证内核性能。具体来说，本项目：

• 采用基于内核线程服务模型的混合内核架构。（在 内核架构中详细说明）

• 基于Rust无栈异步协程机制和内核服务线程模型实现了一个多对多线程模型；

• 为了进行对比，实现了宏内核、混合内核两种内核对象，内核可以以两种架构模式运行；

• 直接实现Linux系统调用；

• 初步完成了对于musl-libc的支持，支持c语言应用程序（静态链接）；

• 正在逐步完成对sqlite3, busybox等典型Linux应用程序的支持；

文档的说明

本文档主要说明内核设计中的主要思想和设计原则，以逐步揭示内核的整个架构和运行过程，必要时会讨论内核数据结构的设计，但不会对所有代码进行详细说明。

在本文档中，我们将我们实现的内核称为nCore。