好久没写博客了，这可不行。
程序员三大浪漫中，操作系统是最浪漫也最不浪漫的那一个。
说他浪漫，是因为操作系统是最接近计算机底层的一个，纵然图形学和编译原理也和底层打交道，而操作系统就是在底层上飞翔，这十分浪漫。
说他不浪漫，是因为操作系统是三大浪漫中最脏(Dirty)的一个，就好比驾驶员、汽车设计师和修车工一样，历史遗留、硬件设计等各种因素影响着一个操作系统程序员奔驰的空间。
但是操作系统仍然令人神往，现代操作系统可以说是大同小异。
以Windows为代表的NT内核、macOS使用的Mach内核、Linux的部分实现均是混合内核的设计。Linus认为Linux的宏内核就是宏内核，但实际上本人更愿意将其视为比较宏内核的混合内核。
混合内核是微内核和宏内核的一种妥协。
宏内核最具有代表性的就是早期的Linux等80年代之前的操作系统，Dos、Unix都是这种设计的产物。其特征就是整个内核就是一个可执行文件，运行在系统态。也就是说，整个内核就是一个编译好的a.out，运行在一个进程上，并抽象出多个系统调用以供普通程序调用。
微内核最具有代表性的就是Minix，核心就是进程间通信，操作系统内核作为“邮局”一般的存在，使各个运行在用户态的服务协调运作，从而达到控制系统的目的。一个微内核的操作系统是由各种服务组成的。
可以看出，宏内核的优点在于性能；运行期无需反反复复切换进程，也无需过多的寻址和切换，就好像直接调用函数一样，系统模块能够十分高效地访问系统资源。而微内核的优点在于可移植性和稳定性；任何一个模块都可以遵循协议很快速地移植到新的机器，而任何出错的模块都可以被卸载重装，同时不影响内核的正常运行。
一个的优点便是另一个的缺点。
所以为了找寻这个平衡点，包括犟驴Linus在内的一众内核开发者，引入了混合内核的这个概念。
混合内核便是微内核，但是系统服务运行在系统态，从而另性能提升。
现代CPU在权限上分为四个，从Ring0到Ring3，然而就Linux而言，仅仅使用了Ring0和Ring3，一般称Ring0为系统态（或观察者空间），Ring1～3为用户态。这种设计是为了更好的安全性，操作系统受制于硬件设计，硬件设计又被操作系统影响。
其实有个操作系统设计叫做外内核（ExoKernel）。特征是提供程序较多直接控制硬件的手段（通过库），而提供更少的抽象方法。现在正处于研究阶段，我也不知道个所以然。
可以说操作系统的设计一直以来都在大框架上修修补补，并没有令人耳目一新的设计存在。
操作系统逃不开进程控制。
操作系统为了协调进程，必然无法使进程控制其本身。而为了安全性，进程也应该不知道它是个进程。完美的黑箱进程是应该认为自己是物理机上运行的唯一程序，可以通过接口访问外部资源。虽然现如今进程可以通过各种方式得知自己的相关信息，但是我认为良好的操作系统设计不应该这样，IPC（进程间通讯）也应该是黑箱的。
设想一种操作系统，进程可以抢占系统的所有资源，让系统暂停运行，从而使其自己占有全部的CPU时间。这种操作系统可以看作是实时系统的极端——一个进程只有当主动让出CPU的时候才可以调度其他进程。所以自然是不切实际的，但是若可以另一个进程可以适时抢占一下资源，未必也不是一种方法？
而关于进程控制，则又是一种设计了……
本人才疏学浅，所谈之处多有谬误。望海涵