MACHMachkernel)

時間：2023-02-24 01:36:01 | 來源：營銷百科

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MACHMachkernel)：Mach是一個由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)開發(fā)的用于支持操作系統(tǒng)研究的操作系統(tǒng)內(nèi)核。 　　該項目在1985年啟動，并且在1994年因為mach3.0的顯著失敗而告終。但是mach卻是一個真正的微核。mach被開發(fā)成了UNIX中BSD的替代內(nèi)核，所以沒必要再開發(fā)設(shè)計他的衍生系統(tǒng)。

其他還有許多人繼續(xù)Mach的研究包括猶他大學(xué)的Mach 4。Mach的開發(fā)是為了取代BSD的UNIX核心，所以是許多新的操作系統(tǒng)的設(shè)計基礎(chǔ)。Mach的研究到至今似乎是退出，雖然有許多商業(yè)化操作系統(tǒng)，如NEXTSTEP與OPENSTEP，特別是Mac OS X（使用XNU核心）都是使用Mach或其派生系統(tǒng)。Mach的虛擬內(nèi)存（VM）系統(tǒng)也被BSD的開發(fā)者用于CSRG，并出現(xiàn)在BSD派生的系統(tǒng)中，如FreeBSD。Mac OS X與FreeBSD并未保留Mach首倡的微核心結(jié)構(gòu)，除了Mac OS X繼續(xù)提供微核心于內(nèi)部處理通信以及應(yīng)用程序直接控制。

Mach繼承卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的Accent kernel，Mach項目主導(dǎo)人理查德·拉希德曾于微軟的研究部門擔任高級人員，后成為微軟副總裁。另一Mach開發(fā)者阿瓦德斯·特凡尼安（Avie Tevanian）曾是NeXT首席程序員，之后擔任蘋果電腦軟件技術(shù)部門主管直到2006年。

現(xiàn)在，一個名為GNU Mach的計劃與GNU HURD聯(lián)系緊密。Debian GNU/Hurd就是基于GNU Mach的。

今天，雖然mach及其衍生品在許多商業(yè)操作系統(tǒng)被廣泛使用，但是對mach的進一步實驗研究已經(jīng)結(jié)束。例如,OPENSTEP NeXTSTEP,最明顯的是Mac OS X操作系統(tǒng)內(nèi)核，他使用XNU其中包括一個早期(非微核)mach作為主要組件。

歷史

Mach概念 　　由于設(shè)計Mach的目的是作為一個'不速之客'替代傳統(tǒng)的UNIX內(nèi)核，對Mach的討論重點是mach和UNIX的區(qū)別。由于馬赫的目的是作為一個'降'替代傳統(tǒng)的UNIX內(nèi)核，這個討論的重點是從UNIX的區(qū)別馬赫。UNIX'把一切事物作為文件'的理念在現(xiàn)代系統(tǒng)上可能還沒有普及，即使已經(jīng)有一些系統(tǒng)，比如貝爾實驗室的Plan 9，嘗試了這種方式。然而，許多開發(fā)商感嘆傳統(tǒng)理念對于靈活性考慮的損失。尋求另一個層面的虛擬化應(yīng)該也能使系統(tǒng)一如往常地工作。 　　在UNIX 中最關(guān)鍵的抽象是管(pipe)的概念。我們需要的是一個在一個更一般的水平上的管(pipe)的概念，從而使程序之間能傳遞各種各樣的信息。這樣的系統(tǒng)使用進程間通信（inter-process communication，IPC）：一個管概念(pipe-like)的系統(tǒng)能在兩個程序間交換信息，但不同于類似文件的信息。雖然有許多系統(tǒng)，包括大多數(shù)Unix系統(tǒng)中，在早先其僅作為單任務(wù)使用的專用庫時就已經(jīng)增加了不同的IPC實現(xiàn)。 　　卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)在Accent Kernel項目中開始沿著這些想法進行了實驗，所使用的是基于共享內(nèi)存的 IPC系統(tǒng)。Accent是一個許多功能的純粹的實驗性質(zhì)的系統(tǒng)，以一種專有的方式在一段時間內(nèi)伴隨著不斷變化的研究興趣而不斷發(fā)展。此外，雅紳特的用處是有限的，由于Accent不兼容UNIX，因此對于Accent的研究是受限的，當時UNIX已經(jīng)是在幾乎所有的操作系統(tǒng)研究的標準。最后，Accent和硬件平臺是緊耦合的，而在20世紀80年代初，新的平臺爆炸性的出現(xiàn)，其中許多是大規(guī)模并行性質(zhì)的. 　　Mach開始主要是作為一個明確定義的，基于UNIX的，高度可移植的成果。其包含以下的一般概念： 　　1' 任務(wù) '是由一組對象組成的為'線程'提供運行能力的系統(tǒng)資源組成的 　　2' 線程 '是一個單一的執(zhí)行單元，存在于一個任務(wù)的上下文和共享任務(wù)的資源 　　3' 端口 '是一個受保護的任務(wù)之間消息隊列，任務(wù)之間的通信任務(wù)擁有每個端口的發(fā)送和接收的權(quán)利 　　4' '消息 '是數(shù)據(jù)對象的集合，他們只能被發(fā)送到端口，而不是特定的任務(wù)或線程 　　雖然馬赫的開發(fā)是基于Accent的IPC的概念，但其使系統(tǒng)更加地類似于UNIX，甚至可以直接運行很少或根本沒有修改的UNIX程序。要做到這一點，馬赫引入了一個端口（port)的概念，其每個端點的雙向IPC。端口如UNIX下的文件一樣有安全性和權(quán)限，允許類似UNIX的保護模式在其操作平臺上應(yīng)用。此外，，為了讓用戶程序如和硬件交互般處理任務(wù)，馬赫允許任何程序處理任務(wù)。 　　和UNIX操作系統(tǒng)一樣，Mach再次成為主要實用工具的集合。與UNIX相比，馬赫保持了處理硬件驅(qū)動程序的概念。因此，所有的硬件的驅(qū)動程序都必須包含在微內(nèi)核中。其他基于硬件抽象層或exokernels的架構(gòu)能將驅(qū)動程序移出微內(nèi)核。 　　和UNIX的主要區(qū)別是，Mach不是處理文件的實用工具，他們更多的用于處理任何'任務(wù)'。更多操作系統(tǒng)的代碼被出內(nèi)核放入到用戶空間，從而產(chǎn)生了更小的內(nèi)核及其崛起式的發(fā)展。與傳統(tǒng)系統(tǒng)不同的是，在Mach中，程序或'任務(wù)'可以包含的多個線程。雖然在現(xiàn)代系統(tǒng)中，多線程是常見的，但馬赫是第一個以多線程方式處理任務(wù)的系統(tǒng)。 　　端口概念和IPC的使用也許是馬赫和傳統(tǒng)的內(nèi)核之間最根本的區(qū)別。在UNIX下，調(diào)用內(nèi)核的操作被稱為一個系統(tǒng)調(diào)用（syscall）或陷阱（trap）。程序在共有的存儲中存放數(shù)據(jù)，然后會導(dǎo)致中斷（fault），或者說是某種類型的錯誤。當系統(tǒng)第一次啟動時內(nèi)核處理所有的異常，所以當某個程序產(chǎn)生了異常，內(nèi)核接管該異常，檢查傳遞來的異常信息，然后進行處理。 　　IPC系統(tǒng)率先被使用于Mach內(nèi)核。為了調(diào)用系統(tǒng)的功能，程序會向內(nèi)核申請一個端口通道，然后使用IPC系統(tǒng)將消息發(fā)送到該端口。 　　使用IPC傳遞消息受益于線程和并發(fā)性。由于任務(wù)是由運用IPC方法的多線程組成的，馬赫能凍結(jié)和解凍線程從而同時處理消息。這使得系統(tǒng)能分布在多個處理器上，可以直接使用共享內(nèi)存，或添加代碼到另一個處理器。在傳統(tǒng)的內(nèi)核中這是很難實現(xiàn)的：系統(tǒng)必須確保不同的程序沒有從不同的處理器嘗試寫入到相同的內(nèi)存。在Mach中，這是定義良好，易于實現(xiàn)的：端口是一個良好的方法。 　　由于IPC系統(tǒng)最初的性能問題，所以一些戰(zhàn)略發(fā)展的影響較小。和它的前輩Accent一樣，Mach用一個單一的共享內(nèi)存機制將消息從一個程序傳遞到另一個程序。由于物理性地復(fù)制信息太慢，所以，馬赫運用本機的存儲器管理單元（MMU），快速在程序之間傳遞數(shù)據(jù)。只有當數(shù)據(jù)必須要求物理復(fù)制時，這個過程被稱為寫時復(fù)制（copy-on-write）的。 　　消息也由內(nèi)核進行有效性檢查，以避免錯誤的數(shù)據(jù)使某個系統(tǒng)程序崩潰。端口（Port）是UNIX文件系統(tǒng)概念下嚴謹?shù)哪Ｐ汀＿@允許用戶利用現(xiàn)有的文件系統(tǒng)導(dǎo)航概念找到端口，就像在文件系統(tǒng)中分配權(quán)利和權(quán)限一樣。 　　這樣的系統(tǒng)的發(fā)展會變得更容易。代碼不僅能使用現(xiàn)有的工具在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中工作，也以相同的方式被運行，調(diào)試及關(guān)閉。在monokernel中新的代碼中的錯誤可能導(dǎo)致整個機器需要重新啟動，而在Mach下，這將只需要重新啟動程序。此外，用戶可以定制系統(tǒng)，添加或排除他們需要的功能。由于操作系統(tǒng)是一個簡單的程序集合，他們通過運行或關(guān)閉程序從而添加或刪除部分內(nèi)容。 　　最后，Mach的所有這些功能都是被刻意設(shè)計的以實現(xiàn)中立的平臺的作用。但無疑Mach有許多缺點。其中一個相對一般的缺陷是還不清楚如何找到端口。在UNIX下，解決這個問題是程序員同達成一致劃出一些'眾所周知'在文件系統(tǒng)中的位置，各司其職。當Mach中的端口也以同樣的方法處理這個問題時，在Mach內(nèi)核下的操作系統(tǒng)被認為是更為流暢的，由于管道（port）的良好性能。如果沒有某種機制來查找端口和他們所代表的服務(wù)，這種靈活性將丟失。 　　 名稱由來 　　據(jù)Tevanian說，MACH，源于一個讀音錯誤。當時他正和其他人在匹茲堡一個下雨天里一邊躲避著路上的泥水坑，一邊討論著新內(nèi)核的事，Tevanian開玩笑地建議他們的新微核命名為MUCK，意為'多用戶通信內(nèi)核'（Multi-User Communication Kernel）或'多通用通訊核心'（Multiprocessor Universal Communication Kernel）。而一個意大利同事錯將MUCK發(fā)錯音為MACH后，拉希德覺的不錯并采用了MACH。 　　 發(fā)展 　　Mach最初是作為附加支持編寫的代碼直接進入現(xiàn)有的4.2 BSD內(nèi)核,允許團隊工作在系統(tǒng)很早之前完成。工作開始于語音IPC /端口,并轉(zhuǎn)移到其他操作系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,任務(wù)和線程和虛擬內(nèi)存。為完成部分的各個部分被重寫,BSD系統(tǒng)調(diào)用Mach,一個變化到4.3 BSD也在這個過程。 　　在1986年之前Mach系統(tǒng)被完成以便能夠獨立在DEC VAX上運行。雖然幾乎沒有實用價值，制造一個微內(nèi)核的目標還是實現(xiàn)了。不久之后,借鑒學(xué)習(xí)Mach的IBM PC / RT上以及以SunMicrosystems68030為基礎(chǔ)的工作站，證明了這個系統(tǒng)的可移植性。到1987年，包括 Encore Multimax和Sequent Balancemachines，它們檢驗了Mach在多處理器系統(tǒng)上運行的能力。那一年公開發(fā)行了Mach第一版，并在第二年發(fā)布了第二版。 　　在這段時間內(nèi)，一個'真正的'微內(nèi)核的目的并沒有被實現(xiàn)。這些早期的Mach的版本包括了大多數(shù)基于內(nèi)核的4.3BSD——一個被稱作POE服務(wù)器的系統(tǒng)，從而導(dǎo)致了內(nèi)核要遠遠大于它在UNIX中的時候。然而這個想法將UNIX層從內(nèi)核移動到用戶空間，使它能夠更輕易的工作甚至被完全地取代。不幸的是，性能成為了一個主要的問題，同時人們?yōu)榱私鉀Q這一問題也做了許多構(gòu)造上的改變來。笨重的UNIX的許可問題也在折磨著研究者們。所以這個早期的為提供一個非許可類的類似于UNIX的系統(tǒng)環(huán)境而做的努力順利的進入Mach的進一步發(fā)展。 　　由此產(chǎn)生的Mach3在1990年發(fā)布，并且引起了當時很多人的興趣。一個小的團隊已經(jīng)建立了Mach并且將它移植到一些平臺上，其中包括為老式內(nèi)核造成嚴重問題的復(fù)雜的多核處理器。這在當時的商業(yè)市場上產(chǎn)生了相當大的反響，其中一些公司正在糾結(jié)是否要改變硬件平臺。如果現(xiàn)有的系統(tǒng)能夠在Mach上面運行，改變下面的平臺似乎會變得容易。 　　當開放軟件基金會（OSF）宣布他們將在Mach 2.5上運行未來的OSF/1版本的時候，Mach的知名度有了一個重要的提高，并且同時也在研究Mach3。Mach 2.5 還被 NeXTSTEP系統(tǒng)以及許多商業(yè)的多核處理器供應(yīng)商所選擇。Mach 3 使許多人努力將其他的系統(tǒng)部分移植到微核上，包括IBM的 Workplace OS 以及蘋果公司努力建造一個跨平臺版本的MAC OS。 　　 性能問題 　　Mach原本是打算要取代經(jīng)典的UNIX內(nèi)核，基于這個原因，也包含了許多UNIX-like 的想法。例如，MACH使用了權(quán)限管理和基于UNIX文件系統(tǒng)的安全系統(tǒng)。由于內(nèi)核（運行在內(nèi)核空間 kernel-space）對其他操作系統(tǒng)的服務(wù)器和軟件擁有特權(quán)，而這可能可能引發(fā)故障或惡意程序發(fā)送命令導(dǎo)致系統(tǒng)損壞，出于這個原因內(nèi)核會檢查每條消息的有效性。另外，大多數(shù)操作系統(tǒng)的功能是在用戶空間user-space運行，這就意味著，需要為內(nèi)核提供某種方式以為這些計劃授予額外的權(quán)限，例如在硬件上運行。 　　Mach的一些更高級功能也是基于這個相同的IPC機制。例如，Mach能夠輕松支持多處理器的機器。對于傳統(tǒng)內(nèi)核，大量的工作需要進行時，使其重入或中斷 ，在不同的處理器上運行的程序可以同時被內(nèi)核調(diào)用。而在Mach內(nèi)核中，位的操作系統(tǒng)能像任何其他程序一樣，獨立地運行在任何處理器上，因為它們是被隔離在服務(wù)器中的。雖然在理論上Mach內(nèi)核也必須是可重入的，在實際中，這是不是一個問題，因為它的響應(yīng)時間是如此之快，它可以簡單地等待服務(wù)請求轉(zhuǎn)。Mach還包括一個服務(wù)器，不僅可以在程序之間將消息轉(zhuǎn)發(fā)，甚至是在網(wǎng)絡(luò)上，這在20世紀80年代末和90年代初是一個蓬勃發(fā)展的領(lǐng)域。 　　不幸的是，將IPC用于幾乎所有的任務(wù)對性能產(chǎn)生了嚴重影響。于1997年進行的硬件基準測試表明，基于UNIX的Mach 3.0單臺服務(wù)器實現(xiàn)，比原生UNIX慢了約50%。研究顯示，絕大多數(shù)的性能使用，73%是由于IPC的開銷引起的，這是在單一大型服務(wù)器提供操作系統(tǒng)的系統(tǒng)上的結(jié)果，而在較小的服務(wù)器上問題只會變得更糟。用它實現(xiàn)一個集合的服務(wù)器更是根本不可能的目標。 　　盡管進行了許多努力，以改善Mach，Mach-like微內(nèi)核的性能，到了20世紀90年代中期，大部分早期對MACH的濃厚的興趣已經(jīng)消失殆盡。基于IPC的操作系統(tǒng)的概念死掉了，這個想法本身有著缺陷。事實上，對確切性能問題的進一步研究揭示了一系列有趣的事實。其中之一是，IPC本身并不是問題所在：盡管有一些開銷與需要來支持它的存儲器映射，但是，這僅僅增加了少量的時間需求。其余80%的時間，是由于內(nèi)核上運行的消息產(chǎn)生的額外的任務(wù)。其中主要是端口的權(quán)限檢查和信息的有效性。在 486 DX-50的基準測試中，標準的UNIX系統(tǒng)平均使用了21 微秒完成，而相同的操作Mach IPC平均花費114微秒。其中與硬件相關(guān)的僅18微秒，其余的是Mach內(nèi)核上運行的程序的各種消息。在什么也不做的情況下，一個完整的BSD系統(tǒng)調(diào)用需要大約40微秒的時間，而在用戶空間Mach系統(tǒng)下不足500微秒。 　　Mach第一次嚴格地應(yīng)用是在2.x版本，性能比傳統(tǒng)的單片操作系統(tǒng)慢，可能高達25%，但是并未令人擔憂，=，因為該系統(tǒng)還提供支持多處理器支持以及具備較高的可移植性。許多人認為這是一個預(yù)期內(nèi)可接受的成本開銷。Mach 3 版本時，試圖移動操作系統(tǒng)的大部分到用戶空間，但是開銷仍然較高：在一個MIPS R3000上進心的基準測試表明Mach和UNIX之間存在著極大地效能差異，因某些工作負載中能高達67%。 　　例如，獲取系統(tǒng)時間的操作就涉及一個IPC調(diào)用維持系統(tǒng)時鐘的用戶空間服務(wù)。調(diào)用者第一次進入內(nèi)核，引起上下文切換和內(nèi)存映射。內(nèi)核隨后會檢查調(diào)用者的訪問權(quán)限，以及該消息是否有效。如果是，還有另外一個上下文切換和內(nèi)存映射以完成對用戶空間服務(wù)的調(diào)用。過程中必須重復(fù)返回結(jié)果，總共達4次的上下文切換和內(nèi)存映射，再加上兩個消息驗證。這樣的開銷又迅速結(jié)合更復(fù)雜的往往是通過多臺服務(wù)器代碼路徑的服務(wù)。 　　這不是唯一的性能問題的根源。另一個集中的問題發(fā)生在試內(nèi)存降低而分頁必須進行時如何正確處理操作內(nèi)存。在傳統(tǒng)的單片操作系統(tǒng)內(nèi)核部分，內(nèi)核的各部分調(diào)用的分頁區(qū)域都十分明確，使其能夠調(diào)整調(diào)用避開將要使用的分頁部分。在Mach，這是不可能的，因為內(nèi)核并不知道操作系統(tǒng)真正包括了些什么。因此，作為替代，他們不得不使用了一個單一的一刀切的方案作為性能問題解決方案。Mach 3試圖通過提供一個簡單的分頁機解決這個問題，依靠用戶空間的分頁機具有更好的針對性。但事實證明，這沒有什么效果。在實踐中，它的任何好處都被昂貴的IPC調(diào)用開銷所抹滅了。 　　其它影響性能的問題在于Mach的多處理器支持。從20世紀80年代中期到90年代初，商用CPU的性能約以60%的速度增長，但內(nèi)存讀取速度只有7%的增長。這意味著訪問內(nèi)存的成本在此期間大大增加，因為基于映射內(nèi)存的MACH程序，任何'高速緩存未命中'都會導(dǎo)致IPC調(diào)用變慢。 　　無論Mach的方法有著怎樣的優(yōu)點，其現(xiàn)實世界中的性能表現(xiàn)是不能被接受的。當其團隊也得出同樣的結(jié)果后，早期在Mach上熱情很快就消失了。在很短的里，很多的發(fā)社區(qū)似乎就得出了這樣的結(jié)論：以IPC為基礎(chǔ)的操作系統(tǒng)的整個概念有著天生的缺陷。 　　 潛在的解決方案 　　對于Mach 3系統(tǒng)來說IPC的開銷是一個主要的問題。然而，一個多服務(wù)器的操作系統(tǒng)的概念仍然是有希望的，但是，這仍需要進行一些研究。開發(fā)人員需要很小心的不從服務(wù)器到服務(wù)器的將代碼分離成塊。例如，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)代碼會被放在一個單獨的服務(wù)器里，從而最大限度地減少IPC正常的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。大多數(shù)開發(fā)人員堅持用原先的一個單一的大型服務(wù)器提供操作系統(tǒng)功能的POE概念。為了簡化開發(fā)，他們允許操作系統(tǒng)服務(wù)器在用戶空間或者內(nèi)核空間上運行。這也使他們在用戶空間發(fā)展并且能夠擁有原先Mach思想的所有優(yōu)勢，然后再把調(diào)試服務(wù)器移動到內(nèi)核空間里面從而得到更好的性能表現(xiàn)。一些操作系統(tǒng)至今還在沿用這個被稱為'co-location'的思想，其中包括 Lites, MkLinux, OSF/1 和 NeXTSTEP/ OPENSTEP/ Mac OS X. Chorus microkernel通過運用內(nèi)置的機制允許服務(wù)器被提升進內(nèi)核空間，這也成為了一個基本系統(tǒng)的特色。 　　Mach 4 試圖解決這些問題，這次運用了更徹底的升級。特別地，人們發(fā)現(xiàn)，程序代碼通常是不可寫的，由于邊復(fù)制邊寫是罕見的，因而是如此潛在的沖擊。因此它使得別人認為在IPC的程序間不需要詳細的規(guī)劃內(nèi)存，而是移動那些被用在程序中當?shù)乜臻g的程序代碼。由此產(chǎn)生了'shuttles'的概念，并且看上去性能也有所提升。然而，開發(fā)者們繼續(xù)在一個半可用狀態(tài)的系統(tǒng)上工作。Mach 4 同時也介紹了內(nèi)置co-location的說法，使它成為內(nèi)核本身的一個部分。 　　到了20世紀90年代中期，微核系統(tǒng)上的工作大部分都結(jié)束了，盡管市場普遍相信所有的現(xiàn)代操作系統(tǒng)在90年代結(jié)束之前會成為基于微核的系統(tǒng)。剩下的唯一使用到Mach 內(nèi)核的地方是在蘋果的Mac OS X以及IOS上面，它們運行在經(jīng)過重大修改的Mach 3 內(nèi)核之上。 　　 第二代微內(nèi)核 　　進一步的分析表明,IPC的性能問題并沒有那么明顯?；叵胍幌?，一個系統(tǒng)調(diào)用的單側(cè)在BSD下花了20μs ，然而在同樣的系統(tǒng)中Mach用了114μs 。在這114μs中，11μs是由于上下文的轉(zhuǎn)換，這個與BSD是相同的。額外的18μs被MMU用來映射用戶空間和內(nèi)核空間之間的信息。這個只增加了31μs，比傳統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用用時久，但是并不是很久。 　　其余的多數(shù)的實際問題，是由于內(nèi)核的執(zhí)行任務(wù)，例如為端口的訪問權(quán)限檢查信息。雖然這似乎是一個重要的安全問題，但是，實際上它只在UNIX-like系統(tǒng)中起作用。例如，一個在手機或者機器人上運行的單用戶操作系統(tǒng)也許不需要任何這些特色，同時這確實是那種能使Mach的pick-and-choose 操作系統(tǒng)達到最大價值的系統(tǒng)。同樣當內(nèi)存被另一個只在系統(tǒng)有超過一個地址空間時才真正起作用的操作系統(tǒng)移動時Mach產(chǎn)生了問題。DOS和早期的Mac OS有一個單獨的大的地址空間由所有的程序所共享，所以在這些系統(tǒng)中映射并沒有提供任何好處。 　　這些認識帶來了一系列的第二代微內(nèi)核，更進一步的減少了系統(tǒng)的復(fù)雜性并且?guī)缀醮媪擞脩艨臻g中所有的功能。例如，L4內(nèi)核（版本2）只包括七個系統(tǒng)調(diào)用，使用了12k的內(nèi)存，而Mach3包括月140個功能，使用了約330k的內(nèi)存。在L4中一個486DX-50的IPC調(diào)用只花了5μs,比在同樣系統(tǒng)中的運行的UNIX系統(tǒng)調(diào)用快超過20倍。當然這個忽略了L4沒有解決全縣管理或者安全問題的事實，他們可以根據(jù)他們的需要選擇盡可能多或盡可能少的開銷。 　　L4潛在的性能提升被用戶空間應(yīng)用程序經(jīng)常需要提供許多由內(nèi)核提供的功能這個事實所證明。為了測試‘end-to-end’的性能，co-located 代碼上的MkLinux被拿來與在用戶空間上運行的L4端口作比較。與Mach的15%比較嗎，L4增加了大約5%–10%的開銷。 　　這些更新的微內(nèi)核整體上振興了這個產(chǎn)業(yè)，同時諸如GNU Hurd之類的計劃最終獲得了新的關(guān)注。