- 认识linux内核
- Linux内核实现策略
- 哪些地方用到了内核机制?
- Linux进程
- Linux内核源代码的目录结构
- Linux内核体系结构(就是Linux系统是怎么构成的)
- Linux体系结构和内核结构区别
- Linux内核实现策略
认识linux内核
1.从技术层面讲,内核是硬件与软件之间的一个中间层。作用是将应用层序的请求传递给硬件,并充当底层驱动程序,对系统中的各种设备和组件进行寻址。
2.从应用程序的层面讲,应用程序与硬件没有联系,只与内核有联系,内核是应用程序知道的层次中的最底层。在实际工作中内核抽象了相关细节。
3.内核是一个资源管理程序。负责将可用的共享资源(CPU时间、磁盘空间、网络连接等)分配得到各个系统进程。
4.内核就像一个库,提供了一组面向系统的命令。系统调用对于应用程序来说,就像调用普通函数一样。
( Linux内核的作用是将应用层序的请求传递给硬件,并充当底层驱动程序,对系统中的各种设备和组件进行寻址。目前支持模块的动态装卸(裁剪)。Linux内核就是基于这个策略实现的)
Linux内核实现策略
1.微内核。最基本的功能由中央内核(微内核)实现。所有其他的功能都委托给一些独立进程,这些进程通过明确定义的通信接口与中心内核通信。
2.宏内核。内核的所有代码,包括子系统(如内存管理、文件管理、设备驱动程序)都打包到一个文件中。内核中的每一个函数都可以访问到内核中所有其他部分。目前支持模块的动态装卸(裁剪)。Linux内核就是基于这个策略实现的
哪些地方用到了内核机制?
1.进程(在cpu的虚拟内存中分配地址空间,各个进程的地址空间完全独立;同时执行的进程数最多不超过cpu数目)之间进行通 信,需要使用特定的内核机制。
2.进程间切换(同时执行的进程数最多不超过cpu数目),也需要用到内核机制。
进程切换也需要像FreeRTOS任务切换一样保存状态,并将进程置于闲置状态/恢复状态。
3.进程的调度。确认哪个进程运行多长的时间。
Linux进程
1.采用层次结构,每个进程都依赖于一个父进程。内核启动init程序作为第一个进程。该进程负责进一步的系统初始化操作。init进程是进程树的根,所有的进程都直接或者间接起源于该进程。
2.通过pstree命令查询。实际上得系统第一个进程是systemd,而不是init(这也是疑问点)
3.系统中每一个进程都有一个唯一标识符(ID),用户(或其他进程)可以使用ID来访问进程。
Linux内核源代码的目录结构
- 内核核心代码,包括第3章所描述的各个子系统和子模块,以及其它的支撑子系统,例如电源管理、Linux初始化等
- 其它非核心代码,例如库文件(因为Linux内核是一个自包含的内核,即内核不依赖其它的任何软件,自己就可以编译通过)、固件集合、KVM(虚拟机技术)等
- 编译脚本、配置文件、帮助文档、版权说明等辅助性文件
Linux内核体系结构(就是Linux系统是怎么构成的)
Linux内核的主要组件有:系统调用接口、进程管理、内存管理、虚拟文件系统、网络堆栈、设备驱动程序、硬件架构的相关代码。
Linux体系结构和内核结构区别
(1)用户空间:用户空间中又包含了,用户的应用程序,C库
(2)内核空间:内核空间包括,系统调用,内核,以及与平台架构相关的代码