怎樣進(jìn)行Linux內(nèi)核的解析

本篇文章為大家展示了怎樣進(jìn)行Linux內(nèi)核的解析，內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要并且容易理解，絕對(duì)能使你眼前一亮，通過(guò)這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

計(jì)算機(jī)由硬件和軟件兩大部分組合而成，軟件來(lái)操作和控制計(jì)算機(jī)，完成控制工作的軟件就稱為操作系統(tǒng)，在Linux中被稱作為“內(nèi)核”。

Linux 內(nèi)核包含五大子模塊

1、內(nèi)管管理

內(nèi)存管理主要完成是如何合理有效地管理整個(gè)系統(tǒng)的物理內(nèi)存，同時(shí)快速響應(yīng)內(nèi)核各個(gè)子系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存分配的請(qǐng)求。Linux內(nèi)存管理支持虛擬內(nèi)存，而多余出的這部分內(nèi)存就是通過(guò)磁盤申請(qǐng)得到的，平時(shí)系統(tǒng)只把當(dāng)前運(yùn)行的程序塊保留在內(nèi)存中，其他程序塊則保留在磁盤中。在內(nèi)存緊缺時(shí)，內(nèi)存管理負(fù)責(zé)在磁盤和內(nèi)存間交換程序塊。

2、進(jìn)程管理

進(jìn)程管理主要控制系統(tǒng)進(jìn)程對(duì)CPU的訪問(wèn)。當(dāng)需要某個(gè)進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，由進(jìn)程調(diào)度器根據(jù)基于優(yōu)先級(jí)的調(diào)度算法啟動(dòng)新的進(jìn)程。Linux支持多任務(wù)運(yùn)行，那么如何在一個(gè)單CPU上支持多任務(wù)呢？這個(gè)工作就是由進(jìn)程調(diào)度管理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，每個(gè)進(jìn)程都會(huì)分得一定的時(shí)間片。然后進(jìn)程調(diào)度器根據(jù)時(shí)間片的不同，選擇每個(gè)進(jìn)程一次運(yùn)行。例如當(dāng)某個(gè)進(jìn)程的時(shí)間片用完后，調(diào)度器會(huì)選擇一個(gè)新的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行。由于切換的時(shí)間和頻率都非常快，由此用戶感覺(jué)是多個(gè)程序在同時(shí)運(yùn)行，實(shí)際上CPU在同一時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行。

3、進(jìn)程間通信

進(jìn)程間通信主要用于控制不同進(jìn)程之間在用戶空間的同步、數(shù)據(jù)共享和交換。由于不同的用戶進(jìn)程擁有不同的進(jìn)程空間，因此進(jìn)程間的通信要借助于內(nèi)核的中轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般情況下，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程等待硬件操作完成時(shí)，會(huì)被掛起。當(dāng)硬件操作完成，進(jìn)程被恢復(fù)執(zhí)行，而協(xié)調(diào)這個(gè)過(guò)程的就是進(jìn)程間的通信機(jī)制

4、虛擬文件系統(tǒng)

Linux內(nèi)核中的虛擬文件系統(tǒng)用一個(gè)通用的文件模型表示了各種不同的文件系統(tǒng)，這個(gè)文件模型屏蔽了很多具體文件系統(tǒng)的差異，使Linux內(nèi)核支持很多不同的文件系統(tǒng)，這個(gè)文件系統(tǒng)可以分為邏輯文件系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序：邏輯文件系統(tǒng)指Linux所支持的文件系統(tǒng)，例如ext2、ext3和fat等；設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序指為每一種硬件控制器所編寫的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序模塊

5、網(wǎng)絡(luò)接口

網(wǎng)絡(luò)接口提供了對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)和各種網(wǎng)絡(luò)硬件的支持。網(wǎng)絡(luò)接口一般分為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議部分負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)每一種可能的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序則主要負(fù)責(zé)與硬件設(shè)備進(jìn)行通信，每一種可能的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備都有相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。

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