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一张图看懂Linux内核, 图解linux内核, Linux内核深入浅出 - Just Code
1. 前言 本文主要讲解什么是Linux内核,以及通过多张图片展示Linux内核的作用与功能,以便于读者能快速理解什么是Linux内核,能看懂Linux内核。 拥有超过1300万行的代码,Linux内核是世界上最大的开源项目之一,但是内核是什么,它用于什么? 一张图看懂Linux内核 Linux内核是什么 2. 什么是内核 内核是与计算机硬件接口的易替换软件的最低级别。它负责将所有以“用户模式”运行的应用程序连接到物理硬件,并允许称为服务器的进程使用进程间通信(IPC)彼此获取信息。 3. 内核还要分种类? 是的,没错。 3.1 微内核 微内核只管理它必须管理的东西:CPU、内存和IPC。计算机中几乎所有的东西都可以被看作是一个附件,并且可以在用户模式下处理。微内核具有可移植性的优势,因为只要操作系统仍然试图以相同的方式访问硬件,就不必担心您是否更改了视频卡,甚至是操作系统。微内核对内存和安装空间的占用也非常小,而且它们往往更安全,因为只有特定的进程在用户模式下运行,而用户模式不具有管理员模式的高权限。 微内核 3.1.1 Pros 可移植性 安装占用空间小 小内存占用 安全 3.1.2 Cons 通过驱动程序,硬件更加抽象 硬件可能反应较慢,因为驱动程序处于用户模式 进程必须在队列中等待才能获得信息 进程不能在不等待的情况下访问其他进程 3.2 单内核 单内核与微内核相反,因为它们不仅包含CPU、内存和IPC,而且还包含设备驱动程序、文件系统管理和系统服务器调用等内容。单内核更擅长于访问硬件和多任务处理,因为如果一个程序需要从内存或运行中的其他进程中获取信息,那么它就有一条更直接的线路来访问信息,而不需要在队列中等待来完成任务。但是,这可能会导致问题,因为在管理模式下运行的东西越多,如果行为不正常,就会有越多的东西导致系统崩溃。 单内核 3.2.1 Pros 更直接地访问程序的硬件 流程之间更容易通信 如果支持您的设备,它应该不需要额外安装就可以工作 进程反应更快,因为没有等待处理器时间的队列 3.2.2 Cons 较大安装体积 较大内存占用 不太安全,因为所有操作都在管理模式下运行 内核对比monolithic_vs_microkernel 4. 混合的内核 混合内核能够选择在用户模式下运行什么,以及在管理模式下运行什么。通常情况下,设备驱动程序和文件系统I/O将在用户模式下运行,而IPC和服务器调用将保持在管理器模式下。这是两全其美,但通常需要硬件制造商做更多的工作,因为所有驱动程序的责任都由他们来承担。它还可能存在一些与微内核固有的延迟问题。 混合的内核 4.1 …