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linux kernel 是 linux 内核的意思,主要起到完成 IO 驱动设备管理,TCP/IP 以及任务调度;linux 内核是 Linux 操作系统的主要组件,也是计算机硬件与其进程之间的核心接口,它负责两者之间的通信,还要尽可能高效地管理资源。
linux kernel 是什么?
linux kernel 是 linux 内核的意思,主要起到完成 IO 驱动设备管理,TCP/IP, 以及任务调度。
Linux kernel 译为 linux 内核,其基础为 linux 平台,linux 为 C 语言编写的内核,基于此内核又衍生出了具体的 Red hat linux、open suse linux 等具体的操作系统,一套基于 Linux 内核的完整操作系统叫作 Linux 操作系统,或是 GNU/Linux。
Linux 内核简介
Linux 内核是 Linux 操作系统(OS)的主要组件,也是计算机硬件与其进程之间的核心接口。它负责两者之间的通信,还要尽可能高效地管理资源。
之所以称为内核,是因为在操作系统中就像果实硬壳中的种子一样,控制着硬件(无论是电话、笔记本电脑、服务器,还是任何其他类型的计算机)的所有主要功能。
Linux 内核的作用
内容有以下四项作用:
内存管理:追踪记录有多少内存存储了什么以及存储在哪里
进程管理:确定哪些进程可以使用中央处理器(CPU)、何时使用以及持续多长时间
设备驱动程序:充当硬件与进程之间的调解程序 / 解释程序
系统调用和安全防护:从流程接受服务请求
在正确实施的情况下,内核对于用户是不可见的,它在自己的小世界(称为内核空间)中工作,并从中分配内存和跟踪所有内容的存储位置。用户所看到的内容(例如 Web 浏览器和文件)则被称为用户空间。这些应用通过系统调用接口(SCI)与内核进行交互。
可以这样理解:内核就像是一个为高管(硬件)服务的忙碌的个人助理。助理的工作就是将员工和公众(用户)的消息和请求(进程)转交给高管,记住存放的内容和位置(内存),并确定在任何特定的时间谁可以拜访高管、会面时间有多长。
对于 linux kernel,先看它的目录结构,这里只挑几个重要的说明。
arch 包括所有和体系结构相关的核心代码。从里面我们能看到 arm、alpha、i386、mips、ia64 这些文件夹, 每种处理器架构都有不一样的硬件模块,这里就是要针对不同的架构进行不同的初始化。
init 包含内核的初始化代码(不是系统的引导代码),其中有一个 main.c 文件,用于执行内核所有的初始化工作(包括初始化内存、初始化所有硬件、创建第一个任务 task0,设置中断允许标志位),然后移到用户模式调用 fork()函数创建新进程,并在控制台运行 shell。
kernel 包含内核管理的核心代码,瞅这名就知道,这货是个重量级目录,所有的处理任务的程序,包括 fork、exit、调度程序 (sched.c) 以及一些系统调用(sys.c)、信号处理(signal.c)、时间函数(time.c),还有中断异常处理、电源管理等等一系列调用关系错综复杂的函数。
mm 包含所有的内存管理代码。其中包括实现进程的逻辑地址到实际物理地址的映射,实现分页、分段机制,实现内存页面异常中断处理程序等。
drivers 包含系统中所有的设备驱动程序,比如什么 cdrom 啊 bluetooth 啊 pci、i2c 这些。
ipc 包含核心进程间的通信代码。
fs 存放 Linux 支持的文件系统代码,里面有 ext2、ext3、ext4、fat、ntfs 等等一堆目录。
net 内核的网络部分代码,其每个子目录对应于网络的一个方面,比如 ieee80211、ipv4、ipv6 这些目录。
lib 包含核心的库代码,什么 strcpy、sprintf、sort 这些函数都在里面。
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