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一文看懂Linux内核详解

一文看懂Linux内核详解

Linux是一种开源的操作系统,内核是操作系统的核心,它负责操作系统的管理和控制,是实现其功能的关键,并提供与外部资源(如硬件、外部程序和用户)之间的桥梁。知晓Linux内核的深度如何也是了解Linux系统的解读,也是Linux程序员必须掌握的技术知识。

Linux内核的主要功能围绕着操作系统的三个方面来分析,分别为内核处理子系统( Kernel Processing Subsystem)、 内存管理系统( Memory Management Subsystem)和文件系统(File System Subsystem)。

内核处理子系统即处理服务(Process Service),其中包括以下几个功能:

1、进程调度:即操作系统实现进程调度和分配的核心部分;

2、进程同步:应用程序之间进行同步操作所需要的支持;

3、中断处理:处理外部设备发出的中断请求。

内存管理系统对物理内存和虚拟内存进行管理,采用段式存储管理技术,其功能主要包括:

1、内存分配/回收:分配物理内存,维护虚拟内存,将进程所需要的内存段分配给进程;

2、内存保护:保护操作系统及用户程序的安全,防止用户进程间的内存污染;

3、内存页面置换:当内存满时,它负责将不用的块从内存中移到硬盘上,以便腾出空间出来。

文件系统子系统负责操作系统文件的读写和访问,主要完成如下操作:

1、文件系统抽象:将复杂的硬件结构转换成统一的结构,供用户程序和系统调用;

2、缓存管理:读取,缓存和写入文件时,根据访问模式进行数据的管理和控制;

3、文件系统管理:根据用户的定义,维护文件和目录状态;

4、文件保护:确保每个文件或目录的相应权限,以保证文件安全。

以上是Linux内核各个子系统功能概要,更具体地讲,Linux内核不仅仅涵盖了上面提到的功能,也涉及其它很多技术领域,比如设备驱动、网络系统等,其目标是要使Linux成为可靠,高效,安全的操作系统。

总而言之,Linux内核是实现Linux操作系统所必不可少的一部分,为了实现一个完整的Linux系统,必须要熟练地掌握Linux内核相关知识,以便让Linux更加强大,可靠,高效。

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