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LINUX內核

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Linux是一種開源電腦操作系統內核。它是一個用C語言寫成，符合POSIX標準的類Unix操作系統。

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LINUX內核簡介

　　Linux是一種開源電腦操作系統內核。它是一個用C語言寫成，符合POSIX標準的類Unix操作系統。

　　Linux最早是由芬蘭黑客 Linus Torvalds為嘗試在英特爾x86架構上提供自由免費的類Unix操作系統而開發的。該計劃開始于1991年，在計劃的早期有一些Minix 黑客提供了協助，而今天全球無數程序員正在為該計劃無償提供幫助。

LINUX內核百科

　　Linux是一種開源電腦操作系統內核。它是一個用C語言寫成，符合POSIX標準的類Unix操作系統。

　　Linux最早是由芬蘭黑客 Linus Torvalds為嘗試在英特爾x86架構上提供自由免費的類Unix操作系統而開發的。該計劃開始于1991年，在計劃的早期有一些Minix 黑客提供了協助，而今天全球無數程序員正在為該計劃無償提供幫助。

　　主要子系統

　　系統調用接口

　　SCI 層提供了某些機制執行從用戶空間到內核的函數調用。正如前面討論的一樣，這個接口依賴于體系結構，甚至在相同的處理器家族內也是如此。SCI 實際上是一個非常有用的函數調用多路復用和多路分解服務。在。/linux/kernel 中您可以找到 SCI 的實現，并在。/linux/arch 中找到依賴于體系結構的部分。

　　進程管理

　　進程管理的重點是進程的執行。在內核中，這些進程稱為線程，代表了單獨的處理器虛擬化（線程代碼、數據、堆棧和 CPU寄存器）。在用戶空間，通常使用進程這個術語，不過 Linux 實現并沒有區分這兩個概念（進程和線程）。內核通過 SCI 提供了一個應用程序編程接口（API）來創建一個新進程（fork、exec 或 Portable Operating System Interface ［POSⅨ］函數），停止進程（kill、exit），并在它們之間進行通信和同步（signal 或者 POSⅨ 機制）。

　　進程管理還包括處理活動進程之間共享 CPU 的需求。內核實現了一種新型的調度算法，不管有多少個線程在競爭 CPU，這種算法都可以在固定時間內進行操作。這種算法就稱為 O⑴ 調度程序，這個名字就表示它調度多個線程所使用的時間和調度一個線程所使用的時間是相同的。O⑴ 調度程序也可以支持多處理器（稱為對稱多處理器或 SMP）。您可以在。/linux/kernel 中找到進程管理的源代碼，在。/linux/arch 中可以找到依賴于體系結構的源代碼。

　　內存管理

　　內核所管理的另外一個重要資源是內存。為了提高效率，如果由硬管理虛擬內存，內存是按照所謂的內存頁方式進行管理的（對于大部分體系結構來說都是 4KB）。Linux 包括了管理可用內存的方式，以及物理和虛擬映射所使用的硬件機制。

　　不過內存管理要管理的可不止 4KB緩沖區。Linux 提供了對 4KB緩沖區的抽象，例如 slab 分配器。這種內存管理模式使用 4KB緩沖區為基數，然后從中分配結構，并跟蹤內存頁使用情況，比如哪些內存頁是滿的，哪些頁面沒有完全使用，哪些頁面為空。這樣就允許該模式根據系統需要來動態調整內存使用。

　　為了支持多個用戶使用內存，有時會出現可用內存被消耗光的情況。由于這個原因，頁面可以移出內存并放入磁盤中。這個過程稱為交換，因為頁面會被從內存交換到硬盤上。內存管理的源代碼可以在。/linux/mm 中找到。

　　虛擬文件系統

　　虛擬文件系統（VFS）是 Linux 內核中非常有用的一個方面，因為它為文件系統提供了一個通用的接口抽象。VFS 在 SCI 和內核所支持的文件系統之間提供了一個交換層。

　　VFS 在用戶和文件系統之間提供了一個交換層

　　在 VFS 上面，是對諸如 open、close、read 和 write 之類的函數的一個通用 API 抽象。在 VFS 下面是文件系統抽象，它定義了上層函數的實現方式。它們是給定文件系統（超過 50 個）的插件。文件系統的源代碼可以在。/linux/fs 中找到。

　　文件系統層之下是緩沖區緩存，它為文件系統層提供了一個通用函數集（與具體文件系統無關）。這個緩存層通過將數據保留一段時間（或者隨即預先讀取數據以便在需要是就可用）優化了對物理設備的訪問。緩沖區緩存之下是設備驅動程序，它實現了特定物理設備的接口。

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