日期:2014-05-16  浏览次数:20653 次

Linux内核结构分析
Linux 内核由5 个主要的子系统组成。


(1)进程调度(SCHED)控制着进程对CPU 的访问。当需要选择下一个进程运行时,由调度程序选择最值得运行的进程。可运行进程实际是仅等待 CPU 资源的进程,如果某个进程在等待其他资源,则该进程是不可运行进程。Linux 使用了比较简单的基于优先级的进程调度算法选择新的进程。

(2)内存管理(MM)允许多个进程安全地共享主内存区域。Linux 的内存管理支持虚拟内存,即在计算机中运行的程序,其代码、数据和堆栈的总量可以超过实际内存的大小,操作系统只当前使用的程序块保留在内存中,其余的程序块则保留在磁盘上。必要时,操作系统负责在磁盘和内存之间交换程序块。

(3)虚拟文件系统(Virtul File System,VFS)隐藏了各种不同硬件的具体细节,为所有设备提供了统一的接口,VFS 还支持多达数十种不同的文件系统,这也是Linux 较有特色的一部分。

(4)网络接口(NET)提供了对各种网络标准协议的存取和各种网络硬件的支持。网络接口可分为网络协议和网络驱动程序两部分。网络协议部分负责实现每一种可能的网络传输协议,网络设备驱动程序负责与硬件设备进行通信,每一种可能的硬件设备都有相应的设备驱动程序。

(5)进程间通信(IPC) 支持进程间各种通信机制。从图所示可以看出,处于中心位置的是进程调度,所有其他的子系统都依赖于它,因为每个子系统都需要挂起或恢复进程。一般情况下,当一个进程等待硬件操作完成时,它被挂起;当操作真正完成时,进程被恢复执行。例如,当一个进程通过网络发送一条消息时,网络接口需要挂起发送进程,直到硬件成功地完成消息的发送,当消息被发送出去以后,网络接口给进程返回一个代码,表示操作的成功或失败。其他子系统(内存管理,虚拟文件系统及进程间通信)以相似的理由依赖于进程调度。