15、UNIX内核基础与配置详解

UNIX内核基础与配置详解

什么是内核

UNIX内核是管理用户程序对系统硬件和软件资源访问的软件。这些资源包括CPU时间分配、内存访问、磁盘读写、网络连接以及与终端或GUI界面的交互等。内核通过控制和提供对内存、处理器、输入输出设备、磁盘文件和特殊服务的访问，使得这些操作成为可能。

内核服务

基本的UNIX内核可分为四个主要子系统：
1. 进程管理 ：控制进程的创建、终止、记账和调度，监督进程状态转换以及特权和非特权执行模式之间的切换，还负责子进程的创建。
2. 内存管理 ：高效管理和共享系统的内存资源，涉及物理和虚拟内存的管理。
3. 输入输出管理 ：控制硬件设备和软件之间的数据传输，分为用户地址空间与内核地址空间之间的I/O，以及内核地址空间与物理硬件设备之间的I/O。
4. 文件管理 ：负责系统和用户数据的长期存储，不同的操作系统支持多种文件系统类型。

系统初始化

系统初始化（启动）是使系统进入运行状态的第一步。在系统启动时，中央处理器（CPU）上没有任何程序运行。内核是一个复杂的程序，其二进制映像必须从某种存储设备（通常是磁盘驱动器）加载到特定地址。引导磁盘上有一个称为引导扇区的小受限区域，其中包含加载和初始化内核的引导程序。这是一个特定于供应商的过程，反映了不同UNIX供应商平台的硬件架构差异。完成此步骤后，CPU必须跳转到特定的内存地址并开始执行该位置的代码。内核加载后，会进行自身的硬件和软件初始化。

内核模式