深入理解linux内核(二) 绪论之操作系统基本概念

本文详细解析Linux内核,揭示其独特的微内核架构,同时介绍作为抢占式多处理操作系统的特性。

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操作系统(内核)主要目标:
    1.与硬件部分的交互
    2.为系统上的应用程序提供执行环境
为了禁止应用程序直接访问物理设备或者禁止直接访问任意的物理地址,操作系统把应用程序分为两种模式:
    1.内核态
    2.用户态
多用户系统:就是一台能并发和独立执行分别属于两个或多个用户的若干应用程序的计算机。
    并发:意味着几个应用程序能同时处于活动状态并竞争各种资源(CPU,内存,硬盘)
    独立:意味着每个应用程序能执行自己的任务,无需考虑其他应用程序在干什么。
用户和组:
    每个用户都有自己私用空间
    所有的用户有唯一的标识符(用户标识符)
    为了共享资料,每个用户属于一个或多个用户组,每个组有组标识符
    root 是超级用户,能访问系统每一个文件,能干涉系统每一个正在执行的用户程序的活动
进程:程序执行的实例,或者是运行程序的“执行上下文”
    多处理系统:允许程序并发、并且可以竞争资源
    进程和程序的区别:几个进程可以并发执行同一个程序,而同一个进程只能顺序的执行多个程序
    调度程序:负责进程调度的程序
    非抢占式:进程自愿放弃CPU,其他进程才可以使用
    抢占式:进程执行时,可被其他进程打断
    Linux是具有抢占式的多处理操作系统(即使没有用户登陆,也有许多守护进程存在,比如监听系统终端等待用户登陆进程)
    类unix采用进程/内核模式,每个进程都自以为是系统中的唯一进程,可独占操作系统的服务,只要进程发出系统调用,硬件就会把特权模式由用户态切换到内核态
内核体系结构:
    单块结构:每个内核层都被集成到整个内核程序中
    微内核:具备操作系统最基本功能的最小函数集,为了达到微内核理论上的优点而又不影响性能,linux内核提出了模块,模块 是一个目标文件可以在运行时链接到内核或从内核中删除(在内核态下执行)
    模块的优点:
        1.模块化方法
        2.平台无关性
        3.节省内存空间
        4.无性能损失

总结:Linux是特殊的微内核结构并且具有抢占式的多处理操作系统



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