文章目錄

• 一、Linux 內核在操作系統中的層級
• 二、Linux 內核子系統
• 三、Linux 內核子系統之間的關系

一、Linux 內核在操作系統中的層級

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Linux 內核 所在層級 : 整個計算機系統中 , 由下到上介紹 :

計算機硬件 處于最底層 ;

計算機硬件 上面一層是 Linux 內核 , 計算機的所有硬件操作都要經過內核 , 內核是 抽象資源操作 與 具體硬件操作細節 之間的接口 ;

Linux 內核 上面一層是 系統調用接口 , 系統調用 由大量的指令組成 , 應用程序 通過 系統調用 調用內核的功能 , 實現特定服務 , 如創建進程 ; 系統調用運行在 內核態 , 應用程序 運行在 用戶態 ;

最上層是 應用程序 , 應用程序 是 運行于操作系統上的 軟件集合 ;

如下圖所示 :

二、Linux 內核子系統

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Linux 內核的 $5$ 個子系統 :

• 進程調度 ( Process Scheduler ) : 控制 進程 對 CPU 的訪問 , CPU 要執行哪個進程 , 必須由 進程調度 子模塊 根據 進程優先級調度算法 指定 ;
• 內存管理 ( Memory Manager ) : 多個應用程序進程 安全地 訪問內存 ; 該子系統分為 硬件有關部分 和 硬件無關部分 ; 硬件無關部分提供了內存映射與虛擬內存機制 , 硬件有關部分 就是 管理真實的內存硬件 ;
• 虛擬文件系統 ( Virtual File System ) : 為所有類型的 設備/邏輯文件系統 ( EXT2/3/4 , NTFS ) 提供統一接口 ; 該子系統可以分為 設備驅動程序 和 邏輯文件系統 ;
• 網絡管理 ( Network Manager ) : 提供對 網絡協議 和 網絡硬件 的支持 ; 該子系統 包含 網絡協議棧 和 硬件驅動程序 ; 網絡協議負責與其它設備通信 , 硬件驅動程序 負責 與本設備的 網絡硬件通信 ;
• 進程間通信 ( Inter-Process ommunication ) : 支持 進程間 的通信機制 ;

三、Linux 內核子系統之間的關系

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進程調度 依賴于 內存管理 模塊 ,

內存管理 依賴于 虛擬文件系統 和 進程調度 兩個模塊 ,

虛擬文件系統 依賴于 內存管理 , 內存調度 , 網絡管理 模塊 ,

網絡管理 依賴于 進程調度 模塊 ;

進程間通信 依賴于 內存管理 和 進程調度 兩個子系統模塊 ,

進程調度 與 內存管理 這兩個子系統之間 是相互依賴的 ,

內存管理 與 虛擬文件系統 之間 相互依賴 ,

總結

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