什么是linux内核

什么是linux内核,第1张

Linux 内核设计的理念主要有这几个点:

MutiTask,多任务

SMP,对称多处理

ELF,可执行文件链接格式

Monolithic Kernel,宏内核

MutiTask

MutiTask 的意思是多任务,代表着 Linux 是一个多任务的 *** 作系统。多任务意味着可以有多个任务同时执行,这里的「同时」可以是并发或并行:

对于单核 CPU 时,可以让每个任务执行一小段时间,时间到就切换另外一个任务,从宏观角度看,一段时间内执行了多个任务,这被称为并发。

对于多核 CPU 时,多个任务可以同时被不同核心的 CPU 同时执行,这被称为并行。

SMP

SMP 的意思是对称多处理,代表着每个 CPU 的地位是相等的,对资源的使用权限也是相同的,多个 CPU 共享同一个内存,每个 CPU 都可以访问完整的内存和硬件资源。

这个特点决定了 Linux *** 作系统不会有某个 CPU 单独服务应用程序或内核程序,而是每个程序都可以被分配到任意一个 CPU 上被执行。

ELF

ELF 的意思是可执行文件链接格式,它是 Linux *** 作系统中可执行文件的存储格式

ELF 文件格式

ELF 把文件分成了一个个分段,每一个段都有自己的作用,具体每个段的作用这里就不详细说明了,感兴趣的同学可以去看《程序员的自我修养——链接、装载和库》这本书。

另外,ELF 文件有两种索引,Program header table 中记录了「运行时」所需的段,而 Section header table 记录了二进制文件中各个「段的首地址」。

那 ELF 文件怎么生成的呢?

我们编写的代码,首先通过「编译器」编译成汇编代码,接着通过「汇编器」变成目标代码,也就是目标文件,最后通过「链接器」把多个目标文件以及调用的各种函数库链接起来,形成一个可执行文件,也就是 ELF 文件。

那 ELF 文件是怎么被执行的呢?

执行 ELF 文件的时候,会通过「装载器」把 ELF 文件装载到内存里,CPU 读取内存中宏内核的特征是系统内核的所有模块,比如进程调度、内存管理、文件系统、设备驱动等,都运行在内核态。

不过,Linux 也实现了动态加载内核模块的功能,例如大部分设备驱动是以可加载模块的形式存在的,与内核其他模块解藕,让驱动开发和驱动加载更为方便、灵活。

Linux内核无疑是Linux *** 作系统的核心。它由以下五个子系统构成

(1)进程调度

(2)内存管理

(3)虚拟文件系统

(4)网络接口

(5)进程之间的通信

一般地,可以从Linux内核版本号来区分系统是否是Linux稳定版还是测试版。以版本2.4.0为例,2代表主版本号,4代表次版本号,0代表改动较小的末版本号。在版本号中,序号的第二位为偶数的版本表明这是一个可以使用的稳定版本,如2.2.5,而序号的第二位为奇数的版本一般有一些新的东西加入,是个不一定很稳定的测试版本,如2.3.1。这样稳定版本来源于上一个测试版升级版本号,而一个稳定版本发展到完全成熟后就不再发展。\x0d\x0aLinux内核的版本号命名是有一定规则的,版本号的格式通常为“主版本号.次版本号.修正号”。主版本号和次版本号标志着重要的功能变动,修正号表示较小的功能变更。以2.6.22版本为例,2代表主版本号,6代表次版本号,22代表修正号。其中次版本还有特定的意义:如果是偶数数字,就表示该内核是一个可以放心使用的稳定版;如果是奇数数字,则表示该内核加入了某些测试的新功能,是一个内部可能存在着BUG测试版。\x0d\x0a\x0d\x0a2.发行版本\x0d\x0a仅有内核而没有应用软件的 *** 作系统是无法使用的,所以许多公司或社团将内核、源代码及相关的应用程序组织构成一个完整的 *** 作系统,让一般的用户可以简便地安装和使用Linux,这就是所谓的发行版本(distribution),一般谈论的Linux系统便是针对这些发行版本的。目前估计各种发行版本有数十种,它们的发行版本号各不相同,使用的内核版本号也可能不一样,下面就为读者介绍目前比较著名的几个发行版本\x0d\x0aRed Hat Linux

Red Hat是最成功的Linux发行版本之一,它的特点是安装和使用简单。Red Hat可以让用户很快享受到Linux的强大功能而免去繁琐的安装与设置工作。Red Hat是全球最流行的Linux,Red Hat已经成为Linux的代名词,许多人一提到Linux就会毫不犹豫地想到Red Hat。它曾被权威计算机杂志InfoWorld评为最佳Linux。


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