关于linux:读书笔记linux内核设计与实现-1

写在后面的话

以前读书都只局限于看过，没有输入的过程，忘得很快，当初想试试这样整顿之后输入，会不会好点。

始终以来对 Linux 的内核都是蜻蜓点水式学习，毫无深刻，但当前可能要频繁用到，得构建一下本人的常识体系，心愿能多多记录吧。

内核定义

1. 内核是操作系统的外围，由负责响应中断的中断服务程序，调度程序（治理多个过程共享处理器工夫），过程地址空间的内存管理程序，以及网络、过程间通信等零碎服务程序独特组成。

2. 处于零碎态，领有受爱护的内存空间和拜访硬件设施的所有权限。即内核空间。

   • 用户空间只能以过程为视角，只能看到他被容许调用的局部系统资源，和本人的内存空间。

Linux 内核简介

Linux 继承于 Unix，如广泛的 API 接口（Posix），但并没有齐全基于某个特定 Unix。其差别在于：

1. Linux 充沛排汇了微内核的概念（服务模块化治理，抢占式内核，反对内核线程，以及动静加载内核模块的能力）。inmod,rmmod,

   • 微内核的定义，其实在学校里的时候老师强调过，真正的微内核指的的是内核只保留无奈从内核中去掉的必要服务，如调度服务和中断服务等。其余服务包含 fs，driver 模块都能从内核中去掉。微内核设计的重要目标之一是平安。因为咱们很容易就能够晓得许多 bug 和受攻击面都是来自于内核所搭载的模块服务，进而导致整个零碎的平安透露和解体。
   • 但微内核的弊病也很显著。因为各个服务模块化加载之后运行在不同的地址空间，无奈进行间接的函数调用，而采纳了 IPC（inter-process communication），须要进行上下文的切换导致不必要的开销。
   • 所以 Linux 仍旧是单内核，所有服务模块运行在一个地址空间，能够间接调用函数。实用至上。
2. Linux 反对 对称多处理机制 SMP。
3. 抢占式 preemptive 内核。容许在内核运行的工作优先执行的能力。其余大部分 Unix 不反对抢占。
4. Linux 内核并不辨别线程和个别过程：所有过程都一样，只是其中一些共享资源。
5. Linux 提供具备设施类的 面向对象的设施模型、热插拔事件，以及用户空间的设施文件系统 sysfs
6. 疏忽 Unix 过期规范和不必要个性。

处理器任何工夫点上的流动能够被划分成：

1. 运行于用户空间，执行用户过程
2. 运行于内核空间，处于过程上下文，代表某一次零碎调用。
3. 运行于内核空间，处于中断上下文，与任何过程无关，处于某个特定中断。

陷入内核态

零碎调用

1. 通过调用库，让内核实现不同工作，但通常内核调用只是库调用的一个步骤。printf(), 提供数据缓存和格式化操作，调用 write()零碎调用只是他的一个动作。但 open()等是一一对应。strcpy（）不必零碎调用。

2. 通过零碎调用进入内核态，咱们称为内核代其执行，内核运行于过程的上下文中。

   中断服务

   中断的典型代表是来自硬件设施的中断。内核通过中断号查找中断服务程序，调用服务程序解决中断，在中断上下文中运行。保障中断服务可能第一工夫解决和退出。