内核起始篇

2021-11-01

内核起始篇学习

1. 内核架构

1.1 宏内核

宏内核包含多个模块，整个内核就像一个完整的程序。

1.2 微内核

微内核有一个最小版本的内核，一些模块和服务则由用户态管理。

1.3 混合内核

混合内核是宏内核和微内核的结合体，内核中抽象出了微内核的概念，也就是内核中会有一个小型的内核，其他模块就在这个基础上搭建，整个内核是个完整的程序。

2. 内核功能

1）管理进程、线程，决定哪个进程、线程使用CPU，也就是进程调度的能力；

2）管理内存，决定内存的分配和回收，也就是内存管理的能力；

3）管理硬件设备，为进程与硬件设备之间提供通信能力，也就是硬件通信能力；

4）提供系统调用，如果应用程序要运行更高权限才能运行的服务，那么就需要有系统调用，它是用户程序与操作系统之间的接口。

3. 内核工如何工作

内核具有很高的权限，可以控制cpu、内存、硬盘等硬件，而应用程序具有的权限很小，因此大多数操作系统，把内存分成了两个区域：

1 2	内核空间：这个内存空间只有内核程序可以访问用户空间：这个内存空间专门给应用程序使用

用户空间的代码只能访问一个局部的内存空间，而内核空间的代码可以访问所有内存空间。因此，当程序使用用户空间时，我们常说该程序在用户态执行，而当程序使用内核空间时，程序则在内核态执行。

内核系统调用

4. Linux与Windows区别

Linux的内核设计采用了宏内核，而Windows的内核设计则是采用了混合内核。

同时两个操作系统的可执行文件格式也不一样，Linux下的可执行文件格式为ELF，Windows可执行文件格式为PE。

5. Linux内核设计

Linux内核设计的理念主要有这几个点：

1. MutiTask，多任务
2. SMP， 对称多处理
3. ELF， 可执行文件链接格式
4. Monolithic Kernel， 宏内核

本文作者： foxcookie
发布时间： 2021-11-01
最后更新： 2023-07-21
本文标题： 内核起始篇
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