linux系统内核结构详解

Linux 内核主要由五个子系统组成：进程调度，内存管理,虚拟文件系统，网络接口,进程间通信. 1。进程调度（SCHED):控制进程对 CPU 的访问。当需要选择下一个进程运行时,由调度程序选择最值得运行的进程.可运行进程实际上是仅等待 CPU 资源的进程，假如某个进程在等待其它资源,则该进程是不可运行进程。Linux 使用了比较简单的基于优先级的进程调度算法选择新的进程。 2.内存管理（MM）允许多个进程安全的共享主内存区域。Linux 的内存管理支持虚拟内存，即在计算机中运行的程序，其代码，数据，堆栈的总量可以超过实际内存的大小，操作系统只是把当前使用的程序块保留在内存中，其余的程序块则保留在磁盘中。必要时操作系统负责在磁盘和内存间交换程序块。内存管理从逻辑上分为硬件无关部分和硬件有关部分。硬件无关部分提供了进程的映射和逻辑内存的对换；硬件相关的部分为内存管理硬件提供了虚拟接口。 3.虚拟文件系统（VirtualFileSystem，VFS）隐藏了各种硬件的具体细节，为所有的设备提供了统一的接口，VFS 提供了多达数十种不同的文件系统.虚拟文件系统可以分为逻辑文件系统和设备驱动程序。逻辑文件系统指 Linux 所支持的文件系统，如 ext2，fat 等，设备驱动程序指为每一种硬件控制器所编写的设备驱动程序模块。 4.网络接口（NET)提供了对各种网络标准的存取和各种网络硬件的支持。网络接口可分为网络协议和网络驱动程序.网络协议部分负责实现每一种可能的网络传输协议.网络设备驱动程序负责与硬件设备通讯，每一种可能的硬件设备都有相应的设备驱动程序。 5.进程间通讯(IPC) 支持进程间各种通信机制。 处于中心位置的进程调度，所有其它的子系统都依赖它，因为每个子系统都需要挂起或恢复进程。一般情况下,当一个进程等待硬件操作完成时，它被挂起；当操作真正完成时,进程被恢复执行。例如，当一个进程通过网络发送一条消息时，网络接口需要挂起发送进程，直到硬件成功地完成消息的发送，当消息被成功的发送出去以后，网络接口给进程返回一个代码，表示操作的成功或失败.其他子系统以相似的理由依赖于进程调度. 各个子系统之间的依赖关系如下： 进程调度与内存管理之间的关系：这两个子系统互相依赖。在多道程序环境下,程序要运行必须为之创建进程，而创建进程的第一件事情，就是将程序和数据装入内存。 进程间通信与内存管理的关系:进程间通信子系统要依赖内存管理支持共享内存通信机制,这种机制允许两个进程除了拥...