【Linux 內(nèi)核】宏內(nèi)核與微內(nèi)核架構(gòu) ( 操作系統(tǒng)需要滿足的要素 | 宏內(nèi)核 | 微內(nèi)核 | Linux 內(nèi)核動(dòng)態(tài)加載機(jī)制 )

文章目錄

一、操作系統(tǒng)需要滿足的要素

二、宏內(nèi)核

三、微內(nèi)核

四、linux 內(nèi)核動(dòng)態(tài)加載機(jī)制

一、操作系統(tǒng)需要滿足的要素

電腦上運(yùn)行的

操作系統(tǒng)

, 是一個(gè)

軟件 ;

設(shè)備管理 : 操作系統(tǒng)需要 為

用戶

和

應(yīng)用程序

管理并分配電腦的

硬件資源

, 如 CPU , 磁盤 , 內(nèi)存 , 網(wǎng)絡(luò) 等 ;

開(kāi)發(fā)環(huán)境 : 操作系統(tǒng) 要為 應(yīng)用程序

開(kāi)發(fā)

提供配套環(huán)境 ;

執(zhí)行環(huán)境 : 操作系統(tǒng) 要為 應(yīng)用程序

執(zhí)行

提供配套環(huán)境 ;

虛擬性支持 :

支持多進(jìn)程

, 每個(gè)運(yùn)行的應(yīng)用程序進(jìn)程 , 都可以感覺(jué)到有專門的處理器提供系統(tǒng)服務(wù) ;

并發(fā)性支持 : 操作系統(tǒng)需要有

執(zhí)行多個(gè)線程的能力

, 線程是獨(dú)立運(yùn)行 , 獨(dú)立調(diào)度的最基本單位 ;

二、宏內(nèi)核

宏內(nèi)核 :

內(nèi)核代碼

編譯成

二進(jìn)制文件 ,

內(nèi)核 運(yùn)行在 一個(gè)

大內(nèi)核 地址空間

中 ,

可以

直接 訪問(wèn) , 調(diào)用

內(nèi)核代碼 ,

這種內(nèi)核優(yōu)點(diǎn)是

效率高 ,

性能強(qiáng) ;

下圖中 , 最上層是

" 系統(tǒng)調(diào)用 "

, 中間是

" 宏內(nèi)核 "

, 最下方是

硬件層 ;

宏內(nèi)核優(yōu)點(diǎn) :

設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單 ,

性能高 ;

三、微內(nèi)核

微內(nèi)核 :

將 操作系統(tǒng) 拆分成 多個(gè)

獨(dú)立功能模塊 ,

這些 獨(dú)立功能模塊 之間通過(guò)

" 消息 "

進(jìn)行通信 ,

微內(nèi)核

效率低 ;

下圖中 ,

進(jìn)程 , 文件系統(tǒng) , 設(shè)備驅(qū)動(dòng)

, 與 微內(nèi)核 中的

通信模塊 , 進(jìn)程調(diào)度模塊 , 內(nèi)存管理模塊

, 通過(guò)

消息

進(jìn)行通信 ,

微內(nèi)核優(yōu)點(diǎn) :

穩(wěn)定性好 ,

實(shí)時(shí)性好 ;

微內(nèi)核缺點(diǎn) : 高度模塊化 , 模塊之間只能通過(guò)消息傳遞信息 ,

效率低 ;

四、linux 內(nèi)核動(dòng)態(tài)加載機(jī)制

Linux 內(nèi)核模塊動(dòng)態(tài)加載 :

Linux 內(nèi)核 使用了 模塊設(shè)計(jì) , 可以進(jìn)行

動(dòng)態(tài)加載

內(nèi)核模塊 ;

Linux 內(nèi)核的 核心實(shí)現(xiàn) , 設(shè)備驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn) ,

可以

編譯成一個(gè)獨(dú)立模塊 ,

這些獨(dú)立模塊可以被編譯成

獨(dú)立的目標(biāo)文件 ,

可以在運(yùn)行時(shí) ,

動(dòng)態(tài)

加載 /

卸載

內(nèi)核模塊 ;

開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單 : Linux 內(nèi)核模塊引入 , 帶來(lái)了很多便利 ,

很多內(nèi)核驅(qū)動(dòng) , 都可以

編譯成動(dòng)態(tài) 加載 / 卸載 的模塊 ,

驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)時(shí) , 必須

遵守規(guī)定的接口

, 來(lái)訪問(wèn)內(nèi)核 ,

這樣

開(kāi)發(fā)內(nèi)核模塊

, 變得

更加容易 , 方便 ;

與平臺(tái)無(wú)關(guān) : 內(nèi)核模塊 可以

設(shè)計(jì)成 與 平臺(tái)無(wú)關(guān)的 模塊

, 如 : 文件系統(tǒng) ;

Linux

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