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Linux內核的特征概述

Linux是個人計算機和工作站上的Unix類操作系統。但是,它絕不是簡化的Unix。相反,Linux是強有力和具有創新意義的Unix類操作系統。它不僅繼承了Unix的特征,而且在許多方面超過了Unix。作為Unix類操作系統,Linux內核具有下列基本特征:

 

1. Linux內核的組織形式為整體式結構。也就是說整個Linux內 核由很多過程組成,每個過程可以獨立編譯,然後用連接程序將其連接在一起成為一個單獨的目標程序。從信息隱藏的觀點看,她沒有任何程度的隱藏—每個過程都 對其它過程可見。這種結構的最大特點是內部結構簡單,子系統間易於訪問,因此內核的工作效率較高。另外,基於過程的結構也有助於不同的人參與不同過程的開發,從這個角度來說,Linux內核又是開放式的結構,她允許任何人對其進行修正、改進和完善。

 

2. Linux的進程調度方式簡單而有效。可以說Linux在追求效率方面孜孜不倦,體現在調度方式上也是別具一格。對於用戶進程,Linux采用簡單的動態優先級調度方式;對於內核中的例程(如設備驅動程序、中斷服務程序等)則采用了一種獨特的機制—軟中斷機制,這種機制保證了內核例程的高效運行。

 

3. Linux支持內核線程(或稱守護進程)。內核線程是在後台運行而又無終端或登錄shell和它結合在一起的進程。有許多標准的內核線程,其中有一些周期地運行來完成特定的任務(如swapd),而其余一些則連續地運行,等待處理某些特定的事件(如inetd和lpd)。內核線程可以說是用戶進程,但和一般的用戶進程又有不同,它象內核一樣不被換出,因此運行效率較高。

 

4. Linux支持多種平台的虛擬內存管理。內存管理是和硬件平台密切相關的部分,為了支持不同的硬件平台而又保證虛擬存儲管理技術的通用性,Linux的虛擬內存管理為不同的硬件平台提供了統一的接口,因此把Linux內核移植到一個新的硬件平台並不是一件很困難的事。

 

5. Linux內核另一個獨具特色的部分是虛擬文件系統(VFS)。虛擬文件系統不僅為多種邏輯文件系統(如ext2,fat等)提供了統一的接口,而且為各種硬件設備(作為一種特殊文件)也提供了統一接口。

 

6. Linux的模塊機制使得內核保持獨立而又易於擴充。模塊機制可以使內核很容易地增加一個新的模塊(如一個新的設備驅動程序),而無需重新編譯內核;同時,模塊機制還可以把一個模塊按需添加到內核或從內核中卸下,這使得我們可以按需要定制自己的內核。

 

7. 增加系統調用以滿足你特殊的需求。一般來說,系統調用是操作系統的設計者提供給用戶使用內核功能的接口,但Linux開放的源代碼也允許你設計自己的系統調用,然後把它加入到內核。

 

8. 網絡部分面向對象的設計思想使得Linux內核支持多種協議、多種網卡驅動程序變得容易。

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