## 第?21?章???內核 **目錄** [](ch21.html#id3092632) [簡介](ch21s02.html) [啟動流程](ch21s03.html) [調整內核](ch21s04.html) [編譯內核](ch21s05.html) ## 簡介 內核是系統的引擎，它是一個系統運行起來的先決條件。 * 內核管理硬件，是程序和硬件之間的接口 * 內核對進程進行調度，將硬件資源分配給不同任務，使系統可以同時運行多個任務 * 內核對內存進行管理，將內存空間分配給任務，將使用不頻繁的頁面轉移到交換分區 * 內核還管理文件系統，進程間通信和網絡 內核包含幾個重要的子系統： 進程調度（SCHED） 控制進程對CPU的訪問。當需要選擇下一個進程運行時，由調度程序選擇最值得運行的進程。可運行進程實際上是僅等待CPU資源的進程，如果某個進程在等待其它資源，則該進程是不可運行進程。Linux使用了比較簡單的基于優先級的進程調度算法選擇新的進程。 內存管理（MM） 允許多個進程安全的共享主內存區域。Linux的內存管理支持虛擬內存，即在計算機中運行的程序，其代碼，數據，堆棧的總量可以超過實際內存的大小，操作系統只是把當前使用的程序塊保留在內存中，其余的程序塊則保留在磁盤中。必要時，操作系統負責在磁盤和內存間交換程序塊。內存管理從邏輯上分為硬件無關部分和硬件有關部分。硬件無關部分提供了進程的映射和邏輯內存的對換；硬件相關的部分為內存管理硬件提供了虛擬接口。 虛擬文件系統（VirtualFileSystem,VFS） 隱藏了各種硬件的具體細節，為所有的設備提供了統一的接口，VFS提供了多達數十種不同的文件系統。虛擬文件系統可以分為邏輯文件系統和設備驅動程序。邏輯文件系統指Linux所支持的文件系統，如ext2,fat等，設備驅動程序指為每一種硬件控制器所編寫的設備驅動程序模塊 網絡接口（NET） 提供了對各種網絡標準的存取和各種網絡硬件的支持。網絡接口可分為網絡協議和網絡驅動程序。網絡協議部分負責實現每一種可能的網絡傳輸協議。網絡設備驅動程序負責與硬件設備通訊，每一種可能的硬件設備都有相應的設備驅動程序。 進程間通訊(IPC) 支持進程間各種通信機制。 處于中心位置的進程調度，所有其它的子系統都依賴它，因為每個子系統都需要掛起或恢復進程。一般情況下，當一個進程等待硬件操作完成時，它被掛起；當操作真正完成時，進程被恢復執行。例如，當一個進程通過網絡發送一條消息時，網絡接口需要掛起發送進程，直到硬件成功地完成消息的發送，當消息被成功的發送出去以后，網絡接口給進程返回一個代碼，表示操作的成功或失敗。其他子系統以相似的理由依賴于進程調度。 ## 啟動流程 系統啟動時，引導管理器首先加載內核，內核被載入后執行以下操作： * 內核自解壓* 初始化階段 * init 階段。init 進程啟動后，執行當前運行級別的腳本： ## 調整內核 module-init-tools ## 編譯內核