美國(guó)Linux服務(wù)器的內(nèi)核是操作系統(tǒng)中最核心和關(guān)鍵的部分，具有穩(wěn)定、高系能、容易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，這與美國(guó)Linux服務(wù)器優(yōu)秀的內(nèi)核實(shí)現(xiàn)是分不開的，今天美聯(lián)科技就來介紹下美國(guó)Linux服務(wù)器的系統(tǒng)內(nèi)核。

美國(guó)Linux服務(wù)器把系統(tǒng)層和用戶層分開，硬件系統(tǒng)之上便是內(nèi)核，直接負(fù)責(zé)與底層硬件進(jìn)行交互，用戶應(yīng)用則通過內(nèi)核直接或間接與硬件打交道。內(nèi)核進(jìn)行資源管理的單位是任務(wù)，這主要是指進(jìn)程，它是由美國(guó)Linux服務(wù)器內(nèi)核統(tǒng)一管理的，稱為用戶空間或用戶進(jìn)程，在用戶模式中運(yùn)行。

美國(guó)Linux服務(wù)器系統(tǒng)內(nèi)核主要負(fù)責(zé)這么幾個(gè)部分：

1、對(duì)進(jìn)程的管理

美國(guó)Linux服務(wù)器對(duì)進(jìn)程的管理主要就是上下文切換，涉及到進(jìn)程的啟動(dòng)、暫停、恢復(fù)與終止。其實(shí)更準(zhǔn)確地來說應(yīng)該是對(duì)任務(wù)的管理，因?yàn)楣芾淼牟粌H僅是進(jìn)程，還有線程，在美國(guó)Linux服務(wù)器上將進(jìn)程與線程統(tǒng)一稱之為任務(wù)。

早期的Linux上對(duì)線程支持不好，二者區(qū)別并不是很大，隨著CPU的升級(jí)以及內(nèi)核的改進(jìn)，Linux上的線程也比原先性能改進(jìn)很多。上下文切換其實(shí)就是CPU時(shí)間片輪換的過程，內(nèi)核提供了任務(wù)調(diào)度器，保障每個(gè)任務(wù)都能夠獲得其應(yīng)有的CPU時(shí)間片，而內(nèi)核會(huì)在上下文切換的時(shí)間間隙中獲得CPU。

在多核CPU系統(tǒng)中，如果新的進(jìn)程在另外的一個(gè)CPU上執(zhí)行，那么內(nèi)核就不會(huì)讓出當(dāng)前的CPU使用權(quán)，與此同時(shí)，內(nèi)核會(huì)采用一些其他方法來提高CPU的使用率。

2、對(duì)內(nèi)存的管理

當(dāng)前CPU基本都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一種叫做MMU的機(jī)制，該機(jī)制提供了虛擬內(nèi)存的內(nèi)存訪問機(jī)制。舉個(gè)例子，如果所分配的內(nèi)存表面上看即便是連續(xù)的，在物理內(nèi)存上也有可能不是連續(xù)的，因?yàn)檎麄€(gè)過程都是虛擬的，用戶無法直接感知。這相當(dāng)于在物理內(nèi)存之上抽象出來一個(gè)中間的映射層，通過這個(gè)中間層來訪問實(shí)際的內(nèi)存空間。這與JAVA虛擬機(jī)的感覺是類似的，只不過MMU要比JAVA虛擬機(jī)這種簡(jiǎn)單一些，可以理解為一個(gè)MAP映射一樣的東西，稱之為內(nèi)存映射表。

通過這里的虛擬內(nèi)存機(jī)制，可以保障內(nèi)核空間與用戶空間隔離，在內(nèi)核進(jìn)行上下文切換時(shí)，將MMU的內(nèi)存映射表轉(zhuǎn)交給獲得CPU使用權(quán)的新進(jìn)程使用，同時(shí)也便于內(nèi)存管理。

3、提供系統(tǒng)調(diào)用

美國(guó)Linux服務(wù)器系統(tǒng)提供應(yīng)用程序不能直接實(shí)現(xiàn)的API，例如打開文件，讀取文件內(nèi)容，創(chuàng)建套接字等等，這些都需要在內(nèi)核中實(shí)現(xiàn)。舉個(gè)例子，如果創(chuàng)建套接字需要進(jìn)行通信，則內(nèi)核需要將接受到的數(shù)據(jù)拷貝到用戶空間中，當(dāng)前進(jìn)程才可以使用，這個(gè)過程需要內(nèi)核進(jìn)行維護(hù)。于此同時(shí)，內(nèi)核還需要維護(hù)設(shè)備驅(qū)動(dòng)，這樣用戶就可以通過訪問文件系統(tǒng)的方式來與設(shè)備進(jìn)行IO通信。

以上就是美國(guó)Linux服務(wù)器關(guān)于Linux系統(tǒng)內(nèi)核的介紹，希望能幫助美國(guó)Linux服務(wù)器用戶更好的理解Linux系統(tǒng)的內(nèi)核運(yùn)作。

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