linux内核管理
一 linux组成:kernel、库、rootfs、程序
1、kernel的功能:
1) kernel提供的功能都通过系统调用给用户接口
2) kernel包括:进程管理 、内存管理 、网络管理 、驱动程序、安全管理 、文件系统
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2、库
函数功能模块集合,调用接口是二进制程序,要想运行,必须别其他程序调用,即其他程序面向硬件的一个中间层,有两种情形
1)过程调用(procedure)无返回值
2)函数调用(function ):有返回值
3、rootfs
linux一切皆文件,除了一级文件外,其他文件需要挂载至根文件系统
4、程序
1)、开机过程
开机 -->内核运行 --> 内核加载根文件系统 -->运行根文件系统上的第一个应用程序init
init:它是负责后面的总的应用程序的启动回收等,启动可能需要向内核申请,这一切都在用户空间运行,如果init程序终止了,则用户空间的所有程序终止
2)、配置文件
让程序按照我们需要的方式一直运行下去
二 运行中分为二层系统环境
1)用户空间:应用程序
2)内核空间:系统调用时会运行
三 内核程序设计流派
内核也是应用程序,内核具有许多功能,那么是将这些功能全都整合到内核中,还是各功能独立成子系统,是内核设计流派不同的主要原因。
![](https://images2018.cnblogs.com/blog/1270435/201803/1270435-20180325190346526-1539876526.jpg)
注:linux在一步步的发展中吸取了微内核的设计经验,虽然是单内核,但是兼具微内核的特性。
linux通过使用模块化内核设计来兼具微内核特性,但这样的模块化设化设计并不是像微内核一样是各个子系统,而是由核心加外围的功能性模块组成内核。而微内核子系统都是各自独立运行的,不需要依赖其他部分就能工作。而linux各模块必须依赖核心,在使用时进行装载,不用时被动态卸载。linux下的模块外在表现为类型程序的库文件,只是程序库文件后缀名为.so,而内核模块后缀名为.ko(kernel object),被内核调用。
四 linux操作系统中内核特点
支持模块化
linux内核会将其各部分功能模块化,这使得在安装linux内核时,可以仅保持最基本的内核和功能,不过内核中模块数量会变多。linux内核中的.ko(kernel object)文件就是可以被内核调用的内核模块。
做以下假设:驱动是内核提供的,编译好一个内核之后,在装在主机上,在未来添加新的硬件设备没有新的驱动的话。是重新编译一次内核?这种设计是一件反人类的设计啊,因此引入了模块设计。
模块化设计得以避免这种情况,故各大厂商可以通过模块化的形式开发自己的驱动,只需针对某一特定设备开发自己驱动程序即可,在编译驱动模块。由于linux支持动态装载和卸载模块,因此当我需要和不需要某一功能时,可自行拆卸,此操作并不影响核心的正常运行。
五 linux内核的组成部分
1、内核核心文件
/boot/vmlinuz-VERSION-release
VERSION :内核版本,release:rpm包的发行号,不是必要的
2、ramdisk(内存盘)
CentOS 5:/boot/initrd-VERSION-release.img
CentOS 6,7:/boot/initramfs-VERSION-release.img
当系统完成内核的加载之后,内核要加载根文件系统以启动用户空间,但是根文件系统是在某个硬件设备之上,内核需要某驱动程序来装载根文件系统,但是驱动程序的文件又存在某目录之下,也就是存在根文件系统之下(鸡和蛋的问题)
内核有两种解决方案:
方案一:将驱动程序编译进内核,但是因为不知道用户要装载哪种根文件系统,会导致内核变复杂
方案二:借助一个外部设备来生成驱动根文件系统的驱动程序,ramdisk就是这样一个文件,它把内存当做一个磁盘来使用,将硬盘设备装载至内核,伪根文件系统仅仅存有驱动根文件系统所在硬件设备的文件,它随着内核被装载至内存也装载进内存,它和内核在同一个目录之下,所以内核完成启动初始化后,就来加载这个文件中的各种驱动程序,这个文件不是提前制作后的,而是内核被加载之后动态生成的,以相对应的生成对应硬件设备的驱动程序文件。它仅仅是辅助装载驱动,装载完成之后进行根切换,把临时的这个为根文件系统切换为真正的根文件系统
3、功能模块文件
/lib/modules/VERSION-release
#查看内核核心文件
[root@Centos5 ~]# ls /boot
config-2.6.18-398.el5 grub initrd-2.6.18-398.el5.img lost+found message symvers-2.6.18-398.el5.gz System.map-2.6.18-398.el5 vmlinuz-2.6.18-398.el5
vmlinuz-2.6.18-398.el5 内核核心文件
#查看内核模块文件
[root@Centos5 ~]# ls /lib/modules/2.6.18-398.el5/
build modules.dep modules.pcimap updates
extra modules.ieee1394map modules.seriomap weak-updates
kernel modules.inputmap modules.symbols
modules.alias modules.isapnpmap modules.usbmap
modules.ccwmap modules.ofmap source
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