深度介绍Linux内核是如何工作的

转自csdn，对于我这等菜鸟有点点帮助：

2l#{{h,~.AtfE;F0【Csdn 3月27日编译】本文发表于Linux Format magazine杂志，作者从技术深度上解释了Linux Kernel是如何工作的。相信对Linux开发者来说有不小的帮助。

牛津字典中对”kernel”一词的定义是：”较软的、通常是一个坚果可食用的部分。”当然还有第二种定义：”某个东西核心或者最重要的部分。”对Linux来说，它的Kernel无疑属于第二种解释。让我们来看看这个重要的东西是如何工作的，先从一点理论说起。

广义地来说kernel就是一个软件，它在硬件和运行在计算机上的应用程序之间提供了一个层。严格点从计算机科学的角度来说，Linux中的Kernel指的是Linus Torvalds在90年代初期写的那点代码。面向PHP-tB.w%K9aF

所有的你在Linux各版本中看到的其他东西–Bash shell、KDE窗口管理器、web浏览器、X服务器、TuxRacer以及所有的其他，都不过是运行在Linux上的应用而已，而不是操作系统自身的一部分。为了给大家一个更加直观的感觉，我来举个例子，比如RHEL5的安装大概要占据2.5GB的硬盘空间（具体多大当然视你的选择安装来定），在这其中，kernel以及它的各个模块组件，只有47MB，所占比例约为2%。

在kernel内部面向PHP!z"ksmF

那么kernel到底是如何工作的呢?如下面的图表。Kernel通过许多的进入端口也就是我们从技术角度所说的系统调用，来使得运行在它上面的应用程序可用。Kernel使用的系统调用比如”读”和”写”来提供你硬件的抽象（abstraction）。

~Gd:x.@Y
j8bW8O0面向PHP)xfWwR

从程序员的视角来看，这些看起来只是普通的功能调用，然而实际上系统调用在处理器的操作模式上，从用户空间到Kernel空间有一个明显的切换。同时，系统调用提供了一个”Linux虚拟机”，可以被认为是对硬件的抽象。面向PHPc4]D Z-w

Kernel提供的更明显的抽象之一是文件系统。举例来说，这里有一段短的程序是用C写的，它打开了一个文件并将内容拷贝到标准的输出：

#include <fcntl.h>面向PHPF0])o{.^3c
int main()面向PHPA\OyH+z$`*E
{
{^,S-u&t-?y%fXd,y0int fd, count; char buf[1000];
d,_ w~5uK0fd=open(”mydata”, O_RDONLY);面向PHP
f:@IA1H\K5i
count = read(fd, buf, 1000);面向PHPj3rd,WWlc#jS
write(1, buf, count);
#Bo,P.f/w-t:w0close(fd);面向PHP
M-N#zk1W3Q*I*S\S
}面向PHPtCmSpv#H

在这里，你可以看到四个系统调用的例子：打开、读、写和关闭。不谈这段程序语法的细节，重点是：通过这些系统调用LinuxKernel提供了一个文件的”错觉”，而实际上它不过是一堆数据有了个名字，这样一来你就不必去与硬件底层的堆栈、分区、头和指针、分区等交涉了，而是直接以例子中的方式与硬件”交流”，这也就是我们所说的抽象（abstraction），将底层的东西以更易懂的方式表达出来。

5Xq*z&MI8C'a2F0