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【纯干货】Linux显存管理(最透彻的一篇)
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一文讲解Linux内核的整体构架简介
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Linux内核入门--likely和unlikely
操作系统(简称为OS)是一种软件平台,可创建一个环境,用户可以在该环境中在估算设备上运行不同的应用程序。操作系统就是软件程序和系统硬件组件之间的桥梁。它被联通设备,标签,台式机,Web服务器,视频游戏机等不同的设备所借助。市场上有各类操作系统可用,比如Windows,Linux,Unix和MacOSX。
操作系统的的组成
·Bootloader:它主要负责设备的启动过程。
·Shell:Shell是一种编程语言,它可以控制其他文件,进程以及所有其他程序。
·Kernel:它是操作系统的主要组件,管理显存,CPU和其他相关组件。
·DesktopEnvironment:这是用户一般与之交互的环境。
·Graphicalserver(图形服务器):它是操作系统的子系统,用于在屏幕上显示图形
·Applications:那些是执行不同用户任务(比如word,excel等)的程序集。
·Daemons:后台服务提供商。
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哪些是内核kernel
内核是操作系统的关键组件。它利用进程间通讯和系统调用,在硬件级别上充当应用程序和数据处理之间的桥梁。
我们将操作系统加载到显存中时,首先,将加载内核并将其保留在哪里,直至操作系统关掉。内核负责处理低级任务,诸如任务管理,显存管理,风险管理等。
内核的任务
·用于应用程序执行的流程管理。
·内存和I/O(输入/输出)管理。
·系统调用控制(内核的核心行为)。
·借助设备驱动程序进行设备管理。
·内核空间,用户空间是哪些?
内核空间
内核处于提高的系统状态,其中包括受保护的显存空间以及对设备硬件的完全访问权限。此系统状态和显存空间也称为内核空间。在内核空间内,对硬件和系统服务的核心访问进行管理,并作为服务提供给系统的其余部份。
用户空间
用户空间或用户域是在操作系统内核环境之外运行的代码,用户空间定义为操作系统拿来与内核联接的各类应用程序或程序或库。
用户的应用程序是在用户空间中执行的,它们可以通过内核系统调用访问计算机可用资源的一部份。通过使用内核提供的核心服务,可以创建用户级别的应用程序,比如游戏或办公软件。
重点来了要想彻底把握Linux内核显存管理,我们要学习知识点内容:
第三天分析Linux内核显存管理(一)
1显存泄露/栈溢出
2虚拟地址布局/显存映射
3显存模型/页分配器
4伙伴分配器/块分配器
第二天分析Linux内核显存管理(二)
1kmalloc/vmalloc系统调用
2高速缓存/显存屏障
3页表缓存/页回收机制
4缺页中断/反碎片技术
内核的操作
内核是操作系统的最重要的地方,由于它控制系统中的所有程序。当设备启动时,内核会经历一个初始化的过程。它负责显存分配部份unix内核,并创建了一个运行应用程序的环境。
内核相当于服务提供者,因而程序可以恳求内核完成多项任务linux服务器配置与管理,诸如恳求使用c盘,网卡或其他硬件,但是内核为CPU设置中断以启用多任务处理。它不让错误的程序步入其他程序的操作功能,进而保护了估算环境。它通过不容许储存空间来制止未经授权的程序步入入口,并限制它们消耗的CPU时间。
内核的分类
一般有三类内核:
·Monolithickernel:它包含许多设备驱动程序,可在设备的硬件和软件之间创建通讯插口。
它是操作系统广泛使用的内核。在单片构架中,内核由可以动态加载和卸载的各类模块组成。这些体系结构将扩充OS的功能,并容许轻松扩充内核。
使用单片式体系结构,内核的维护显得容易,由于当须要修补特定模块中的错误时,它容许相关模块进行加载和卸载。因而linux内核内存分配,它清除了冗长的工作,即增加并重新编译整个内核以进行很小的修改。在单片内核中,卸载不再使用的模块愈发容易。
·Microkernel:它只能执行基本功能。
微内核早已发展成为单片内核的取代产品,以解决单片内核难以做到的内核代码不断下降的问题。这些体系结构容许个别基本服务(比如合同栈,设备驱动程序管理,文件系统等)在用户空间中运行。这样可以以最少的代码提高OS的功能,提升安全性并确保稳定性。
它通过使系统的其余部份正常运行而不会导致任何中断,因而限制了对受影响区域的毁坏。在微内核体系结构中中标麒麟linux,所有基本OS服务都可以通过进程间通讯(IPC)提供给程序。微内核容许设备驱动程序和硬件之间的直接交互。
·Hybridkernel:它结合了单片内核和微内核的各个方面。
混和内核可以决定要在用户模式和主管模式下运行哪些。一般,在混和内核环境中,设备驱动程序,文件系统I/O之类的内容将在用户模式下运行,而服务器调用和IPC则保持在管理者模式下。
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