Linux内核结构与进程管理 Linux系统结构 用户进程 System Call Interface(POSIX. 1), shell, GUI, Compiler, Library, etc. 0服务层 Modul Linux Kernel Linux内按层 Drivers Other 硬件层 Disk Devices Linux kernel:开放源代码的inux操作系统内核,目前版本为2.6
Linux 内核结构与进程管理 ◼ Linux系统结构 Linux Kernel Modules Device Drivers Module Interface Device Driver Interface System Call Interface(POSIX.1),shell, GUI, Compiler, Library, etc. P P P P P 硬件层 Linux内核层 用户进程 Other Devices CPU Disk OS服务层 Linux kernel: 开放源代码的linux操作系统内核，目前版本为2.6
Linux内核组成 内存管理程序 虚拟文件系统 进程调度程序 进程间通信 说明: 子系统 网络接口 依赖于 1.进程调度程序( SCHED)负责控制进程访问CPU。保证进程能够公平地访问CPU, 同时保证内核可以准时执行一些必需的硬件操作。 2.内核管理程序(MM)使多个进程可以安全地共享机器的主存系统,并支持虚拟内存。 3.虚拟文件系统(VFS)。通过提供一个所有设备的公共文件接口,VFS抽象了不同硬 件设备的细节。此外,VFS支持与其他操作系统兼容的不同的文件系统格式 4.网络接口(NET)提供对许多建网标准和网络硬件的访问。 5.进程间通信(IPC)子系统为进程与进程之间的通信提供了一些机制。 这些子系统虽然实现的功能相对独立,但存在着较强的依赖性(调用依赖模块中相应的函数 ),所以说1inux内核是单块结构( monolithic)的,而 windows体系结构是微内核 ( microkernel1)的
Linux内核组成 1. 进程调度程序（ S C H E D）负责控制进程访问C P U。保证进程能够公平地访问C P U， 同时保证内核可以准时执行一些必需的硬件操作。 2. 内核管理程序（ M M）使多个进程可以安全地共享机器的主存系统，并支持虚拟内存。 3. 虚拟文件系统（ V F S）。通过提供一个所有设备的公共文件接口， V F S抽象了不同硬 件设备的细节。此外， V F S支持与其他操作系统兼容的不同的文件系统格式。 4. 网络接口（ N E T）提供对许多建网标准和网络硬件的访问。 5. 进程间通信（ I P C）子系统为进程与进程之间的通信提供了一些机制。 这些子系统虽然实现的功能相对独立，但存在着较强的依赖性（调用依赖模块中相应的函数 ），所以说linux内核是单块结构（monolithic）的，而windows体系结构是微内核 (microkernel)的
Linux启动流程 1.从BIOS到 KERNEL MBR→> KERNEL一> KERNEL自解压一>内核初始化一>内核启动( start kernel函 数,在 linux内核源代码树的/usr/src/ linux/ init/main. c中) 2.内核启动:创建1艹进程并执行,由它创建若干内核线程( kernel thread),然 后装入并执行程序/sbin/init(变成一个用户进程)。此后,init根据/etc/ /inittab 配置文件来执行相应的脚本进行系统初始化,如设置键盘、字体,装载模块,设 置网络等 对于 Redhat来说,执行的顺序为: /etc/rc. d/rc sysinit #由init执行的第一个脚本 /etc/rcd/ rC SRUNLEⅤEL#$ RUNLEⅤEL为缺省的运行模式 /etc/rc. d/rc. local #运行模式2、3、5时会运行的脚本 /sbin/ mingetty(或get)#等待用户登录 /etc/ inittab中指定了系统的运行级别( RUNLEVEL),init根据运行级别启动相 关的服务(一些后台进程),实现不同的功能 RUNLEVEL: 0-6 0:halt,1:单用户,2:多用户,3:多用户并启动NFS服务 4:保留,5:运行xdm( X window)以图形界面方式登录 6: reboot
Linux启动流程 1. 从BIOS到KERNEL MBR－>KERNEL－>KERNEL自解压－>内核初始化－>内核启动（start_kernel函 数，在linux内核源代码树的/usr/src/linux/init/main.c中） 2. 内核启动：创建1＃进程并执行，由它创建若干内核线程（kernel thread），然 后装入并执行程序/sbin/init（变成一个用户进程）。此后，init根据/etc/inittab 配置文件来执行相应的脚本进行系统初始化，如设置键盘、字体，装载模块，设 置网络等 对于Redhat来说，执行的顺序为： /etc/rc.d/rc.sysinit # 由init执行的第一个脚本 /etc/rc.d/rc $RUNLEVEL # $RUNLEVEL为缺省的运行模式 /etc/rc.d/rc.local #运行模式2、3、5时会运行的脚本 /sbin/mingetty（或getty） # 等待用户登录 /etc/inittab中指定了系统的运行级别（RUNLEVEL），init根据运行级别启动相 关的服务（一些后台进程），实现不同的功能。 RUNLEVEL:0－6 0：halt， 1：单用户，2：多用户，3：多用户并启动NFS服务 4：保留，5：运行xdm（X window）以图形界面方式登录 6：reboot
Linux中用户登陆流程
Linux中用户登陆流程
inux进程的四要素 程序 PCB ■地址空间 ■系统堆栈空间 PCB:进程创建时内核为其分配的一个核心数据结构,进程自身不 能直接存取 系统堆栈空间:进程运行在核心态时使用的堆栈,和PCB连在一起, 共8KB,其中PCB约占1000字节,系统堆栈空间约占7200字节。 22内核中 linux进程个数有最大值限制(4092)。但24以后,系统中 的进程个数受限于系统的物理内存数,即限定所有进程的PCB及 系统堆栈(8K)占用的空间<1/的物理内存总和。例64M内存: 进程数<64M2/8K=4K
linux进程的四要素 ◼ 程序 ◼ PCB ◼ 地址空间 ◼ 系统堆栈空间 PCB：进程创建时内核为其分配的一个核心数据结构，进程自身不 能直接存取。 系统堆栈空间：进程运行在核心态时使用的堆栈，和PCB连在一起， 共8KB，其中PCB约占1000字节，系统堆栈空间约占7200字节。 2.2 内核中linux进程个数有最大值限制（4092）。但2.4以后，系统中 的进程个数受限于系统的物理内存数，即限定所有进程的PCB及 系统堆栈（8K）占用的空间≤1/2的物理内存总和。例64M内存： 进程数≤64M/2/8K=4K