linux有哪些模块

编辑: admin 分类: centos 发布时间: 2022-05-04 来源:互联网

linux有5大模块：1、进程调度模块，主要是对进程用的处理机进行管理和控制；2、进程间通信模块，主要用于控制不同进程间在用户空间的同步、数据共享和交换；3、内存管理模块，采用先进的虚拟存储机制，实现对多进程的存储管理；4、文件系统模块等。

本教程操作环境：linux5.9.8系统、Dell G3电脑。

Linux 内核包含有五大子模块：进程调度模块、进程间通信模块、内存管理模块、文件系统模块、网络接口模块。

一、进程调度模块

Linux以进程作为系统资源分配的基本单位，并采用动态优先级的进程高级算法，保证各个进程使用处理机的合理性。进程调度模块主要是对进程使用的处理机进行管理和控制。

【进程创建】：

在Linux环境编程时，一般采用fork()/vfork()函数（fork 是创建一个子进程，并把父进程的内存数据copy到子进程中；vfork是创建一个子进程，并和父进程的内存数据share一起用）来创建新的进程，当然，那是在用户空间的函数，它会调用内核中的clone()系统调用，由clone()函数继续调用do_fork()完成进程的创建。

fork()/vfork()/_clone--->clone()--->do_fork()--->copy_process()

【进程撤销】：

进程终止后，需要通知内核以便内核释放进程所拥有的资源，包括内存、打开文件以及其他资源，如信号量。进程终止的一般方式是调用exit()库函数，该函数释放C函数库所分配的资源，执行编程者所注册的每个函数，并结束从系统回收进程的那个系统调用。

【进程切换】：

进程切换又称为任务切换、上下文切换。它是这样一种行为，为了控制进程的执行，内核挂起当前在CPU上运行的进程，并恢复以前挂起的某个进程的执行。
在本质上，每个进程切换由两部分组成：

切换页全局目录以安装一个新的地址空间；
切换内核态堆栈和硬件上下文，因为硬件上下文提供了内核执行新进程所需要的所有信息，包括CPU寄存器，主要有switch_to()函数完成。

【进程调度】：

现代的Linux中，调度算法可以在固定时间内（与可运行进程数量无关）选中要运行的进程。首先，我们必须知道进程可以分为实时进程与普通进程。每个LInux进程总是按照如下的调度类型被调度：先进先出的实时进程、时间片轮转的实时进程、普通的分时进程。调度算法根据进程是普通进程还是实时进程而有很大不同。

二、进程间通信模块

进程间通信主要用于控制不同进程之间在用户空间的同步、数据共享和交换。由于不同的用户进程拥有不同的进程空间，因此进程间的通信要借助于内核的中转来实现。一般情况下，当一个进程等待硬件操作完成时，会被挂起。当硬件操作完成，进程被恢复执行，而协调这个过程的就是进程间的通信机制

进程间通信模块保证了Linux支持多种进程间通信机制，包括管道、命名管道、消息队列、信号量和共享内存等。

三、内存管理模块

Linux的内存管理模块采用先进的虚拟存储机制，实现对多进程的存储管理。它提供了十分可靠的存储保护措施，对进程赋予不同的权限，用户不能直接访问系统的程序和数据，保证了系统的安全性。同时，为每个用户进程分配一个相互独立的虚拟地址空间。

四、文件系统模块

Linux 的文件系统模块采用先进的虚拟文件系统(VFS)技术，屏蔽了各种文件系统的差别，为处理各种不同的文件系统提供了统一的接口，支持多种不同的物理文件系统达90多种。同时，Linux把各种硬件设备看作一种特殊的文件来处理，用管理文件的方法管理设备，非常方便、有效。

五、网络接口模块

Linux具有最强大的网络功能。网络接口模块通过套接字(Socket)机制实现计算机之间的网络通信，并采用网络层次模型提供对多种网络协议和网络硬件设备的支持。

网络接口提供了对各种网络标准的实现和各种网络硬件的支持。网络接口一般分为网络协议和网络驱动程序。网络协议部分负责实现每一种可能的网络传输协议。网络设备驱动程序则主要负责与硬件设备进行通信，每一种可能的网络硬件设备都有相应的设备驱动程序