Linuxカーネルでできること

Linux カーネルの機能: 1. プロセスの管理、カーネルはプロセスの作成と破棄を担当します; 2. メモリの管理、カーネルとメモリ管理サブシステムは一連の関数呼び出しを通じて対話します。 3. ファイル システム (カーネルはプロセスの作成と破棄を担当します。構造化されたハードウェア上に構造化されたファイル システムが確立されます)、4. デバイス制御 (各デバイス ドライバーはカーネルに組み込まれます)、5. ネットワーク管理。

#このチュートリアルの動作環境: linux7.3 システム、Dell G3 コンピューター。

Linux カーネルでできること

1. プロセスの管理:

カーネルは、プロセスの作成と破棄、およびプロセスとの接続の処理を担当します。外の世界 (入力と出力)、異なるプロセス間の通信 (信号、パイプ、またはプロセス間通信プリミティブ経由) はシステム機能全体の基礎であり、カーネルによって処理されます。さらに、プロセスが CPU を共有する方法を制御するスケジューラは、プロセス管理の一部です。より一般的には、カーネルのプロセス管理アクティビティは、単一または複数の CPU 上で複数のプロセスの抽象化を実装します。

2. メモリの管理:

コンピュータのメモリは主要なリソースであり、これを扱う戦略はシステムのパフォーマンスにとって非常に重要です。カーネルは、限られた利用可能なリソースに基づいて、すべてのプロセスのそれぞれに対して仮想アドレス空間を確立します。カーネルのさまざまな部分は、単純な malloc/free ペアからより複雑な関数に至るまで、一連の関数呼び出しを通じてメモリ管理サブシステムと対話します。

3. ファイル システム:

Unix は主にファイル システムの概念に基づいており、Unix 内のほとんどすべてのものをファイルとみなすことができます。カーネルは、非構造化ハードウェア上に構造化ファイル システムを構築し、その結果、ファイルの抽象化がシステム全体に適用されます。さらに、Linux は複数のファイル システム タイプ、つまり物理メディア上のデータを編成するさまざまな方法をサポートしています。たとえば、ディスクは、標準の Linux ext3 ファイル システム、一般的に使用される FAT ファイル システム、またはその他のいくつかのファイル システムでフォーマットできます。

4. デバイス制御:

プロセッサ、メモリ、その他のごく少数のエンティティを除き、ほぼすべてのシステム動作は最終的に物理デバイスにマッピングされます。デバイス制御操作はすべて、アドレス指定されているデバイスに固有のコードによって実行されます。これらのコードはデバイスドライバーと呼ばれます。カーネルには、ハードドライブからキーボードやテープドライブまで、システム内に存在するすべての周辺機器用のドライバーが組み込まれている必要があります。

5. ネットワーク管理:

ほとんどのネットワーク操作は特定のプロセスに固有ではないため、ネットワークはオペレーティング システムによって管理される必要があります。非同期イベント。プロセスが引き継ぐ前に、メッセージを収集、識別、および配布する必要があります。システムは、プログラムとネットワーク インターフェイスの間でデータ メッセージを配信する責任を負います。プログラムのネットワーク アクティビティに基づいてプログラムの実行を制御する必要があります。さらに、ルーティングとアドレス解決の問題はすべてカーネルに実装されます。

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