Linux的良好安全性能，卓越實(shí)用性導(dǎo)致很多用戶的選擇。Linux系統(tǒng)內(nèi)核特點(diǎn)你了解么？開發(fā)它的中堅力量是經(jīng)驗(yàn)豐富的軟件工程師，他們多以實(shí)用性和效率為出發(fā)點(diǎn)，很多地方還考慮了工業(yè)規(guī)范和兼容性等因素，因此不同于教學(xué)性操作系統(tǒng)單純追求理論上的先進(jìn)性，Linux系統(tǒng)內(nèi)核的實(shí)用性和高效率都讓人嘆為觀止。

下面我們簡要?dú)w納一下Linux內(nèi)核的特色。

第一，Linux內(nèi)核被設(shè)計成單巨內(nèi)核（monolithic）結(jié)構(gòu)（相對微內(nèi)核而言。微內(nèi)核是一種功能更貼近硬件的核心軟件，它一般僅僅包括基本的內(nèi)存管理、同步原語、進(jìn)程間通訊機(jī)制、I/O操作和中斷管理，這樣做有利于提高可擴(kuò)展性和可移植性。但是微內(nèi)核與諸如文件管理、設(shè)備驅(qū)動、虛擬內(nèi)存管理、進(jìn)程管理等其它上層模塊之間需要有較高的通訊開銷，所以目前多集中在理論教學(xué)領(lǐng)域，對工業(yè)應(yīng)用來說，效率難以保證 ），因此效率高，緊湊性強(qiáng)。

第二， 2.6版本前的Linux內(nèi)核是單線程結(jié)構(gòu)——所謂單線程結(jié)構(gòu)是說同一時間只允許有一個執(zhí)行線程（內(nèi)核中的執(zhí)行程序）在內(nèi)核中運(yùn)行 ，不會被調(diào)度程序打斷而運(yùn)行其它任務(wù)，這種內(nèi)核成為非搶占式的，它的好處在于內(nèi)核中沒有并發(fā)任務(wù)（單處理器而言），因此避免了許多復(fù)雜的同步問題，但其不利影響是非搶占特性延遲了系統(tǒng)響應(yīng)速度，新任務(wù)必須等待當(dāng)前任務(wù)在內(nèi)核執(zhí)行完畢并自動退出后才能獲得運(yùn)行機(jī)會。然而，工業(yè)控制領(lǐng)域需要高響應(yīng)速度，由于Robert love等人的貢獻(xiàn)，2.6版本將搶占技術(shù)引入了Linux內(nèi)核，使其變?yōu)榭梢赃M(jìn)行內(nèi)核搶占的操作系統(tǒng) ——當(dāng)然，付出的代價是同步變得更復(fù)雜了。

第三，為了保證能方便地支持新設(shè)備、新功能，又不會無限地擴(kuò)大內(nèi)核規(guī)模，Linux系統(tǒng)對設(shè)備驅(qū)動或新文件系統(tǒng)等采用了模塊化的方式，用戶在需要時可以現(xiàn)場動態(tài)加載，使用完畢可以動態(tài)卸載。同時對內(nèi)核，用戶也可以定制，選擇適合自己的功能，將不需要的部分剔除出內(nèi)核。這些都保證了內(nèi)核的緊湊、可擴(kuò)展性好。

第四，Linux內(nèi)核純粹是被動地提供服務(wù)。所謂被動是因?yàn)樗鼮橛脩舴?wù)的唯一方式是用戶通過系統(tǒng)調(diào)用來請求在內(nèi)核空間執(zhí)行某種任務(wù)。內(nèi)核本身是一種函數(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的集合，不存在運(yùn)行的內(nèi)核進(jìn)程為用戶服務(wù) （雖然Linux的確存在一種被稱為內(nèi)核線程的進(jìn)程，但它并不是用來服務(wù)于用戶的，僅僅服務(wù)于內(nèi)核自身）。

第五， Linux內(nèi)核采用了虛擬內(nèi)存技術(shù)，使得內(nèi)存空間達(dá)到4GB 。其中0-3G屬于用戶空間，稱為用戶段，3G-4G屬于內(nèi)核空間，稱為內(nèi)核段。這樣，應(yīng)用程序就可以使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際物理內(nèi)存的存儲空間了。

第六， Linux的文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一種抽象文件模型——VFS（虛擬文件系統(tǒng)），該文件系統(tǒng)屬于Unix風(fēng)格。VFS是Linux的特色之一。通過使用虛擬文件系統(tǒng)，內(nèi)核屏蔽了各種不同文件系統(tǒng)的內(nèi)在差別，使得用戶可以通過統(tǒng)一的界面訪問各種不同格式的文件系統(tǒng)，并且可以毫無區(qū)別地在不同介質(zhì)、不同格式的文件系統(tǒng)之間通過VFS提供的統(tǒng)一接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這種抽象給Linux帶來了很大的彈性。

第七， Linux提供了一套很有效的延遲執(zhí)行機(jī)制——下半部分、軟中斷、tasklet和2.6新引入的工作隊列等，這些技術(shù)保證了系統(tǒng)可以針對任務(wù)的輕重緩急，更細(xì)粒度地選擇執(zhí)行時機(jī)。保證了系統(tǒng)運(yùn)行時盡量處于安全時間（不關(guān)中斷）。

Linux除了以上提到的特色外，還有許多其它特點(diǎn)，希望通過本文對Linux系統(tǒng)內(nèi)核特點(diǎn)的介紹，讓你學(xué)好Linux系統(tǒng)。

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