linux有哪些模組 - tw511教學網

linux有5大模組：1、程序排程模組，主要是對程序用的處理機進行管理和控制；2、程序間通訊模組，主要用於控制不同程序間在使用者空間的同步、資料共用和交換；3、記憶體管理模組，採用先進的虛擬儲存機制，實現對多程序的儲存管理；4、檔案系統模組等。

本教學操作環境：linux5.9.8系統、Dell G3電腦。

Linux 核心包含有五大子模組：程序排程模組、程序間通訊模組、記憶體管理模組、檔案系統模組、網路介面模組。

一、程序排程模組

Linux以程序作為系統資源分配的基本單位，並採用動態優先順序的程序高階演演算法，保證各個程序使用處理機的合理性。程序排程模組主要是對程序使用的處理機進行管理和控制。

【程序建立】：

在Linux環境程式設計時，一般採用fork()/vfork()函數（fork 是建立一個子程序，並把父程序的記憶體資料copy到子程序中；vfork是建立一個子程序，並和父程序的記憶體資料share一起用）來建立新的程序，當然，那是在使用者空間的函數，它會呼叫核心中的clone()系統呼叫，由clone()函數繼續呼叫do_fork()完成程序的建立。

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

【程序復原】：

程序終止後，需要通知核心以便核心釋放程序所擁有的資源，包括記憶體、開啟檔案以及其他資源，如號誌。程序終止的一般方式是呼叫exit()庫函數，該函數釋放C函數庫所分配的資源，執行程式設計者所註冊的每個函數，並結束從系統回收程序的那個系統呼叫。

【程序切換】：

程序切換又稱為工作切換、上下文切換。它是這樣一種行為，為了控制程序的執行，核心掛起當前在CPU上執行的程序，並恢復以前掛起的某個程序的執行。
在本質上，每個程序切換由兩部分組成：

切換頁全域性目錄以安裝一個新的地址空間；
切換核心態堆疊和硬體上下文，因為硬體上下文提供了核心執行新程序所需要的所有資訊，包括CPU暫存器，主要有switch_to()函數完成。

【程序排程】：

現代的Linux中，排程演演算法可以在固定時間內（與可執行程序數量無關）選中要執行的程序。首先，我們必須知道程序可以分為實時程序與普通程序。每個LInux程序總是按照如下的排程型別被排程：先進先出的實時程序、時間片輪轉的實時程序、普通的分時程序。排程演演算法根據程序是普通程序還是實時程序而有很大不同。

二、程序間通訊模組

程序間通訊主要用於控制不同程序之間在使用者空間的同步、資料共用和交換。由於不同的使用者程序擁有不同的程序空間，因此程序間的通訊要藉助於核心的中轉來實現。一般情況下，當一個程序等待硬體操作完成時，會被掛起。當硬體操作完成，程序被恢復執行，而協調這個過程的就是程序間的通訊機制

程序間通訊模組保證了Linux支援多種程序間通訊機制，包括管道、命名管道、訊息佇列、號誌和共用記憶體等。

三、記憶體管理模組

Linux的記憶體管理模組採用先進的虛擬儲存機制，實現對多程序的儲存管理。它提供了十分可靠的儲存保護措施，對程序賦予不同的許可權，使用者不能直接存取系統的程式和資料，保證了系統的安全性。同時，為每個使用者程序分配一個相互獨立的虛擬地址空間。

四、檔案系統模組

Linux 的檔案系統模組採用先進的虛擬檔案系統(VFS)技術，遮蔽了各種檔案系統的差別，為處理各種不同的檔案系統提供了統一的介面，支援多種不同的物理檔案系統達90多種。同時，Linux把各種硬體裝置看作一種特殊的檔案來處理，用管理檔案的方法管理裝置，非常方便、有效。

五、網路介面模組

Linux具有最強大的網路功能。網路介面模組通過通訊端(Socket)機制實現計算機之間的網路通訊，並採用網路層次模型提供對多種網路協定和網路硬體裝置的支援。

網路介面提供了對各種網路標準的實現和各種網路硬體的支援。網路介面一般分為網路協定和網路驅動程式。網路協定部分負責實現每一種可能的網路傳輸協定。網路裝置驅動程式則主要負責與硬體裝置進行通訊，每一種可能的網路硬體裝置都有相應的裝置驅動程式