Linux内核设计与实现(1)---Introduction to th Linux Kernel

1.Unix强大的根本原因：

①Unix简洁，unix仅有几百个系统调用；

②在Unix中，所有的东西都被当作文件对待；

③unix内核和相关的系统工具软件都是C写的，移植能力强；

④Unix进程创建非常迅速；

⑤Unix提供了一套非常简单但又很稳定的进程间通讯原语；

快速简洁的进程创建过程使Unix的程序把目标放在“一次执行保质保量地完成一个任务上”，而简单稳定的进程间通讯机制又可以保证单一目的的程序可以方便地组合在一起，去解决现实中越来越复杂的问题。正是由于这种策略和机制分离的设计理念，确保了Unix系统具备清晰的层次化结构。

2.应用程序通过系统调用在内核空间运行，内核被称为运行于进程上下文中。Linux中断服务程序，不在进程上下文执行，它们在一个与所有进程都无关的、专门的中断上下文运行。

上下文代表内核活动范围，实际上每个时刻处理器上的活动必为以下三者之一：

①运行于用户空间，执行用户进程；

②运行于内核空间，处于进程上下文，代表某个特定的进程执行；

③运行于内核空间，处于中断上下文，与任何进程无关，处理某个特定的中断；

3.操作系统分为两大阵营：单内核和微内核

（1）单内核

把它从整体上作为一个单独的大过程来实现，同时也运行在一个单独的地址空间。所有内核服务都在一个大空间运行，内核之间的通信微乎其微。优点是，简单，性能高。比如：Linux。

（2）微内核

内核功能被划分为多个独立过程，每个过程叫做一个服务器，所有服务器保持独立，并运行在各自地址空间上，服务器之间通过消息交互。优点，安全；缺点，IPC通信开销巨大。比如Windows系列，MAC OS X。但不管是Windows还是MAC OS，其新版本不让任何微内核服务运行在用户空间，这违背了微内核设计初衷。

Linux是一个单内核，但是汲取了微内核精华，其引以为豪的模块化设计，抢占式内核，支持内核线程以及动态装载内核模块能力。

Linux精神：任何改变都必须要能通过简洁的设计及正确的可靠的实现来解决现实中确实存在的问题。