内核简介

admin管理员组

文章数量:1530844

2024年7月24日发(作者：)

内核简介

一、 内核是操作系统最基本的部分。它是为众多应用程序提供对计算机硬件的安全访

问的一部分软件，这种访问是有限的，并且内核决定一个程序在什么时候对某部分硬件操

作多长时间。内核的分类可分为单内核和双内核以及微内核。严格地说，内核并不是计算

机系统中必要的组成部分。

二、 内核，是一个操作系统的核心。是基于硬件的第一层软件扩充，提供操作系统的

最基本的功能，是操作系统工作的基础，它负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、

文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。

[

三、 现代操作系统设计中，为减少系统本身的开销，往往将一些与硬件紧密相关的（如

中断处理程序、设备驱动程序等）、基本的、公共的、运行频率较高的模块（如时钟管理、

进程调度等）以及关键性数据结构独立开来，使之常驻内存，并对他们进行保护。通常把

这一部分称之为操作系统的内核。

四、 程序可以直接地被调入计算机中执行，这样的设计说明了设计者不希望提供任何

硬件抽象和操作系统的支持，它常见于早期计算机系统的设计中。最终，一些辅助性程序，

例如程序加载器和调试器，被设计到机器核心当中，或者固化在只读存储器里。这些变化

发生时，操作系统内核的概念就渐渐明晰起来了。

优点

抽象隐藏

内核提供一种硬件抽象的方法来完成对硬件操作，因为这些操作是非常复杂的，硬件

抽象隐藏了复杂性，为应用软件和硬件提供了一套简洁，统一的接口，使程序设计更为简

单。

源代码管理

历史上，从来没有出现过用于Linux内核的正式的源代码管理或修正控制系统。实际

上，很多开发者实现了他们自己的修正控制器，但是并没有官方的LinuxCVS档案库，让

LinusTorvalds检查加入代码，并让其他人可以由此获得代码。修正控制器的缺乏，常常

会使发行版本之间存在“代沟”，没有人真正知道加入了哪些改变，这些改变是否能很好

地融合，或者在即将发行的版本中哪些新内容是值得期待的。通常，如果更多的开发者可

以像了解他们自己所做的改变一样了解到那些变化，某些问题就可以得到避免。

非常有必要使用一个实时的、集中的档案库来保存对Linux内核的最新更新。每一个

被内核接受的改变或者补丁都被作为一个改变集被追踪。终端用户和开发者可以保存他们

自己的源文件档案库，并根据需要可以通过一个简单的命令用最新的改变集进行更新。对

开发者来说，这意味着可以始终使用最新的代码拷贝。测试人员可以使用这些逻辑的改变

集合来确定哪些变化导致了问题的产生，缩短调试所需要的时间。甚至那些希望使用最新

内核的用户也可以直接利用实时的、集中的档案库，因为一旦他们所需要的部件或缺陷修

复加入到内核中，他们就可以马上进行更新。当代码融合到内核时，任何用户都可以提供

关于这些代码的即时反馈和缺陷报告。

并行开发

随着Linux内核的成长，变得更加复杂，而且吸引更多开发者将注意

力集中到内核的特定方面的专门开发上来，出现了另一个开发Linux方法的有趣改变。

在2.3内核版本的开发期间，除了由LinusTorvalds发行的主要的一个内核树之外，还有

一些其他的内核树。

在2.5的开发期间，内核树出现了爆炸式的增长。由于使用源代码管理工具可以保持

开发的同步并行进行，这样就可能实现开发的部分并行化。为了让其他人在他们所做的改

变被接受之前可以进行测试，有一些开发需要并行化。那些保持自己的树的内核维护者致

力于特定的组件和目标，比如内存管理、NUMA部件、改进扩展性和用于特定体系结构的

代码，还有一些树收集并追踪对许多小缺陷的纠正。

这种并行开发模型的优点是，它使得需要进行重大改变的开发者，或者针对一个特定

的目标进行大量类似改变的那些开发者可以自由地在一个受控环境中开发，而并不影响其

他人所用内核的稳定性。当开发者完成工作后，他们可以发布针对Linux内核当前版本的

补丁，以实现到此为止他们所完成的改变。这样，社区中的测试人员就可以方便地测试这

些改变并提供反馈。当每一部分都被证明是稳定的之后，那些部分可以单独地，或者甚至

同时全部地，融合到主要Linux内核中。

代码覆盖分析

新工具为内核提供了代码覆盖分析的功能。覆盖分析表明，在一个给定的测试运行时，

内核中哪些行代码被执行。更重要的是，覆盖分析提示了内核的哪些部分还根本没有被测

试到。这个数据是重要的，因为它指出了需要再编写哪些新测试来测试内核的那些部分，

以使内核可以得到更完备的测试。

大量信息

在为将来的2.6Linux内核进行开的过程中，除了这些自动化的信息管理方法之外，开

放源代码社区的不同成员还收集和追踪了数量惊人的信息。

例如，在KernelNewbies站点上创建了一个状态列表，来保持对已经提出的内核新部

件的追踪。这个列表包含了以状态排序的条目，如果它们已经完成了，则说明它们已经包

含在哪个内核中，如果还没有完成，则指出还需要多长时间。列表上很多条目的链接指向

大型项目的Web站点，或者当条目较小时，链接指向一个解释相应部件的电子邮件信息

的拷贝。

本文标签： 内核改变开发代码提供