linux基础入门课程---linux内核调度机制

linux内核调度机制：

   如果只有一个linux内核，而没有编译器类似的程序，只有内核是不能在硬件上运行的，所以linux内核提供了开源程序的平台，开源程序又催生了linux的发展，而底层的硬件要被上层应用使用，又需要驱动程序。

   在多程序运行时，CPU进行时间分片（timeslice）分配给每个程序，并且程序要运行，必须在内存中，但是内存分片会形成内存碎片，所以最后出现了线性地址和物理地址。多程序同时运行时进行交替，简称切换，为了保证多个程序不互相打搅，在内存切换按时有序，所以把在内存中程序的副本，称为进程，实现对运行中程序资源分配的单位，所以一个基本内核，最基本的功能，应该具有：CPU时间分配、内存管理、进程管理、安全管理、驱动硬件，因此，每个硬件都必须有驱动程序，一些常用的驱动程序可以集成在内核中，不常用的就需要安装第三方驱动。

   操作系统基本上分三个层次，最底层硬件-内核-应用程序，操作系统起来之后需要一个机制供用户操作（比如桌面，为人机接口），有一个程序供用户去管理其他应用程序，即shell，SHELL分两类：GUI图形用户接口和CLI命令行接口。为了保证内核的功能够底层，够简洁，够通用，内核将底层硬件的功能通过系统调用（system
call）向上层应用程序提供，系统调用即函数。为了简化程序员的工作，将相应系统调用进行封装，形成通用功能，被称为库（被调用以后的程序）。库的调用方式有两种：静态编译和动态编译（例如windows中以.dll结尾的文件，linux中为C语言提供基本的底层运行库为glibc）。

   在系统运行之后，内存中有一段空间只有内核才能访问，用户是无法访问的，用户是不能跟内核空间打交道的。比如说用户执行rm /tmp/test.txt，用户空间执行程序之后，发现需要删除文件，要操作硬件，而删除需要内核进行，所以CPU要陷入到内核模式，CPU分级别，用户空间在3，内核空间为0，只有在0级别下才能进行操作删除。所以不同平台的库调用机制不一样，库也不一样，所以不同程序在不能平台不能使用，因而为了保证库UNIX和LINUX库的兼容性，可移植性，形成了一个标准，即调用方式和输出结果是一样的，称作POS（可移植操作系统），后改名为POSIX，像POSIX规范，叫API规范（应用编程接口）。但API相同，ABI（应用二进制接口）不同，即在LINUX中编译好的程序在UNIX中不能执行，也就是执行格式不一样，如果重新编译，即可使用，然后ABI取决于库和内核。