读书摘要

花了一晚上的时间读了几章，挑一些印象深刻的写下来mark下。

单内核和微内核

单内核：内核是一个大过程，同时运行在一个单独的地址空间。因此，这样的内核通常以单个静态二进制文件的形式存放于磁盘（如果装过Ubuntu这种玩过，通常也能看到内核是一个文件)。因为整个系统是一个统一的内核，所以其内部调用效率很高。缺点各模块之间的界限并不特别清晰，模块间的调用比较容易，不太容易维护。

书上说 Linux是单内核，但是因为设计的非常好，模块化依然非常清晰。

微内核：微内核的功能被划分为独立的过程，每个过程叫做一个服务器。所有的服务器都保持独立并运行在各自的地址空间。因此，就不可能像单模块内核那样直接调用 函数，而是通过消息传递处理微内核通信。优点就是服务之间不会互相影响，缺点就是性能没有单内核都高。

内核中没有标准C库，比如没有printf，只有printk

进程

vfork和fork

vfork 不会复制父进程的页，但父进程阻塞，直到子进程退出或者exec()（子进程进入自己的新空间），子进程不能写父进程内存空间。但这样效率不是特别高。

fork 会复制父进程的页，内核会有意让子进程（非保证的）先执行，但是 linux现在有写时复制机制，所以区别不大。

写时复制是指父子进程在写共享的空间的时候，如果谁要写，发现这个共享区还有其他进程占用，就会自己复制一份。所以这也是为什么内核要有意让子进程先运行，因为子进程往往是执行exec函数，可以避免父进程先执行导致的写时复制的开销。

进程和线程

进程：用task_struct保存，保存在内核栈尾端，用汇编计算它都位置非常容易，根据不同CPU有做汇编优化，x86仅需要指针就可以计算出来，不需要用寄存器。

线程：从内核角度看，Linux是没有线程这个概念的。Linux内核没有专门表征线程都数据结构，实际上也是把线程当进程来实现的。线程的创建和进程类似，只不过clone的时候使用了一些参数来表示需要共享资源。

任务调度

Linux是抢占式多任务(非抢占就是当前任务必须执行完T_T)，支持内核抢占。最重要的就是优先级调度策略了，这个大学的操作系统书里面都有讲。

系统调用

用户空间访问系统空间都接口，提供机制而不是策略，系统调用是有一张表的，可以自己去修改表，增加系统调用，系统调用的id也不允许重复使用，即使卸载了，这个Id也不会回收利用。内核提供系统调用，所以可以控制应用程序的访问资源权限。

中断

中断程序分为上下两部分，上半部分做一些响应实时性都操作，下半部分做一些实际耗时都处理性操作。下半部有软中断、tasklet和工作队列三种机制。

中断上下文是指当执行一个中断处理程序或下半部，内核处于中断上下文。中断上下文和进程上下文是有区别的，它没有current宏关联当前进程。进程上下文是以进程上下文的形式链接到内核中都，所以进程上下文是可以睡眠、调用调度程序。中断上下文是不可以睡眠的。

自旋锁和信号量

自旋锁是一种轮询锁（轮询标记位），不会引起进程睡眠，不能递归调用。优点是效率高，适合短时间等待的场景。
信号量会引起进程睡眠，适合长时间（相对）等待的场景

中断上下文中是不能睡眠的，所以只能使用自旋锁。

KVM和Docker

KVM是基于硬件的虚拟化，虚拟化分为全虚拟化（软件/硬件辅助的虚拟化），半虚拟化。
Docker则是基于操作系统级的，基于Linux Namespace实现的(太深入的就不懂了@_@)。