作業系統的可載入模組架構
作業系統中的可載入核心模組是一個包含程式碼的物件檔案,用於擴充套件正在執行的核心(也稱為基本核心)。可載入核心模組用於新增對檔案系統、硬體、系統呼叫等的支援。
顯示作業系統可載入模組的影像如下:
作業系統中可能需要可載入核心模組的不同型別的核心:
微核心
微核心是正確實現作業系統所需的最小軟體。這包括記憶體、程序排程機制和基本的程序間通訊。
微核心包含基本要求,例如記憶體、程序排程機制和基本的程序間通訊。唯一以特權級別(即核心模式)執行的軟體是微核心。作業系統的其他功能從核心模式中移除,並在使用者模式下執行。這些功能可能是裝置驅動程式、檔案伺服器、應用程式程序間通訊等。
微核心確保程式碼易於管理,因為服務在使用者空間中劃分。這意味著在核心模式下執行的程式碼更少,從而提高了安全性和穩定性。
單體核心
在單體系統中,整個作業系統都在核心空間工作。這增加了核心和作業系統的規模。這與微核心系統不同,在微核心系統中,正確實現作業系統所需的最小軟體儲存在核心中。
單體核心使用函式呼叫提供各種服務,例如記憶體管理、檔案管理、程序排程等。這使得作業系統的執行速度非常快,因為服務是在相同的地址空間下實現的。
可載入模組的優點
如果沒有可載入模組,作業系統必須在基本核心中包含所有提供所有預期功能的系統。這將導致記憶體浪費,因為大多數這些系統不會經常使用。此外,使用者每次需要新功能時都需要重建並重新啟動基本核心。
可載入模組的缺點
碎片懲罰是核心中可載入模組的主要缺點。這意味著每次插入新的核心模組程式碼時,核心都會變得碎片化。由於更多的 TLB(轉換旁路緩衝區)未命中,這會導致效能下降。
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