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內核

發布時間: 2021-05-12 23:34:52

Ⅰ 系統內核是什麼

系統內核是操作系統最基本的部分。它是為眾多應用程序提供對計算機硬體的安全訪問的一部分軟體,這種訪問是有限的,並且內核決定一個程序在什麼時候對某部分硬體操作多長時間。

內核是基於硬體的第一層軟體擴充,提供操作系統的最基本的功能,是操作系統工作的基礎,它負責管理系統的進程、內存、設備驅動程序、文件和網路系統,決定著系統的性能和穩定性。

內核的分類可分為單內核和雙內核以及微內核。嚴格地說,內核並不是計算機系統中必要的組成部分。

(1)內核擴展閱讀:

單內核結構是非常有吸引力的一種設計,由於在同一個地址空間上實現所有低級操作的系統控制代碼的復雜性的效率會比在不同地址空間上實現更高些。單核結構正趨向於容易被正確設計,所以它的發展會比微內核結構更迅速些。

盡管每一個模塊都是單獨地服務這些操作,內核代碼是高度集成的,而且難以編寫正確。因為所有的模塊都在同一個內核空間上運行,一個很小的bug都會使整個系統崩潰。然而,如果開發順利,單內核結構就可以從運行效率上得到好處。

參考資料來源:網路——內核

Ⅱ 內核是什麼

內核是操作系統最基本的部分。它是為眾多應用程序提供對計算機硬體的安全訪問的一部分軟體,這種訪問是有限的,並且內核決定一個程序在什麼時候對某部分硬體操作多長時間。
內核,是一個操作系統的核心。是基於硬體的第一層軟體擴充,提供操作系統的最基本的功能,是操作系統工作的基礎,它負責管理系統的進程、內存、設備驅動程序、文件和網路系統,決定著系統的性能和穩定性。
現代操作系統設計中,為減少系統本身的開銷,往往將一些與硬體緊密相關的(如中斷處理程序、設備驅動程序等)、基本的、公共的、運行頻率較高的模塊(如時鍾管理、進程調度等)以及關鍵性數據結構獨立開來,使之常駐內存,並對他們進行保護。通常把這一部分稱之為操作系統的內核。程序可以直接地被調入計算機中執行,這樣的設計說明了設計者不希望提供任何硬體抽象和操作系統的支持,它常見於早期計算機系統的設計中。最終,一些輔助性程序,例如程序載入器和調試器,被設計到機器核心當中,或者固化在只讀存儲器里。這些變化發生時,操作系統內核的概念就漸漸明晰起來了。

Ⅲ 「內核」具體是什麼意思

內核是操作系統的內部核心程序,它向外部提供了對計算機設備的核心管理調用。我們將操作系統的代碼分成2部分。內核所在的地址空間稱作內核空間。而在內核以外的統稱為外部管理程序,它們大部分是對外圍設備的管理和界面操作。外部管理程序與用戶進程所佔據的地址空間稱為外部空間。通常,一個程序會跨越兩個空間。當執行到內河空間的一段代碼時,我們稱程序處於內核態,而當程序執行到外部空間代碼時,我們稱程序處於用戶態。

從UNIX起,人們開始用高級語言(UNIX上最具有代表性的就是UNIX的系統級語言C語言)編寫內核代碼,使得內核具有良好的擴展性。單一內核(monolithic kernel)是當時操作系統的主流,操作系統中所有的系統相關功能都被封裝在內核中,它們與外部程序處於不同的內存地址空間中,並通過各種方式(在Intel IA-32體系中採用386保護模式)防止 外部程序直接訪問內核結構。程序只有通過一套稱作系統調用(system call)的界面訪問內核結構。近些年來,微內核(micro kernel)結構逐漸流行起來,成為操作系統的主要潮流。1986年,Tanenbaum提出Mach kernel,而後,他的minix和GNU的Hurd操作系統更是微內核系統的典範。

在微內核結構中,操作系統的內核只需要提供最基本、最核心的一部分操作(比如創建和刪除任務、內存管理、中斷管理等)即可,而其他的管理程序(如文件系統、網路協議棧等)則盡可能的放在內核之外。這些外部程序可以獨立運行,並對外部用戶程序提供操作系統服務,服務之間使用進程間通信機制(IPC)進行交互,只在需要內核的協助時,才通過一套介面對內核發出調用請求。

微內核系統的優點時操作系統具有良好的靈活性。它使得操作系統內部結構簡單清晰。程序代碼的維護非常之方便。但是也有不足之處。微內核系統由於核心態只實現了最基本的系統操作,這樣內核以外的外部程序之間由於獨立運行使得系統難以進行良好的整體優化。另外,進程間互相通信的開銷也較單一內核系統要大許多。從整體上看,在當前的硬體條件下,微內核在效率上的損失小於其在結構上獲得的收益,故而選取微內核成為操作系統的一大潮流。

然而,Linux系統卻恰恰使用了單一內核結構。這是由於Linux是一個實用主義的操作系統。Linux Tovarlds以代碼執行效率為自己操作系統的第一要務,並沒有進行過一個系統的設計工作,而是任由Linux在使用中不斷發展。在這樣的發展過程中,參與Linux開發的程序員大多為世界各地的黑客們。比起結構的清晰,他們更加註重功能的強大和高效的代碼。於是,他們將大量的精力放在優化代碼上,而這樣的全局性優化必然以喪失結構精簡為代價,導致Linux中的每個部件都不能輕易被拆除。否則必然破壞整體效率。

雖然Linux是單一內核體系,但是它與傳統的單一內核UNIX操作系統不同。在普通的單一內核系統中,所有的內核代碼都是被靜態編譯聯入的,而在Linux中,可以動態裝入和卸載內河中的部分代碼。Linux將這些代碼段稱為模塊。(mole),並對模塊給予了強有力的支持。在Linux中,可以在需要時自動裝入和卸載模塊。

Linux不支持用戶態線程。在用戶態中,Linux認為線程就是共享上下文(Context)的進程。Linux通過LWP(light weight thread)的機制來實現用戶態線程的概念。通過系統調用clone()創建新的線程。

Linux的內核為非搶占式的。即,Linux不能通過改變優先權來影響內核當前的執行流程。因此,Linux在實現實時操作時就有問題。Linux並不是一個「硬」實時操作系統。

在Linux內核中,包括了進程管理(process management)、定時器(timer)、中斷管理(interrupt management)、內存管理(memory management)、模塊管理(mole management)、虛擬文件系統介面(VFS layer)、文件系統(file system)、設備驅動程序(device driver)、進程間通信(inter-process communication)、網路管理(network management)、系統啟動(system init)等操作系統功能的實現。

Ⅳ 內核是什麼,內核是是軟體嗎內核是演算法嗎

內核是操作系統最基本的部分。它是為眾多應用程序提供對計算機硬體的安全訪問的一部分軟體,這種訪問是有限的,並且內核決定一個程序在什麼時候對某部分硬體操作多長時間。直接對硬體操作是非常復雜的,所以內核通常提供一種硬體抽象的方法來完成這些操作。硬體抽象隱藏了復雜性,為應用軟體和硬體提供了一套簡潔,統一的介面,使程序設計更為簡單。

嚴格地說,內核並不是計算機系統中必要的組成部分。程序可以直接地被調入計算機中執行,這樣的設計說明了設計者不希望提供任何硬體抽象和操作系統的支持,它常見於早期計算機系統的設計中。最終,一些輔助性程序,例如程序載入器和調試器,被設計到機器核心當中,或者固化在只讀存儲器里。這些變化發生時,操作系統內核的概念就漸漸明晰起來了。

一個更重要的問題是,什麼人才要了解內核。或者說,對內核的了解程度,會怎樣影響一個人的工作,畢竟,它是復雜的。

Ⅳ CPU的內核是什麼

核心(Die)又稱為內核,是CPU最重要的組成部分。CPU中心那塊隆起的晶元就是核心,是由單晶硅以一定的生產工藝製造出來的,CPU所有的計算、接受/存儲命令、處理數據都由核心執行。各種CPU核心都具有固定的邏輯結構,一級緩存、二級緩存、執行單元、指令級單元和匯流排介面等邏輯單元都會有科學的布局。
為了便於CPU設計、生產、銷售的管理,CPU製造商會對各種CPU核心給出相應的代號,這也就是所謂的CPU核心類型。

不同的CPU(不同系列或同一系列)都會有不同的核心類型(例如Pentium 4的Northwood,Willamette以及K6-2的CXT和K6-2+的ST-50等等),甚至同一種核心都會有不同版本的類型(例如Northwood核心就分為B0和C1等版本),核心版本的變更是為了修正上一版存在的一些錯誤,並提升一定的性能,而這些變化普通消費者是很少去注意的。每一種核心類型都有其相應的製造工藝(例如0.25um、0.18um、0.13um以及0.09um等)、核心面積(這是決定CPU成本的關鍵因素,成本與核心面積基本上成正比)、核心電壓、電流大小、晶體管數量、各級緩存的大小、主頻范圍、流水線架構和支持的指令集(這兩點是決定CPU實際性能和工作效率的關鍵因素)、功耗和發熱量的大小、封裝方式(例如S.E.P、PGA、FC-PGA、FC-PGA2等等)、介面類型(例如Socket 370,Socket A,Socket 478,Socket T,Slot 1、Socket 940等等)、前端匯流排頻率(FSB)等等。因此,核心類型在某種程度上決定了CPU的工作性能。

一般說來,新的核心類型往往比老的核心類型具有更好的性能(例如同頻的Northwood核心Pentium 4 1.8A GHz就要比Willamette核心的Pentium 4 1.8GHz性能要高),但這也不是絕對的,這種情況一般發生在新核心類型剛推出時,由於技術不完善或新的架構和製造工藝不成熟等原因,可能會導致新的核心類型的性能反而還不如老的核心類型的性能。例如,早期Willamette核心Socket 423介面的Pentium 4的實際性能不如Socket 370介面的Tualatin核心的Pentium III和賽揚,現在的低頻Prescott核心Pentium 4的實際性能不如同頻的Northwood核心Pentium 4等等,但隨著技術的進步以及CPU製造商對新核心的不斷改進和完善,新核心的中後期產品的性能必然會超越老核心產品。

CPU核心的發展方向是更低的電壓、更低的功耗、更先進的製造工藝、集成更多的晶體管、更小的核心面積(這會降低CPU的生產成本從而最終會降低CPU的銷售價格)、更先進的流水線架構和更多的指令集、更高的前端匯流排頻率、集成更多的功能(例如集成內存控制器等等)以及雙核心和多核心(也就是1個CPU內部有2個或更多個核心)等。CPU核心的進步對普通消費者而言,最有意義的就是能以更低的價格買到性能更強的CPU。

在CPU漫長的歷史中伴隨著紛繁復雜的CPU核心類型,以下分別就Intel CPU和AMD CPU的主流核心類型作一個簡介。主流核心類型介紹(僅限於台式機CPU,不包括筆記本CPU和伺服器/工作站CPU,而且不包括比較老的核心類型)。

Tualatin
這也就是大名鼎鼎的「圖拉丁」核心,是Intel在Socket 370架構上的最後一種CPU核心,採用0.13um製造工藝,封裝方式採用FC-PGA2和PPGA,核心電壓也降低到了1.5V左右,主頻范圍從1GHz到1.4GHz,外頻分別為100MHz(賽揚)和133MHz(Pentium III),二級緩存分別為512KB(Pentium III-S)和256KB(Pentium III和賽揚),這是最強的Socket 370核心,其性能甚至超過了早期低頻的Pentium 4系列CPU。

Willamette
這是早期的Pentium 4和P4賽揚採用的核心,最初採用Socket 423介面,後來改用Socket 478介面(賽揚只有1.7GHz和1.8GHz兩種,都是Socket 478介面),採用0.18um製造工藝,前端匯流排頻率為400MHz, 主頻范圍從1.3GHz到2.0GHz(Socket 423)和1.6GHz到2.0GHz(Socket 478),二級緩存分別為256KB(Pentium 4)和128KB(賽揚),注意,另外還有些型號的Socket 423介面的Pentium 4居然沒有二級緩存!核心電壓1.75V左右,封裝方式採用Socket 423的PPGA INT2,PPGA INT3,OOI 423-pin,PPGA FC-PGA2和Socket 478的PPGA FC-PGA2以及賽揚採用的PPGA等等。Willamette核心製造工藝落後,發熱量大,性能低下,已經被淘汰掉,而被Northwood核心所取代。

Northwood
這是目前主流的Pentium 4和賽揚所採用的核心,其與Willamette核心最大的改進是採用了0.13um製造工藝,並都採用Socket 478介面,核心電壓1.5V左右,二級緩存分別為128KB(賽揚)和512KB(Pentium 4),前端匯流排頻率分別為400/533/800MHz(賽揚都只有400MHz),主頻范圍分別為2.0GHz到2.8GHz(賽揚),1.6GHz到2.6GHz(400MHz FSB Pentium 4),2.26GHz到3.06GHz(533MHz FSB Pentium 4)和2.4GHz到3.4GHz(800MHz FSB Pentium 4),並且3.06GHz Pentium 4和所有的800MHz Pentium 4都支持超線程技術(Hyper-Threading Technology),封裝方式採用PPGA FC-PGA2和PPGA。按照Intel的規劃,Northwood核心會很快被Prescott核心所取代。

Prescott
這是Intel最新的CPU核心,目前還只有Pentium 4而沒有低端的賽揚採用,其與Northwood最大的區別是採用了0.09um製造工藝和更多的流水線結構,初期採用Socket 478介面,以後會全部轉到LGA 775介面,核心電壓1.25-1.525V,前端匯流排頻率為533MHz(不支持超線程技術)和800MHz(支持超線程技術),主頻分別為533MHz FSB的2.4GHz和2.8GHz以及800MHz FSB的2.8GHz、3.0GHz、3.2GHz和3.4GHz,其與Northwood相比,其L1 數據緩存從8KB增加到16KB,而L2緩存則從512KB增加到1MB,封裝方式採用PPGA。按照Intel的規劃,Prescott核心會很快取代Northwood核心並且很快就會推出Prescott核心533MHz FSB的賽揚。

Athlon XP的核心類型
Athlon XP有4種不同的核心類型,但都有共同之處:都採用Socket A介面而且都採用PR標稱值標注。

Palomino
這是最早的Athlon XP的核心,採用0.18um製造工藝,核心電壓為1.75V左右,二級緩存為256KB,封裝方式採用OPGA,前端匯流排頻率為266MHz。

Thoroughbred
這是第一種採用0.13um製造工藝的Athlon XP核心,又分為Thoroughbred-A和Thoroughbred-B兩種版本,核心電壓1.65V-1.75V左右,二級緩存為256KB,封裝方式採用OPGA,前端匯流排頻率為266MHz和333MHz。

Thorton
採用0.13um製造工藝,核心電壓1.65V左右,二級緩存為256KB,封裝方式採用OPGA,前端匯流排頻率為333MHz。可以看作是屏蔽了一半二級緩存的Barton。

Barton
採用0.13um製造工藝,核心電壓1.65V左右,二級緩存為512KB,封裝方式採用OPGA,前端匯流排頻率為333MHz和400MHz。

新Duron的核心類型
AppleBred
採用0.13um製造工藝,核心電壓1.5V左右,二級緩存為64KB,封裝方式採用OPGA,前端匯流排頻率為266MHz。沒有採用PR標稱值標注而以實際頻率標注,有1.4GHz、1.6GHz和1.8GHz三種。

Athlon 64系列CPU的核心類型
Clawhammer
採用0.13um製造工藝,核心電壓1.5V左右,二級緩存為1MB,封裝方式採用mPGA,採用Hyper Transport匯流排,內置1個128bit的內存控制器。採用Socket 754、Socket 940和Socket 939介面。

Newcastle
其與Clawhammer的最主要區別就是二級緩存降為512KB(這也是AMD為了市場需要和加快推廣64位CPU而採取的相對低價政策的結果),其它性能基本相同。

Ⅵ 什麼是內核

分析通過地核的地震波,可以確定內核間斷面的位置。內核(也稱G層)的半徑為1221公里。內核界面上地震波的速度有明顯跳躍。內核的縱波速度自10.98公里/秒逐漸增至11.2公里/秒;橫波速度約為3.5公里/秒。

根據固體潮所測量的地球剛性,說明地核不可能都是液態,因此內核可能是固態。

地球的密度分布必須符合觀測值。為了達到力學的穩定,地球密度須隨深度而增大,至少不應有太大的減少。地殼物質的平均密度遠較地球的平均密度為小,所以深部物質的密度較大。

太陽、月亮、地球的結構圖

Ⅶ 內核是什麼

內核內核是操作系統最基本的部分。它是為眾多應用程序提供對計算機硬體的安全訪問的一部分軟體,這種訪問是有限的,並且內核決定一個程序在什麼時候對某部分硬體操作多長時間。內核的分類可分為單內核和雙內核以及微內核。嚴格地說,內核並不是計算機系統中必要的組成部分。

Ⅷ 內核是什麼意思

系統內核可以理解為系統中心程式,

因為操作系統也是用編程編出來的特殊程序,

所謂系統內核可以理解為系統最關鍵的程序(其實也可以理解為它執行各種命令的方式)

就像一輛車的發動機,好的發動機可以給車帶來更好的性能!!

你可以在網路上搜索一下,我就不重復了,說說我自己的理解。

蘋果核你知道吧,蘋果其他的部分都是圍繞他生長。

系統內核是系統的核心部分,主要負責進程調度,消息處理等。一般內核比較小。就像公司經理不負責生長任務,但是他們負責如何調度人員,分配資源.....

大概就是這個意思了

Ⅸ linux內核是什麼,有啥作用 ,

Linux是一種開源電腦操作系統內核。它是一個用C語言寫成,符合POSIX標準的類Unix操作系統。

操作系統是一個用來和硬體打交道並為用戶程序提供一個有限服務集的低級支撐軟體。一個計算機系統是一個硬體和軟體的共生體,它們互相依賴,不可分割。

計算機的硬體,含有外圍設備、處理器、內存、硬碟和其他的電子設備組成計算機的發動機。但是沒有軟體來操作和控制它,自身是不能工作的。完成這個控制工作的軟體就稱為操作系統,在Linux的術語中被稱為「內核」,也可以稱為「核心」。

Linux內核的主要模塊(或組件)分以下幾個部分:存儲管理、CPU和進程管理、文件系統、設備管理和驅動、網路通信,以及系統的初始化(引導)、系統調用等。


(9)內核擴展閱讀:

Linux內核的特性

1、可移植性

Linux是全球被最廣泛移植的操作系統內核。從掌上電腦iPad到巨型電腦IBM S/390,甚至於微軟出品的游戲機XBOX都可以看到Linux內核的蹤跡。Linux也是IBM超級計算機Blue Gene的操作系統。

2、網路支持

作為一個生產操作系統和開源軟體,Linux 是測試新協議及其增強的良好平台。Linux 支持大量網路協議,包括典型的 TCP/IP,以及高速網路的擴展(大於 1 Gigabit Ethernet [GbE] 和 10 GbE)。Linux 也可以支持諸如流控制傳輸協議(SCTP)之類的協議,它提供了很多比 TCP 更高級的特性(是傳輸層協議的接替者)。

3、動態內核

Linux 還是一個動態內核,支持動態添加或刪除軟體組件。被稱為動態可載入內核模塊,它們可以在引導時根據需要(當前特定設備需要這個模塊)或在任何時候由用戶插入。

4、系統管理程序

Linux 最新的一個增強是可以用作其他操作系統的操作系統。該系統對內核進行了修改,稱為基於內核的虛擬機(KVM)。這個修改為用戶空間啟用了一個新的介面,它可以允許其他操作系統在啟用了 KVM 的內核之上運行。除了運行 Linux 的其他實例之外, Microsoft® Windows® 也可以進行虛擬化。惟一的限制是底層處理器必須支持新的虛擬化指令。