linux服务器的优点,第1张

Linux 内核设计的理念主要有这几个点:

MutiTask,多任务

SMP,对称多处理

ELF,可执行文件链接格式

Monolithic Kernel,宏内核

MutiTask

MutiTask 的意思是多任务,代表着 Linux 是一个多任务的操作系统。

任务意味着可以有多个任务同时执行,这里的「同时」可以是并发或并行:

对于单核 CPU 时,可以让每个任务执行一小段时间,时间到就切换另外一个任务,从宏观角度看,一段时间内执行了多个任务,这被称为并发。

对于多核 CPU 时,多个任务可以同时被不同核心的 CPU 同时执行,这被称为并行。

SMP

SMP 的意思是对称多处理,代表着每个 CPU 的地位是相等的,对资源的使用权限也是相同的,多个 CPU 共享同一个内存,每个 CPU 都可以访问完整的内存和硬件资源。

这个特点决定了 Linux 操作系统不会有某个 CPU 单独服务应用程序或内核程序,而是每个程序都可以被分配到任意一个 CPU 上被执行。

ELF

ELF 的意思是可执行文件链接格式,它是 Linux 操作系统中可执行文件的存储格式,你可以从下图看到它的结构:

ELF 文件格式

ELF 把文件分成了一个个分段,每一个段都有自己的作用,具体每个段的作用这里我就不详细说明了,感兴趣的同学可以去看《程序员的自我修养——链接、装载和库》这本书。

另外,ELF 文件有两种索引,Program header table 中记录了「运行时」所需的段,而 Section header table 记录了二进制文件中各个「段的首地址」。

那 ELF 文件怎么生成的呢?

我们编写的代码,首先通过「编译器」编译成汇编代码,接着通过「汇编器」变成目标代码,也就是目标文件,最后通过「链接器」把多个目标文件以及调用的各种函数库链接起来,形成一个可执行文件,也就是 ELF 文件。

那 ELF 文件是怎么被执行的呢?

执行 ELF 文件的时候,会通过「装载器」把 ELF 文件装载到内存里,CPU 读取内存中的指令和数据,于是程序就被执行起来了。

Monolithic Kernel

Monolithic Kernel 的意思是宏内核,Linux 内核架构就是宏内核,意味着 Linux 的内核是一个完整的可执行程序,且拥有最高的权限。

宏内核的特征是系统内核的所有模块,比如进程调度、内存管理、文件系统、设备驱动等,都运行在内核态。

不过,Linux 也实现了动态加载内核模块的功能,例如大部分设备驱动是以可加载模块的形式存在的,与内核其他模块解藕,让驱动开发和驱动加载更为方便、灵活。

有了linux服务器架构再学linux嵌入式的话,是在有linux系统基础上的学习,会对linux系统使用和开发的介入更快捷。

但从最小化学习理念来说,不是一定要学服务器架构的,但学习linux操作系统的架构对深入做linux嵌入式开发有相当大的帮助。

学arm11之前学点51的开发对后面学习linux嵌入式开发的硬件底层操作和电子电路会有较大帮助。

arm比51的优势在于实现多任务处理比较容易实现。

学习arm还不算很烧钱。买arm开发板也不一定要买arm11的,很多应用arm9都很够用,arm9的开发板网上有得淘,估计四五百块,mini2440,s3c2440的型号都可以,还也可以买核心板自己焊接开发板。

因此,要看你具体的应用情况来选择相应的开发板。

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