当操作系统“满载”时，内核是否“自行”运行？

Question

让我解释一下我认为内核的工作原理：

• 当计算机开机时，内核将开始运行（BIOS将运行引导加载程序，我认为引导加载程序将运行内核）。

• 现在内核会做一些工作（例如：初始化 中断描述符表，为用户创建必要的流程以便能够与操作系统交互等。）

• 一旦内核完成它必须做的事情（当操作系统“完全加载”以便用户开始与之交互时），内核将“自行”停止运行。

• 现在内核仍然会运行但不是“独立”，而是响应中断（例如：系统调用，硬件定时器间隔到期，鼠标移动，键盘按下等），所以当我们现在说内核正在运行，我们只是说正在执行中断处理程序。

我的理解是正确的，还是即使在“完全加载”操作系统之后，内核将继续像其他任何进程一样运行？

Answer 1

您的描述偏离了标记。

内核不是一个进程。您在前两个步骤中描述了引导程序加载过程。引导过程设置内核但不是内核。一旦加载了操作系统，引导过程就会有效消失。

在大多数系统中，没有内核进程。引导完成后，内核仅通过异常或中断调用，这些异常或中断将分派给处理程序（由引导过程设置）。这些异常和中断处理程序在导致中断的进程的上下文中运行，或者在发生中断时正在运行。

Answer 2

以上两者都不是完全正确的：

• True：内核有点类似于共享库。但是有区别。内核实际上是一个程序，有自己的参数（从引导加载程序传递），虽然不是传统意义上的过程。所述程序负责初始化特权内存和执行空间（Intel：Ring 0，ARM：SVC或EL1），其中它具有对硬件的完全访问权限并可初始化子系统，包括内存管理（通过它创建隔离的虚拟内存容器）我们调用＆＃34;进程＆＃34;），调度（对于在进程内运行的线程）文件系统等等。

BUT：

内核在其内存空间中产生了很多自己的线程（你可以在Linux中轻松看到它，例如，使用ps -ef并查找PPID为2，或者ps aux寻找RSS / VSIZE 0），以及更新版本的ps，[]标记。 Darwin（MacOS / iOS）无法使用内置工具显示内核线程，除非使用专门的sys调用（目前为＃491，stack_snapshot_with_config）。

一个内核线程（确切地说，取决于操作系统），＆＃34;萌芽＆＃34;并成为用户模式PID 1 - init（现在＆＃34; systemd＆＃34;在较新的Linux systemd上）或launchd（达尔文）。与downvoter相反（并且不要对此投票），这不是一些廉价的无限循环。它有足够的功能，采用孤儿进程（收获它们并防止僵尸），启动任务，一般是家务。 PID 1本身在大多数情况下都会阻塞，并且不要与空闲任务（实际上是内核线程）混淆。 PID 1也是不朽的（不能用-9杀死）并且它应该可怕地死掉（通过一些例外），内核通常会发生恐慌。

解释＃2（334403）更多的是标记，但内核线程继续在后台执行。例如Linux kswapd可能会响应某些页面错误进行交换。或者预定刷新页面/缓冲区（Darwin：统一）缓存。也就是说，其他转换到内核模式通常确实在系统调用（自愿）或中断/异常（非自愿​​）。也就是说，除非其中一个内核线程醒来并需要做某事。