Более пристальный взгляд на архитектуру ядра

Рис. 3.2 демонстрирует еще один концептуальный взгляд на ядро. Во главу угла здесь ставится не деление на зависящую и не зависящую от архитектуры части, но другие, более информативные вещи. В прямоугольнике «Ядро» показаны части ядра, которые рассматриваются в книге, вместе с номерами глав, где их можно найти. Поддержка симметричных мультипроцессорных систем (SMP) в книге рассматривается, однако на рисунке не присутствует частично потому, что большинство кода поддержки SMP распространяется вне ядра. Точно также поддержка инициализации ядра в книге рассматривается, а на рисунке не показана просто потому, что не представляет особого интереса с точки зрения проектирования.

Рис. 3.2. Подробное представление архитектуры ядра

Взаимодействие процесса с ядром обычно выполняется так:

1. Пользовательское приложение инициирует системный вызов, как привило, через libc.
2. Этот вызов отлавливается функцией ядра system_call (строка 171, глава 5), которая пересылает запрос другой функции, отвечающей за его выполнение.
3. Функция, отвечающая за выполнение запроса, затем взаимодействует с соответствующими внутренними модулями кода, которые, в свою очередь, взаимодействуют с другими модулями кода и/или требуемой аппаратурой.
4. Результаты возвращаются обратно по тому же пути.

Однако, не все взаимодействия с ядром инициируются процессами. Иногда ядро самостоятельно принимает решение взаимодействовать с процессом, например, когда необходимо приостановить выполнение одного процесса для того, чтобы предоставить шанс запуститься другому процессу, либо когда требуется доставить сигнал процессу, либо когда требует уничтожить процесс по причине использования им всего позволенного времени ЦП. Взаимодействия подобного рода на рисунке не показаны, поскольку в общем случае они сводятся к модификации ядром своих внутренних структур данных (исключением из этого правила будет лишь доставка сигнала процессу).