linux - 当操作系统为 "on its own"时，内核是否停止运行 "fully loaded"？

Question

让我解释一下我认为内核是如何工作的:

• 当电脑开机后，内核就会开始运行(BIOS会运行boot loader，我认为boot loader会运行内核)。

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

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

• 现在内核仍会运行，但不是“独立运行”，而是响应中断(例如:系统调用、硬件计时器间隔到期、鼠标移动、键盘按下等)，所以当我们现在说内核正在运行，只是指中断处理程序正在执行。

我的理解是否正确，或者即使在操作系统“完全加载”之后，内核仍会像其他任何进程一样继续运行？

Answer 1

以上说法都不完全正确:

• 正确:内核有点类似于共享库。但也有区别。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)，尽管不是传统意义上的进程。该程序负责初始化特权内存和执行空间(Intel:Ring 0，ARM:SVC 或 EL1)，其中它可以完全访问硬件并可以初始化子系统，包括内存管理(通过它创建隔离的虚拟内存容器)我们称之为“进程”)、调度(对于在进程内运行的线程)文件系统等。

但是:

内核在它的内存空间中产生了很多它自己的线程(你可以在 Linux 中很容易地看到，例如，使用 ps -ef 并寻找 2 的 PPID，或者 ps aux 寻找 RSS/VSIZE 的0), 而在较新版本的 ps 中, [ ] 标记。 Darwin (MacOS/iOS) 无法使用内置工具显示内核线程，除非使用专门的系统调用(目前，#491，stack_snapshot_with_config)。

其中一个内核线程(具体取决于操作系统)“萌芽”并成为用户模式 ​​PID 1 - init(在较新的 Linux systemd 上现在是“systemd”)或 launchd (Darwin)。这不是一些廉价的无限循环。它的盘子已经够多了，采用孤儿进程(收获它们并防止僵尸)，启动任务，以及一般的内务处理。 PID 1 本身大部分时间都会阻塞，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)并且如果它可怕地死去(由于某些异常)，内核通常会出现 panic 。

解释 #2 (334403) 更准确，但内核线程继续在后台执行。例如Linux kswapd 可以响应某些页面错误进行交换。或计划刷新页面/缓冲区( Darwin :统一)缓存。也就是说，其他到内核模式的转换通常确实是在系统调用(自愿)或中断/异常(非自愿​​)时进行的。也就是说，除非其中一个内核线程唤醒并需要做某事。