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linux内核管理不包含的子系统是什么

linux内核管理不包含的子系统是“硬件管理系统”。计算机的硬件主要包括内存、中央处理器(CPU)、输入/输出(I/O)设备和硬盘等多个部分;在linux中,硬件要根据不同的种类分属于不同的子系统管理,例如CPU属于CPU管理系统的范围,内存属于内存管理系统,显卡属于设备管理系统。

linux内核管理不包含的子系统是什么

本教程操作环境:linux7.3系统、Dell G3电脑。

Linxu内核主要管理的子系统分为:

(1) CPU管理系统:有时也称为进程管理系统,主要功能在于合理控制CPU的运行时间。Linux采用分时方式保证所有进程都能被执行到,也可以设置程序执行的顺序和优先级,并可在规定的时间和条件下执行指定的任务。

(2) 内存管理系统:有时也称为存储管理系统、主要管理内存的使用。Linux采用虚拟存储技术,可利用硬盘空间扩充内存。当程序刚被执行时,只为其分配虚拟内存空间,只有当执行到必须用到的程序段和数据时,才调入物理内存。

(3) 文件管理系统:主要管理文件存储的方式、位置和空间大小等。Linux采用虚拟文件系统技术、可使用多种文件系统。

(4) 设备管理系统:主要管理外部设备。Linux按照数据交换的特点,将所有设备分为三类:字符设备、块设备和网络设备。

linux内核管理不包含的子系统是“硬件管理系统”。

计算机的硬件主要包括内存(RAM)、中央处理器(CPU)、输入/输出(I/O)设备和硬盘(Hard Disk),全部是由linux内核(Kernel)来进行管理。

因此硬件要根据不同的种类分属于不同的子系统管理,例如CPU属于CPU管理系统的范围,内存属于内存管理系统,显卡属于设备管理系统。

操作系统能让计算机硬件准确无误的工作,可以这样认为,操作系统就是内核与其提供的接口工具,它们之间的关系下图所示。

linux内核管理不包含的子系统是什么

Linux 硬件资源管理

查看系统 PCI 设备

lspci 用于列出所有的 PCI 设备,比如主板、声卡、显卡和网卡等,也会把 USB 接口设备显示出来,语法格式:lspci [参数]

基本显示模式:

参数 作用
-mm 生成机器可读输出(单个 -m 表示过时的格式)
-t 显示总线树

显示选项:

参数 作用
-v 冗余(-vv 或 -vvv 用于更高的冗余度)
-k 显示处理每个设备的内核驱动程序
-x 显示配置空间标准部分的十六进制转储
-xxx 显示整个配置空间的十六进制转储(危险;仅限 root)
-xxxx 显示 4096 字节扩展配置空间的十六进制转储(仅限 root)
-b 总线中心视图(总线看到的地址和 IRQ)
-D 始终显示域名
-P 除显示总线和设备编号外,还显示网桥路径
-PP 除显示总线和设备编号外,还显示总线路径

将设备 ID 解析为名称:

参数 作用
-n 显示数字 ID
-nn 显示文本和数字 ID(名称和数字)
-q 通过 DNS 查询 PCI ID 数据库中的未知 ID
-qq 同上,但重新查询本地缓存的条目
-Q 通过 DNS 查询 PCI ID 数据库中的所有 ID

设备选择:

参数 作用
-s[[[[]:]]:][][.[]] 仅显示选定插槽中的设备
-d[]:[][:] 仅显示具有指定 ID 的设备

其他选项:

参数 作用
-i 使用指定的 ID 数据库,而不是 /usr/share/hwdata/pci.ids
-p 在给定文件中查找内核模块,而不是默认 mode.pcimap
-M 启用 “总线映射” 模式(危险;仅限 root)

PCI 访问选项:

参数 作用
-A 使用指定的 PCI 访问方法(有关列表,请参见 “-A help”)
-O= 设置 PCI 访问参数(有关列表,请参见 “-O help”)
-G 启用 PCI 访问调试
-H> 使用直接硬件访问(=1 或 2)
-F 从给定文件读取 PCI 配置转储

example:

lspci  00:00.0 Host bridge: Intel Corporation 440BX/ZX/DX - 82443BX/ZX/DX Host bridge (rev 01)    # 集成主板设备的类型 00:01.0 PCI bridge: Intel Corporation 440BX/ZX/DX - 82443BX/ZX/DX AGP bridge (rev 01) 00:07.0 ISA bridge: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 ISA (rev 08) 00:07.1 IDE interface: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 IDE (rev 01) 00:07.3 Bridge: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 ACPI (rev 08) 00:07.7 System peripheral: VMware Virtual Machine Communication Interface (rev 10) 00:0f.0 VGA compatible controller: VMware SVGA II Adapter    # VGA 显卡设备 00:1b.0 Class 0403: Intel Corporation 82801G (ICH7 Family) High Definition Audio Controller (rev 01)    # Intel 声卡设备。 00:10.0 SCSI storage controller: LSI Logic / Symbios Logic 53c1030 PCI-X Fusion-MPT Dual Ultra320 SCSI (rev 01) 00:11.0 PCI bridge: VMware PCI bridge (rev 02) 00:15.0 PCI bridge: VMware PCI Express Root Port (rev 01) 00:15.1 PCI bridge: VMware PCI Express Root Port (rev 01) ......省略部分内容 02:00.0 USB controller: VMware USB1.1 UHCI Controller    # USB 接口设备 02:01.0 USB controller: VMware USB2 EHCI Controller 02:02.0 SATA controller: VMware SATA AHCI controller    # SATA 控制器,表明系统是 SATA 系列硬盘 03:00.0 Ethernet controller: VMware VMXNET3 Ethernet Controller (rev 01)    # 百兆网卡设备
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查看 CPU 信息

在 siblings 和 cpu cores 值之间有个对应关系,如果 siblings 是 cpu cores 的两倍,则说明系统支持超线程,并且超线程已打开;如果 siblings 和 cpu cores 一致,则说明系统不支持超线程,或者超线程未打开

cat /proc/cpuinfo  processor       : 0    # 逻辑处理器的唯一标识符 vendor_id       : GenuineIntel    # 处理器类型 cpu family      : 6 model           : 85 model name      : Intel(R) Xeon(R) Silver 4214R CPU @ 2.40GHz    # cpu 的名称,型号,主频 stepping        : 7    # 位于相同物理封装中的逻辑处理器的数量 microcode       : 0x5003302 cpu MHz         : 2394.374 cache size      : 16896 KB physical id     : 0    # 物理封装的唯一标识符 siblings        : 2    # 单 cpu 的逻辑核数 core id         : 0    # 每个内核的唯一标识符 cpu cores       : 2    # 位于相同物理封装中的内核数量 apicid          : 0 initial apicid  : 0 fpu             : yes fpu_exception   : yes cpuid level     : 22 wp              : yes flags           : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ss ht syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon nopl xtopology tsc_reliable nonstop_tsc cpuid pni pclmulqdq ssse3 fma cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrand hypervisor lahf_lm abm 3dnowprefetch invpcid_single ssbd ibrs ibpb stibp ibrs_enhanced fsgsbase tsc_adjust bmi1 avx2 smep bmi2 invpcid avx512f avx512dq rdseed adx smap clflushopt clwb avx512cd avx512bw avx512vl xsaveopt xsavec xgetbv1 xsaves arat pku ospke avx512_vnni md_clear flush_l1d arch_capabilities bugs            : spectre_v1 spectre_v2 spec_store_bypass bogomips        : 4788.74 clflush size    : 64 cache_alignment : 64 address sizes   : 45 bits physical, 48 bits virtual power management:
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查看物理 CPU 的个数

cat /proc/cpuinfo | grep "physical id" | uniq | wc -l

查看每个物理 CPU 中内核的个数

cat /proc/cpuinfo | grep "cpu cores" | uniq

查看系统所有逻辑 CPU 个数(所有物理 CPU 中内核的个数加上超线程个数),可通过如下命令查看。

cat /proc/cpuinfo | grep "processor" | wc -l

查看系统内存信息

cat /proc/meminfo  MemTotal:       24656144 kB    # 系统的物理内存 MemFree:        20415000 kB    # 物理内存 MemAvailable:   23038032 kB Buffers:          194668 kB    # 缓冲区 Cached:          2575064 kB    # 缓存 SwapCached:            0 kB Active:          1785688 kB Inactive:        1789328 kB Active(anon):     795436 kB Inactive(anon):    18024 kB Active(file):     990252 kB Inactive(file):  1771304 kB ......省略部分内容
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查看磁盘分区信息

fdisk -l  Disk /dev/nvme0n1: 100 GiB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disklabel type: dos Disk identifier: 0xfa430a69  Device         Boot   Start       End   Sectors Size Id Type /dev/nvme0n1p1 *       2048   2099199   2097152   1G 83 Linux /dev/nvme0n1p2      2099200 209715199 207616000  99G 8e Linux LVM  Disk /dev/mapper/cs-root: 65.2 GiB, 69960990720 bytes, 136642560 sectors Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes  Disk /dev/mapper/cs-swap: 2 GiB, 2176843776 bytes, 4251648 sectors Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes  Disk /dev/mapper/cs-home: 31.8 GiB, 34158411776 bytes, 66715648 sectors Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
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