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2003年歲末，Linux社區(qū)最鼓舞人心的消息莫過于期盼已久的2.6.0內(nèi)核正式推出。 新內(nèi)核是振奮人心的，無論對于企業(yè)用戶、個人愛好者還是開發(fā)者。新內(nèi)核的功能比以往任何一個版本都更加強大，它支持更多類型的處理器，提高了可靠性和可擴 展性，勢必推動Linux更廣泛地應(yīng)用。 對于高端服務(wù)器，新特性改進了性能、可擴展性、吞吐率，以及對多處理機服務(wù)器的支持。對于嵌入式領(lǐng)域，新內(nèi)核合并了uCLinux，添加了新的體系結(jié)構(gòu)和 處理器類型，包括對無MMU系統(tǒng)的支持。對于桌面用戶，新內(nèi)核則添加了一整套新的音頻和多媒體驅(qū)動程序。Linux強勁的發(fā)展勢頭再次向人們展現(xiàn)了其獨特 的魅力。

Linux 2.6內(nèi)核新特性

支持更多處理器，比如AMD64、一些大型機及嵌入式等，同時改進了對已有處理器的支持。 采用搶占式內(nèi)核，使交互式操作的響應(yīng)速度大大提高。 修改了I/O子系統(tǒng)部分，保證在各種工作負荷下I/O都有很好的響應(yīng)速度。 更新了IDE/ATA、SCSI等存儲總線，解決和改善了以前的一些問題，比如2.6版內(nèi)核可以直接通過IDE驅(qū)動程序來支持IDE CD/RW設(shè)備，而不必像以前一樣要使用一個特別的SCSI模擬驅(qū)動程序。 大量改進文件系統(tǒng)，比如支持Windows的邏輯卷管理器、重寫對NTFS文件系統(tǒng)的支持、改進HPFS等。 改進和部分重寫了Modules功能，使之更穩(wěn)定。 改進對USB的支持，使之能夠支持當(dāng)前多數(shù)主流的USB設(shè)備。 加強對無線設(shè)備的支持。 增加了ALSA（Advanced Linux Sound Architecture）。ALSA是有希望取代舊式OSS（Open Sound System）的另一種聲音系統(tǒng)，能支持全杜比錄音及回放、無縫混音、支持聲音合成設(shè)備、USB聲卡等。 支持更多種類和型號的多媒體設(shè)備。 網(wǎng)絡(luò)功能新增了對IPSec協(xié)議的支持，改進了對IPv6的支持。 新增“Enable different security models”。 編譯系統(tǒng)的改進。 ...... 實際上2.6版內(nèi)核的很多新特性都是針對企業(yè)應(yīng)用的改進，比如最大支持64個CPU、64GB內(nèi)存、支持NUMA（非一致存儲訪問）等。對于普通PC用 戶，從2.6版內(nèi)核中感受到的將是USB支持、響應(yīng)速度、音頻、無線設(shè)備、PDA等方面的提高。

Windows VS Linux內(nèi)核

從應(yīng)用角度看，Linux內(nèi)核的主要任務(wù)是I/O設(shè)備管理、TCP/IP及任務(wù)調(diào)度等。Linux內(nèi)核表現(xiàn)出高度的可配置性和獨立性，可以移植到多種平臺 上。Linux內(nèi)核的可配置、可移植性使得Linux在許多領(lǐng)域中被廣泛使用。Linux的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核發(fā)布版本體積大概在40～50MB左右，而現(xiàn)在，一些 在評估板上試驗用的嵌入式Linux系統(tǒng)（使用ARM或M68K系列嵌入式處理器）只用到2MB大小的內(nèi)核，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能和完整的任務(wù)調(diào)度。這使 得Linux可以適用于從高端服務(wù)器到嵌入式應(yīng)用的各等級平臺。 與之相比，Windows并沒有明確的內(nèi)核概念，它更適合于臺式機。Window NT從未真正地打入高端服務(wù)器領(lǐng)域，嵌入式領(lǐng)域的WinCE系統(tǒng)也同樣遇到了一些結(jié)構(gòu)性困難。 從性能角度比較，衡量一個內(nèi)核優(yōu)劣的重要指標(biāo)是多任務(wù)環(huán)境下的安全性和任務(wù)調(diào)度效率。Linux在這方面繼承了Unix的優(yōu)點。在多任務(wù)效率的比較 上，Linux內(nèi)核中的消息機制和通信模式使其在速度和性能上都更具優(yōu)勢。 而Windows 9x系列（包括Windows Me）并沒有實現(xiàn)安全的多任務(wù)環(huán)境，Windows 2000/NT雖在安全性上下了功夫，但結(jié)果仍然存在諸多的安全隱患和漏洞。

Linux 2.6內(nèi)核VS Linux 2.4內(nèi)核

新內(nèi)核較之以往內(nèi)核在很多方面都有突破性地改進，前面已有列舉。這里再簡單對幾個較突出的方面進行比較，使讀者對新內(nèi)核的新特性能有一個更清晰的了解。
1．服務(wù)器領(lǐng)域 在大型服務(wù)器領(lǐng)域，Unix一直獨占鰲頭。最新發(fā)布的Linux 2.6版內(nèi)核增加了對安全性的改進和支持，從而使Linux具備了與Unix在這一領(lǐng)域抗衡的基礎(chǔ)。 Linux的穩(wěn)定性和安全性一直都是商家青睞它的主要原因，大型服務(wù)器更是Linux在商業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的頂梁柱。2.6版內(nèi)核對更多新硬件類型的支持中也包 含了對大型服務(wù)器更多的支持。這些服務(wù)器既有運行i386處理器的，也有運行其它處理器的。這些特性是新近加入Linux的，還有許多優(yōu)化工作需要完成。 但這是Linux發(fā)展相當(dāng)迅速的一個領(lǐng)域，預(yù)計在不久的將來，Linux將成為服務(wù)器領(lǐng)域更有力的競爭者。 在Linux 2.6內(nèi)核中，整個基于核心的安全體系，即類Unix操作系統(tǒng)中的超級用戶權(quán)限，已經(jīng)被劃分成一些可以被替換的安全模塊。不過，目前提供的安全模塊只有一 個缺省的，僅僅當(dāng)作一個向我們展示如何自定義安全模塊的例子。作為這個變化的一部分，核心的所有部分都被更新，以具有更細粒度的用戶訪問控制，而不是像以 前那樣的“超級用戶”系統(tǒng)。雖然幾乎所有的Linux系統(tǒng)將仍然存在具有完全訪問權(quán)限的root用戶，但上述改變使得類Linux系統(tǒng)可以不再必須如此。 另一個與安全相關(guān)的變化是一些二進制模塊不能再重載系統(tǒng)調(diào)用，也不能看到及修改系統(tǒng)調(diào)用表。這極大地限制了非開放源碼模塊在核心中的訪問，同時也修補了 GPL版權(quán)協(xié)議在這方面可能存在的漏洞。

2．文件系統(tǒng)
（1）本地文件系統(tǒng)
相對于Linux 2.4而言，2.6版內(nèi)核對于文件系統(tǒng)的支持在很多方面都有大的改進。 日志文件系統(tǒng)的最大優(yōu)點是它的容錯能力。一個設(shè)計精良的日志文件系統(tǒng)在損壞恢復(fù)方面，比傳統(tǒng)的日志文件實現(xiàn)起來更容易、時間更短、返回服務(wù)功能更快。 2.6版內(nèi)核增加了對日志文件系統(tǒng)功能的支持，解決了2.4版在這方面的不足。 2.6版內(nèi)核在文件系統(tǒng)上的關(guān)鍵變化還包括對擴展屬性及POSIX標(biāo)準(zhǔn)訪問控制的支持。ext2/ext3作為大多數(shù)Linux系統(tǒng)缺省安裝的文件系統(tǒng)， 在2.6版內(nèi)核中是改進最大的一個。最主要的變化是對擴展屬性的支持，即給指定的文件在文件系統(tǒng)中嵌入一些元數(shù)據(jù)。很多其它操作系統(tǒng)，如Windows已 經(jīng)大量地使用了這種擴展屬性。但Unix系的操作系統(tǒng)一般都還不能很好地支持擴展屬性，很多用戶級程序需要進行更新才能保存和轉(zhuǎn)儲這些擴展屬性信息。
（2）網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)

Linux下塊設(shè)備最常見的用法是在塊設(shè)備上建立一個文件系統(tǒng)。但并不是所有文件系統(tǒng)都作為塊設(shè)備被加載，像進程、共享內(nèi)存和設(shè)備文件系統(tǒng)等完全都是虛擬 的。還有其它一些文件系統(tǒng)是通過網(wǎng)絡(luò)加載的，其完成的方法多樣，許多操作系統(tǒng)都提供自己的方法來處理。Linux可以識別當(dāng)前的大部分網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) （NFS）。 Linux 2.4內(nèi)核在顯著提高NFS加載目錄穩(wěn)定性的同時，還提供對NFS協(xié)議最新版本——NFSv3的支持。NFSv3能更好地支持文件系統(tǒng)同步、文件鎖定等功 能。 Linux 2.6內(nèi)核中，網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)同樣得到了更新和改進。最大的改進就是實驗性地支持NFSv4協(xié)議在客戶端和服務(wù)器端的實現(xiàn)。新版本有更強、更安全的身份認證 （采用加密技術(shù)），支持更智能化的鎖管理、偽文件系統(tǒng)等。Linux 2.6還沒有實現(xiàn)所有NFS4的新特征，但目前的版本已經(jīng)比較穩(wěn)定，并能夠支持一些產(chǎn)品級的應(yīng)用。同時，改進了基于Linux的NFS服務(wù)端的實現(xiàn)，從而 具有更好的擴展性、完整性、健壯性。通過新的NFSd文件系統(tǒng)能夠更加便捷地管理，而不再需要通過系統(tǒng)調(diào)用來管理。 除了改進對網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)的支持，Linux 2.6在對Windows類型的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)支持方面也進行了改進。Linux新內(nèi)核能夠在SMB協(xié)議的客戶端對該協(xié)議的很多版本提供不錯地支持。同 時，2.6新內(nèi)核無需在內(nèi)核編譯階段手動選擇從Windows 9x或Windows NT/2000加載的選項，而能夠自動檢測遠端操作系統(tǒng)的類型，并能夠進行必要地排錯。 Linux 2.6還加入了相對新的一些分布式網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，支持一個邏輯卷上的文件分布在多個節(jié)點中。

3．嵌入式系統(tǒng)

嵌入式系統(tǒng)是一種以應(yīng)用為中心，計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件/硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗要求嚴格的專用計算機系統(tǒng)。 嵌入式領(lǐng)域是Linux應(yīng)用的廣闊天地。uCLinux是Linux應(yīng)用在微控制器平臺的一個項目，是一種針對不帶MMU的ARM微處理器的嵌入式操作系 統(tǒng)。uCLinux完全符合GNU/GPL公約，完全開放代碼，它的很多特性都和Linux相同，最典型的特征是無MMU（內(nèi)存管理單元）。 Linux 2.6內(nèi)核擴展多嵌入式平臺支持的一個主要途徑就是把uCLinux的大部分并入主流內(nèi)核功能中。目前許多嵌入式處理器如ARM系列等，很多都是無MMU 的。uCLinux在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛。因此，Linux 2.6對無MMU體系結(jié)構(gòu)的支持，及將Linux和uCLinux合并到統(tǒng)一的新內(nèi)核中，無疑為Linux在嵌入式領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用加重了砝碼。

總結(jié)

我們從三個不同方面提綱挈領(lǐng)地介紹了Linux 2.6內(nèi)核的一些特點，旨在為讀者展示新內(nèi)核的設(shè)計理念和相對于2.4版內(nèi)核的進步。一個設(shè)計優(yōu)良的操作系統(tǒng)應(yīng)該有一個精簡一致的構(gòu)造,在添加新功能時不 必破壞原有的結(jié)構(gòu)，并在后續(xù)發(fā)展中能夠保持前后一致。Linux由于最初設(shè)計時的科學(xué)性，在后來的發(fā)展中沒有在設(shè)計思想上做過大的變動。雖然Linux有 很多版本，但是通過POSIX標(biāo)準(zhǔn)，這些不同版本的系統(tǒng)在源代碼上都能保持高度的兼容。因此，無論是最新推出的Linux 2.6版本內(nèi)核，還是仍在不斷完善穩(wěn)定的2.4版本內(nèi)核，或者是將來功能更加強大的新內(nèi)核，Linux都將會在兼容的基礎(chǔ)上繼續(xù)進步。
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