内核原語英文解釋翻譯、内核原語的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 kernel primitive

分詞翻譯：

内核的英語翻譯：

【計】 kernel

原的英語翻譯：

former; original
【化】 ortho-
【醫】 arch-; arche-; ortho-; pro-; prot-; proto-

語的英語翻譯：

language; proverb; sign; signal; speak; vocable; words

專業解析

在計算機科學領域，"内核原語"（Kernel Primitives）指操作系統内核提供的基礎性原子操作單元，這些底層機制直接管理硬件資源并為上層系統服務提供支撐。其核心特征表現為不可分割性（atomicity）和直接硬件訪問能力，構成操作系統最基礎的信任計算基（TCB）。

具體包含三大功能維度：

1. 進程調度原語：實現上下文切換（context switch）、優先級隊列管理等功能，如Linux内核的schedule函數
2. 内存管理原語：包含頁表操作（page table manipulation）、虛拟地址轉換等核心内存控制指令
3. 中斷處理原語：硬件中斷響應機制，如x86架構的IRQ處理程式

典型實現形式包括系統調用接口（如syscall指令）、内核線程同步機制（自旋鎖spinlock、信號量semaphore）以及直接内存訪問（DMA）控制器操作。現代微内核架構趨向于最小化原語集合，如seL4微内核僅保留7個基礎原語以保證形式化驗證可行性。

網絡擴展解釋

“内核原語”是操作系統領域中的核心概念，通常指操作系統内核提供的一組不可分割的原子操作或基礎功能模塊。它們直接與硬件交互，并為上層應用程式提供底層支持，保障系統的穩定性、安全性和并發性。以下是詳細解釋：

1.定義與特性

• 原子性：内核原語的執行是“不可中斷”的，要麼全部完成，要麼完全不執行。例如，在進程調度中，原語操作會通過禁用中斷來确保操作完整性。
• 基礎性：它們是構建操作系統複雜功能（如進程管理、内存分配、文件系統等）的基礎單元。
• 内核級權限：隻能在操作系統内核态執行，普通用戶程式無法直接調用，需通過系統調用接口訪問。

2.常見類型

• 同步原語：用于協調多線程/進程的并發操作，例如：
  • 信號量（Semaphore）：控制資源訪問數量。
  • 互斥鎖（Mutex）：确保同一時間隻有一個線程訪問共享資源。
  • 屏障（Barrier）：等待多個線程到達同步點後再繼續執行。
• 通信原語：如消息隊列、管道（Pipe），用于進程間通信（IPC）。
• 内存管理原語：如頁表操作、内存分配/回收。

3.作用與意義

• 避免競态條件：通過原子操作确保共享資源的一緻性。
• 提高系統可靠性：原語的不可中斷性防止了内核數據結構在操作中途被破壞。
• 簡化上層開發：應用程式無需直接處理硬件細節，通過系統調用間接使用内核原語功能。

4.實現原理

内核原語的實現依賴于硬件支持，例如：

• 原子指令（如x86的LOCK前綴指令）确保操作的原子性。
• 中斷控制：通過暫時禁用中斷或使用自旋鎖（Spinlock）保護臨界區。
• 上下文切換：進程調度原語需要保存和恢複CPU狀态。

5.應用示例

• 創建進程：通過fork()系統調用觸發内核的進程創建原語。
• 文件讀寫：底層依賴磁盤I/O原語完成數據塊操作。
• 網絡通信：套接字（Socket）依賴内核的網絡協議棧原語處理數據包。

由于未搜索到相關網頁資料，以上解釋基于操作系統原理的通用知識。如需進一步學習，建議參考《操作系統概念》（恐龍書）或Linux内核源碼分析類資料。

分類

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