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linux kernel是什么？

(資料圖片)

linux kernel 是linux內(nèi)核的意思，主要起到完成IO驅(qū)動(dòng)設(shè)備管理,TCP/IP,以及任務(wù)調(diào)度。

Linux kernel 譯為linux 內(nèi)核，其基礎(chǔ)為linux平臺(tái)，linux為C語言編寫的內(nèi)核，基于此內(nèi)核又衍生出了具體的Red hat linux 、open suse linux等具體的操作系統(tǒng)，一套基于Linux內(nèi)核的完整操作系統(tǒng)叫作Linux操作系統(tǒng)，或是GNU/Linux。

Linux 內(nèi)核簡(jiǎn)介

Linux 內(nèi)核是 Linux 操作系統(tǒng)（OS）的主要組件，也是計(jì)算機(jī)硬件與其進(jìn)程之間的核心接口。它負(fù)責(zé)兩者之間的通信，還要盡可能高效地管理資源。

之所以稱為內(nèi)核，是因?yàn)樵诓僮飨到y(tǒng)中就像果實(shí)硬殼中的種子一樣，控制著硬件（無論是電話、筆記本電腦、服務(wù)器，還是任何其他類型的計(jì)算機(jī)）的所有主要功能。

Linux 內(nèi)核的作用

內(nèi)容有以下四項(xiàng)作用：

內(nèi)存管理：追蹤記錄有多少內(nèi)存存儲(chǔ)了什么以及存儲(chǔ)在哪里

進(jìn)程管理：確定哪些進(jìn)程可以使用中央處理器（CPU）、何時(shí)使用以及持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間

設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序：充當(dāng)硬件與進(jìn)程之間的調(diào)解程序/解釋程序

系統(tǒng)調(diào)用和安全防護(hù)：從流程接受服務(wù)請(qǐng)求

在正確實(shí)施的情況下，內(nèi)核對(duì)于用戶是不可見的，它在自己的小世界（稱為內(nèi)核空間）中工作，并從中分配內(nèi)存和跟蹤所有內(nèi)容的存儲(chǔ)位置。用戶所看到的內(nèi)容（例如 Web 瀏覽器和文件）則被稱為用戶空間。這些應(yīng)用通過系統(tǒng)調(diào)用接口（SCI）與內(nèi)核進(jìn)行交互。

可以這樣理解：內(nèi)核就像是一個(gè)為高管（硬件）服務(wù)的忙碌的個(gè)人助理。助理的工作就是將員工和公眾（用戶）的消息和請(qǐng)求（進(jìn)程）轉(zhuǎn)交給高管，記住存放的內(nèi)容和位置（內(nèi)存），并確定在任何特定的時(shí)間誰可以拜訪高管、會(huì)面時(shí)間有多長(zhǎng)。

對(duì)于linux kernel，先看它的目錄結(jié)構(gòu)，這里只挑幾個(gè)重要的說明。

arch 包括所有和體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的核心代碼。從里面我們能看到arm、alpha、i386、mips、ia64這些文件夾,每種處理器架構(gòu)都有不一樣的硬件模塊，這里就是要針對(duì)不同的架構(gòu)進(jìn)行不同的初始化。

init包含內(nèi)核的初始化代碼（不是系統(tǒng)的引導(dǎo)代碼），其中有一個(gè)main.c文件，用于執(zhí)行內(nèi)核所有的初始化工作（包括初始化內(nèi)存、初始化所有硬件、創(chuàng)建第一個(gè)任務(wù)task0，設(shè)置中斷允許標(biāo)志位），然后移到用戶模式調(diào)用fork()函數(shù)創(chuàng)建新進(jìn)程，并在控制臺(tái)運(yùn)行shell。

kernel 包含內(nèi)核管理的核心代碼，瞅這名就知道，這貨是個(gè)重量級(jí)目錄，所有的處理任務(wù)的程序，包括fork、exit、調(diào)度程序(sched.c)以及一些系統(tǒng)調(diào)用(sys.c)、信號(hào)處理(signal.c)、時(shí)間函數(shù)(time.c)，還有中斷異常處理、電源管理等等一系列調(diào)用關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜的函數(shù)。

mm 包含所有的內(nèi)存管理代碼。其中包括實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的邏輯地址到實(shí)際物理地址的映射，實(shí)現(xiàn)分頁(yè)、分段機(jī)制，實(shí)現(xiàn)內(nèi)存頁(yè)面異常中斷處理程序等。

drivers包含系統(tǒng)中所有的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，比如什么cdrom啊bluetooth啊pci、i2c這些。

ipc 包含核心進(jìn)程間的通信代碼。

fs 存放Linux支持的文件系統(tǒng)代碼，里面有ext2、ext3、ext4、fat、ntfs等等一堆目錄。

net 內(nèi)核的網(wǎng)絡(luò)部分代碼，其每個(gè)子目錄對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)方面，比如ieee80211、ipv4、ipv6這些目錄。

lib 包含核心的庫(kù)代碼，什么strcpy、sprintf、sort這些函數(shù)都在里面。

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