Linux 内核

计算机的主要用途是运行预定义的指令序列，称为程序。正在执行的程序通常称为进程。现在，大多数专用计算机旨在运行单个进程，但在诸如通用计算机这样的复杂系统中，旨在同时运行多个进程。任何类型的进程都需要硬件资源，例如内存、处理器时间、存储空间等。

在同时运行多个进程的通用计算机中，我们需要一个中间层来有效、公平地管理计算机硬件资源在计算机上运行的所有进程之间的分配。这个中间层被称为内核。内核基本上将计算机的公共硬件资源虚拟化，为每个进程提供自己的虚拟资源。这使得进程看起来好像是机器上运行的唯一进程。内核还负责防止和减轻不同进程之间的冲突。

这示意性表示如下：

图：每个进程的虚拟资源

Linux内核的核心子系统如下：

1. 进程调度器
2. 内存管理单元 (MMU)
3. 虚拟文件系统 (VFS)
4. 网络单位
5. 进程间通信单元

图： Linux 内核

出于本文的目的，我们将只关注 Linux 内核的第一个三个重要子系统。

第一三个子系统中每个子系统的基本功能详述如下：

• 进程调度器：
  该内核子系统负责在系统上同时运行的所有进程之间公平地分配 CPU 时间。
• 内存管理单元：
  该内核子单元负责在系统上运行的各种进程之间正确分配内存资源。 MMU 不仅仅为每个进程提供单独的虚拟地址空间。
• 虚拟文件系统：
  该子系统负责提供统一的接口，以跨不同的文件系统和物理存储介质访问存储的数据。