Linux 内核主要组件和子系统 | AI生成和翻译
问题:Linux 内核的主要部分或组件有哪些?
答案:
Linux 内核是一个整体式内核,这意味着所有核心组件都在内核空间中运行,但它高度模块化,具有可加载模块(特别是驱动程序)。其主要子系统或组件负责管理硬件资源、进程和系统服务。
核心子系统
- 进程管理(调度器):处理进程和线程的创建、调度和终止。它确保在运行进程之间公平分配 CPU 时间。
- 内存管理:管理虚拟内存、分页、交换以及将物理内存分配给进程。它为每个进程提供自己的虚拟地址空间。
- 虚拟文件系统 (VFS):为不同的文件系统(例如 ext4、NTFS、Btrfs)提供统一界面。它抽象了文件操作,例如打开、读取和写入。
- 网络堆栈:管理网络协议(例如 TCP/IP)、套接字以及系统之间的通信。
- 设备驱动程序:与硬件设备(块设备如磁盘、字符设备如键盘、网络设备)交互。大多数可作为模块加载。
- 进程间通信 (IPC):实现进程之间的通信(例如管道、共享内存、信号量、消息队列)。
- 系统调用接口:用户空间应用程序请求内核服务的入口点(例如通过
fork()、read()等系统调用)。 - 体系结构特定代码:处理特定于 CPU 体系结构(例如 x86、ARM)的底层操作。
其他值得注意的部分包括安全模块(例如 SELinux)、电源管理以及各种块/字符/网络子系统。
以下是一些 Linux 内核体系结构的说明图:



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参考资料:
- Anatomy of the Linux kernel - IBM Developer
- Conceptual Architecture of the Linux Kernel
- Linux kernel - Wikipedia
- Introduction — The Linux Kernel documentation
- Wikimedia Commons: Linux kernel diagrams