内核分类
内核在整个Linux系统的重要性不言而喻。
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| USER Applications |
| O/S Services |
| Linux Kernel |
| Hardware Controllers |
系统属于软件的范畴，负责管理系统硬件资源，同时为应用程序开发和执行提供配套环境。那么OS必须具备：
- 为应用程序提供执行环境；
- 为多用户和应用程序管理计算机上的硬件资源；
- 虚拟性
- 并发性
内核分为宏内核和微内核，其中
1、宏内核：所有的内核代码都编译成一个二进制，所有的内核代码都运行在一个大内核地址空间里，内核代码可以直接访问和调用，效率高并且性能好。具体框架是：
2、微内核：把操作系统分成多个独立的功能模块，每个功能模块之间的访问都需要通过消息来完成，因此效率没有那么高。具体架构如下：
宏内核结构设计简洁性能较好，而微内核架构稳定性和实时性更好。
Linux内核体系架构如下：
Linux内核
1、Linux内核特性
- Linux内核的组织形式为整体式结构；
- Linux内核调度方式简单而高效；
- Linux支持内核线程（守护进程）；
- Linux支持多种平台的虚拟内存管理；
- Linux内核支持虚拟文件系统（VFS，Virtual File System）；
- Linux的模块机制使得内核保持独立而又非常容易扩充；
- 增加系统调用主要是满足特殊需求；
- Linux内核网络模块面向对象的设计思想架构（支持多种协议、多种网卡驱动程序等）；
2、系统调用本身也是由若干指令构成的过程，实现一些特定的服务，但与一般过程不同区别在于：系统调用是运行内核态（系统态），而一般过程运行在用户态。内核实际是抽象的资源操作到具体硬件操作细节之间的接口。
3、Linux内核子系统之间的关系
进程调度 控制着进程对CPU的访问操作。
内存管理（MM）：允许多个进程安全地共享主存空间。
虚拟文件系统（VFS）：分为设备驱动程序和逻辑文件系统。
网络管理：提供对各种网络标准协议的存取和网络硬件的支持。
进程间通信：支持进程间各种通信机制。
Linux内核代码目录
arch：不同平台体系结构的相关代码；
block：设备驱动；
certs：与认证和签名相关代码；
cryto：内核常用压缩算法，常用加密算法等等源代码；
documentation：描述模块功能和协议规范代码；
drivers：驱动程序（USB总线，PCI总线，显示，网卡等）；
fs：虚拟文件系统VFS代码；
include:内核源码依赖的绝大部分头文件；
init:内核初始化代码，直接关联到内存各个组件入口；
ipc:进程间通信实现，比如信号量，共享内存等；
kernel:内核核心代码，包括进程管理、IRQ等；
lib:c标准库的子集；
licenses:Linux内核根据Licenses/preferred/GPL-2.0中提供GNU通用公共许可证版本2等；
mm:内存管理实现；
net:网络协议代码，TCO，wifi，ipv6等等；
samples:内核实例代码；
scripts:编译和配置内核所需脚本；
security:内核安全模型相关代码；
sound:声卡驱动源码；
tools:与内核交互
usr:用户打包和压缩内核的实现的源码；
virt:：kvm虚拟化目录相关；
Linux内核目录文件如下：
readme:编译内核信息；
.clang-format：平时开发团队进程合作的时候要注意代码格式化；
COPYING：许可和授权信息；
CREDITS：贡献者列表；
Kbuild：内核设定脚本；
Kconfig：开发人员配置内核的时候所用到参数等；
MAINTAINERS：目前维护开发人员列表；
Makefile：编译内核主要文件；
README：编译内核信息；
内核代码主要以.c和.h为扩展名的文件；
进程原理及系统调用
1、进程有两种特殊的形式：没有用户虚拟地址空间的进程叫内核线程，共享用户虚拟地址空间的进程叫用户线程。共享同一个用户虚拟地址空间的所有用户线程叫线程组。
c语言标准库进程 Linux内核进程
包括多个线程的进程 线程组
只有一个线程的进程 任务或进程
线程 共享用户虚拟地址空间的进程
2、Linux内核提供API函数来设置进程的状态：
TASK_RUNNING（可运行状态或者可就绪状态）；
TASK_INTERRUPTIBLE（可中断睡眠状态，又叫浅睡眠状态）；
TASK_UNINTERRUPTIBLE（不可中断状态），深度睡眠状态；我们可以通过ps命令查看被标记为D状态的进程；
__TASK_STOPPED（终止状态）；
EXIT_ZOMBIE（僵尸状态）；
