内核与文件系统详解

一、内核是什么?

简单比喻:

内核作为操作系统核心,扮演着计算机"中枢指挥官"的角色:

  • 硬件资源管理(CPU、内存、存储设备)
  • 应用程序协调(通讯软件、娱乐程序、网页浏览器)
  • 系统调度枢纽

二、文件系统是什么

文件系统:硬盘的"管理规则"

文件系统可以比作图书馆的管理体系:

  • 分类方法 → 对应不同的文件系统类型(如FAT32、NTFS、EXT4)
  • 索引编号 → 相当于inode索引系统
  • 存储位置 → 映射到实际的数据块分布

常见文件系统对比:

文件系统 特点 类比
ext2 早期Linux,无日志 纸质借阅卡
ext3 有日志,防数据损坏 电子借阅系统
ext4 现代Linux默认,更大支持 智能图书馆
XFS 大文件优化(视频编辑) 档案馆
NTFS Windows默认 Windows风格管理
FAT32 U盘通用格式 简易货架

三、为什么内核要支持文件系统?

数据存储流程:

存储层级路径

应用程序 → 内核 → 文件系统驱动 → 硬盘物理存储

比如保存文档

复制代码
echo "hello" > test.txt
  1. Bash 进程向内核发起文件写入请求
  2. 内核调用 ext4 文件系统驱动程序
  3. ext4 文件系统确定数据在硬盘上的存储位置
  4. 硬盘控制器执行实际数据写入操作

四、内核版本发展

复制代码
# Linux内核版本号:主版本.次版本.修订号
2.6.32
# ├─ 2 = 主版本(重大更新)
# ├─ 6 = 次版本(稳定分支)  
# └─ 32 = 修订号(bug修复)

# 时间线:
1991: Linux 0.01 诞生
1996: 2.0 支持多处理器
2001: 2.4 企业级功能
2003: 2.6 桌面/服务器通用 ← 你题目中的版本
2011: 3.0 版本号突破
2015: 4.0 持续更新
2022: 6.0 最新主线
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