4、Linux内核的分析

一、内核分析

1、内核的概念

作为计算机而言，软件和硬件之间是相互依赖的，硬件如果脱离了软件，则无法正常工作，软件脱离了硬件则无法正常运行。这个软件一般指的是操作系统的内核，作为Linux而言，内核也被称为Kernel。内核主要由5部分组成：进程管理、内存管理、设备管理、网络协议、文件系统。

2、内核的作用

①、进程管理：进程的创建与删除、进程的时间片分配、进程的通信、进程的优先级管理

②、内存管理：内存的分配算法、每个进程的内存空间

③、设备管理：一般指的是字符设备（键盘、鼠标、LCD）、块设备（U盘、硬盘）

④、网络协议：协议簇、网络协议、TCP/IP、传输层（TCP/UDP）、应用层（HTTP、FTP、MQTT）

⑤、文件系统：支持多种文件系统，如下

内核的版本

Linux内核源码下载地址：Linux内核源码下载

内核的输出

（1）、内存管理

（2）、文件系统

（3）、网络协议

（4）、设备管理

文件系统的分析

Linux系统离不开文件系统，首先Linux系统搭载的是根文件系统rootfs，需要注意：根文件系统本身就是文件系统，只不过是Linux内核挂载的第一个文件系统。Linux内核是存储在文件系统中，所以启动引导程序时会加载内核并利用内核挂载根文件系统

根文件系统被挂载以后，一些服务和一些脚本才可以存储到文件系统中，其他的文件系统才可以被挂载

根文件系统会提供一些服务：比如根文件系统会提供一个根目录（关键文件和目录）、一个shell终端（用户才可以输入命令）、根文件系统会存储应用程序…所以，Linux内核离开根文件系统是无法正常工作的

• 根目录文件
  

• 树状型目录：
  

root：
- 该目录为管理员，也称为超级权限者的用户目录

sbin：
- s就是Super User的意思，是Superuser Binaries（超级用户的二进制文件）的缩写，这里存放的是系统管理员使用的系统管理程序

srv：
- 该目录存放一些服务器启动之后需要提取的数据

temp：
- 用来存放一些临时文件

usr：
- 用户的很多应用程序和文件都放在这个目录下

usr/bin：
- 系统用户使用的应用程序

bin：
- 这个目录存放经常使用的命令

boot：
- 存放一些启动Linux时使用的核心文件，包括一些链接文件和镜像文件

dev：
- 该目录下存放的是Linux的外部设备，在Linux中访问设备的方式和访问文件的方式是相同的

etc：
- 这个目录用来存放系统管理所需要的配置文件和子目录（比如一些脚本文件）

home：
- 用户的主目录，每个用户都有一个自己的目录，一般是以用户账户名命名的

lib：
- 存放着系统最基本的动态链接共享库，几乎所有程序都会用到这些共享库

lost+found：
- 这个目录一般是空的，当系统非法关机之后，就存放了一些文件

media：
- Linux会自动识别一些设备，比如U盘、光驱等。当识别后，Linux会把设备挂载在这个目录下

opt：
- 是给主机额外安装软件所添加的目录

proc：
- 是Processes进程的缩写，是一种伪文件系统（虚拟文件系统），存储的是当前内核运行状态的一系列文件，这个目录是一个虚拟的目录，它是系统内存的映射，我们可以通过直接访问这个目录来获取系统信息

usr/src：
- 内核源码默认的放置目录

var：
- 一般将经常被修改的目录放在这个目录下，包括各种日志文件