初步读懂linux内核结构

一、 linux内核结构框图导读

二、 linux内核层级解释

用户级：

用户程序：用户程序主要就是我们写的应用程序，由基础C语言和标准C库构成一个应用程序
例如：我们之前写的ftp云盘项目就是一个应用程序，还有微信，QQ等等的app

函数库：例如C库，函数库就是提供应用程序支配内核干活的接口，靠各种的API函数实现支配内核。
例如：open,read,write函数等等，这里的C库是跟系统调用接口打交道的

内核级：

Linux内核主要由五个子系统组成：进程调度，内存管理，虚拟文件系统，网络接口，进程间通信。
1.进程调度（Process Scheduler）:控制多个进程对CPU的访问,使得多个进程能在CPU中微观串行运行，看起来却像是并行运行。驱动程序编程中，若没有获得资源则进入休眠，直到被唤醒。
2.内存管理（Memory Manager） 允许多个进程安全的共享主内存区域。Linux的内存管理支持虚拟内存(为每个进程进行虚拟内存到物理内存的转换)即在计算机中运行的程序，其代码，数据，堆栈的总量可以超过实际内存的大小，操作系统只是把当前使用的程序块保留在内存中，其余的程序块则保留在磁盘中。
3.虚拟文件系统（VirtualFileSystem,VFS） 隐藏了各种硬件的具体细节，为所有的设备提供了统一的接口，VFS提供了多达数十种不同的文件系统。
4.网络接口（NET） 提供了对各种网络标准的存取和各种网络硬件的支持。网络接口可分为网络协议和网络驱动程序。网络协议部分负责实现每一种可能的网络传输协议。网络设备驱动程序负责与硬件设备通讯，每一种可能的硬件设备都有相应的设备驱动程序。
5.进程间通信(IPC) 支持进程间各种通信机制。 用于多进程，多资源的互斥访问，进程间同步和消息传递。主要有管道，信号，信号量，共享内存，FIFO,socket

设备驱动程序：不同的设备驱动程序，完成对不同硬件的控制

硬件级：

寄存器，LED灯，串口，CPU，内存，磁盘，其他设备等

三、linux体系架构图

这是linux内核结构图的另一种说法，其他的跟上面的都一样，在这里我想说一下的是最外面的壳shell，这个shell有时候面试的时候也会唠嗑一下，所以总结一下到底是什么一回事

1.在linux中shell的含义是什么？

Shell是系统的用户界面，提供了用户与内核进行交互操作的一种接口。它接收用户输入的命令并把它送入内核去执行。是在Linux内核与用户之间的解释器程序，现在Linux通常指/bin/bash解释器来负责向内核翻译以及传达用户/程序指令，shell相当于操作系统的“外壳”

2.shell如何执行用户的指令？

shell有两种执行指令的方式，
第一种方法是用户事先编写一个sh脚本文件，内含shell脚本，而后使用shell程序执行该脚本，这种方式，我们习惯称为shell编程。

第二种形式，则是用户直接在shell界面上执行shell命令，由于shell界面的关系，大家都习惯一行行的书写，很少写出成套的程序来一起执行，所以也称命令行。

总结：shell可以说只是为用户与机器之间搭建成的一个桥梁，让我们能够通过shell来对计算机进行操作和交互，从而达到让计算机为我们服务的目的。

在这里针对第二种方式再进行简单的讲解，以便更好地理解shell
一个shell对应一个终端 (terminal)。曾经来说，终端是一个硬件设备，用来输入并显示输出。如今，由于图形化界面的普及，终端往往就像下图一样，是一个图形化的窗口。你可以通过这个窗口输入或者输出文本。这个文本直接传递给shell进行分析解释，然后执行。

linux内核体系架构参考

学习笔记，仅供参考