内核是提供硬件抽象层、磁盘及文件系统控制、多任务等功能的系统软件。一个内核不是一套完整的操作系统。一套基于Linux内核的完整操作系统叫作Linux操作系统,或是GNU/Linux。Linux内核的主要模块(或组件)分以下几个部分:存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信,以及系统的初始化(引导)、系统调用等。
人们不能直接控制汽车发动机,那么架设在底层之上会有点火装置、油门、刹车以及各种开关等,这些我们能够看懂使用的中介类似于内核的作用,为上层应用提供一个与具体硬件不相关的平台。在内核内部,又把代码分为与体系结构和硬件相关的部分,和可移植的部分;把大部分的设备驱动处理成相对独立的内核模块,这样减小了内核运行的开销,增强了内核代码的模块独立性。
Linux内核的抽象结构:
各个子系统之间的依赖关系如下:
· 进程调度与内存管理之间的关系:这两个子系统互相依赖。在多道程序环境下,程序要运行必须为之创建进程,而创建进程的第一件事,就是要将程序和数据装入内存。
· 进程间通信与内存管理的关系:进程间通信子系统要依赖内存管理支持共享内存通信机制,这种机制允许两个进程除了拥有自己的私有内存,还可存取共同的内存区域。
·虚拟文件系统与网络接口之间的关系:虚拟文件系统利用网络接口支持网络文件系统(NFS),也利用内存管理支持RAMDISK 设备。
· 内存管理与虚拟文件系统之间的关系: 内存管理利用虚拟文件系统支持交换,交换进程(swapd)定期地由调度程序调度,这也是内存管理依赖于进程调度的唯一原因。当一个进程 存取的内存映射被换出时,内存管理向文件系统发出请求,同时,挂起当前正在运行的进程。
除了上述依赖关系以外,内核中的所有子系统还要依赖一些共同的资源,但在图中并没有显示出来。这些资源包括所有子系统都用到的过程,例如,分配和释放内存空间的过程,打印警告或错误信息的过程,还有系统的调试例程等等。