精通所有底层原理，助你拿下大厂百万年薪！（大佬经验~）

2022-06-26 14:07 作者:补给站Linux内核 0人读过 | 我要投稿

什么是操作系统OS

操作系统（简称为OS）是一种软件平台，可创建一个环境，用户可以在该环境中在计算设备上运行不同的应用程序。操作系统充当软件程序和系统硬件组件之间的桥梁。它被移动设备，标签，台式机，Web服务器，视频游戏机等不同的设备所利用。市场上有各种操作系统可用，例如Windows，Linux，Unix和Mac OSX。

内核处于提升的系统状态，其中包括受保护的内存空间以及对设备硬件的完全访问权限。此系统状态和内存空间统称为内核空间。在内核空间内，对硬件和系统服务的核心访问进行管理，并作为服务提供给系统的其余部分。

用户空间或用户域是在操作系统内核环境之外运行的代码，用户空间定义为操作系统用来与内核连接的各种应用程序或程序或库。
用户的应用程序是在用户空间中执行的，它们可以通过内核系统调用访问计算机可用资源的一部分。通过使用内核提供的核心服务，可以创建用户级别的应用程序，例如游戏或办公软件。

内核是任何操作系统的心脏，因为它控制系统中的所有其他程序。当设备启动时，内核会经历一个初始化的过程，例如检查内存。它负责内存分配部分，并创建了一个运行应用程序的环境，而没有任何干扰。
内核充当服务提供者，因此程序可以请求内核完成多项任务，例如请求使用磁盘，网卡或其他硬件，并且内核为CPU设置中断以启用多任务处理。它不让错误的程序进入其他程序的操作功能，从而保护了计算环境。它通过不允许存储空间来阻止未经授权的程序进入入口，并限制它们消耗的CPU时间。

通常有三类内核：

它是操作系统广泛使用的内核。在单片架构中，内核由可以动态加载和卸载的各种模块组成。这种体系结构将扩展OS的功能，并允许轻松扩展内核。

使用单片式体系结构，内核的维护变得容易，因为当需要修复特定模块中的错误时，它允许相关模块进行加载和卸载。因此，它消除了繁琐的工作，即降低并重新编译整个内核以进行很小的更改。在单片内核中，卸载不再使用的模块更加容易。

微内核已经发展成为单片内核的替代产品，以解决单片内核无法做到的内核代码不断增长的问题。这种体系结构允许某些基本服务（例如协议栈，设备驱动程序管理，文件系统等）在用户空间中运行。这样可以以最少的代码增强OS的功能，提高安全性并确保稳定性。

它通过使系统的其余部分正常运行而不会造成任何中断，从而限制了对受影响区域的损坏。在微内核体系结构中，所有基本OS服务都可以通过进程间通信（IPC）提供给程序。微内核允许设备驱动程序和硬件之间的直接交互。

混合内核可以决定要在用户模式和主管模式下运行什么。通常，在混合内核环境中，设备驱动程序，文件系统I / O之类的内容将在用户模式下运行，而服务器调用和IPC则保持在管理者模式下。它提供了两个世界的最佳体验。

Linux是Linus Torvalds在1991年开发的开源平台。它在各种设备中用作操作系统，例如在计算机，服务器，移动设备，大型机和其他嵌入式设备中。由于它是开源软件，因此用户可以根据需要自定义此操作系统。它支持几乎所有主要的计算机平台，例如ARM，x86，SPARK等。Linux的最常见用法是用于Server，但也用于台式机，电子书阅读器，智能手机等。

内核是任何基于Linux的操作系统的核心组件。它代表了台式机和服务器的Linux发行版的核心方面。它具有整体架构，并且操作系统完全在内核空间中运行。整体内核不仅包围中央处理器，IPC和内存，而且具有系统服务器调用，设备驱动程序和文件系统管理。 Linux内核充当设备软件和硬件之间的一层。
内核可以是单片，微内核或混合内核（例如OS X和Windows 7）。 Linux内核是类似于UNIX系统的单片计算机操作系统内核。 Linux操作系统系列（通常称为Linux发行版）基于此内核。与微内核不同，单块内核不仅包含中央处理单元，内存和IPC，还具有设备驱动程序，系统服务器调用和文件系统管理。他们最擅长与硬件通信并同时执行多项任务。由于这个原因，此处的过程反应速度很快。
但是，很少的挫折是所需的巨大安装和内存占用空间以及安全性不足，因为一切都以管理员模式运行。相反，随着用户服务和内核的分离，微内核对应用程序调用的反应可能会很慢。因此，与整体内核相比，它们的尺寸更小。微内核很容易扩展，但是编写微内核需要更多代码。 Linux内核是用C和Assembly编程语言编写的。