Linux内核作为开源操作系统的核心,其架构设计具有高度模块化与可扩展性。以下是关键架构层级与功能模块的解析:

📦 整体架构分层

  1. 用户空间

  2. 内核空间

    • 管理硬件资源与系统安全
    • 分为进程调度内存管理虚拟文件系统网络协议栈等子系统
    • Linux内核架构图
  3. 硬件抽象层

    • 提供与硬件无关的接口
    • 支持多种CPU架构(x86、ARM、MIPS等)
    • 🧠 通过设备驱动模型实现硬件兼容性
    • 设备驱动模型

⚙️ 核心模块解析

  • 进程调度器

    • 使用完全公平调度算法(CFS)
    • 进程调度
  • 内存管理子系统

    • 实现虚拟内存与物理内存映射
    • 支持NUMA架构优化
    • 内存管理
  • 文件系统抽象

    • **VFS(虚拟文件系统)**统一管理多种文件系统
    • 提供inodesuper_block核心数据结构
    • 文件系统结构

📈 架构特点

  • 模块化设计:通过insmod/rmmod动态加载/卸载模块
  • 可移植性:支持300+种硬件平台
  • 开源生态:GitHub仓库地址:https://github.com/torvalds/linux
  • 安全性:引入**LSM(Linux安全模块)**框架
  • 架构对比图

📚 扩展阅读

本内容基于Linux 5.15内核文档整理,如需最新动态可查看官方博客