Linux内核架构彻底解析（内核linux图解）

Linux内核架构关系到Linux系统的多样性，其核心模块是内核，而Linux内核的架构通常也称为操作系统的内部结构。作为开源操作系统，Linux受到以应用开发和硬件相关性较低且可移植性较高的原则发展而来。由于这些原则，Linux拥有范围广泛的客户扩展性，支持大量的家用电脑、工业控制系统，以及数据中心中的服务器等。

Linux内核架构是一种分层结构，核心通过不同的抽象层与用户空间相隔离。其层次结构包括下列抽象层：

最底层是硬件抽象层（HAL），它包括内核驱动，硬件抽象层把硬件接口实现为内核可控制的统一接口。例如，硬件抽象层可以将操作系统与硬件设备无缝连接，让内核与硬件交互而无需特殊处理（比如内存管理）。

之上是硬件核心层，它包括内存管理、中断管理和进程管理等机制，用于管理内核维护的所有资源，并在硬件失败时执行必要的恢复操作，确保系统安全可靠运行。

之上是设备文件系统层，该层处理与设备文件相关的操作，例如设备文件的创建和访问，控制设备的状态等。

之上是系统调用层，该层是最靠近用户空间的内核层，它处理Linux系统调用，例如访问文件系统资源，读写系统内存等。

再上是用户空间层，用户空间由大量的应用程序组成，由用户创建和管理，它们可以直接调用系统调用、设备驱动程序和其他应用程序进行操作。

Linux系统的内核架构帮助实现与硬件相关性较低、可移植性较高的原则，这使得Linux能够在众多不同的架构上运行，例如ARM和X86等架构，它能够支持传统的家用电脑，以及用于物联网和工业应用的各种硬件。通过Linux内核架构，Linux系统也可以从应用层到硬件层完整运行。