什么是linux内核

Linux 内核设计的理念主要有这几个点：

MutiTask，多任务

SMP，对称多处理

ELF，可执行文件链接格式

Monolithic Kernel，宏内核

MutiTask

MutiTask 的意思是多任务，代表着 Linux 是一个多任务的 *** 作系统。多任务意味着可以有多个任务同时执行，这里的「同时」可以是并发或并行：

对于单核 CPU 时，可以让每个任务执行一小段时间，时间到就切换另外一个任务，从宏观角度看，一段时间内执行了多个任务，这被称为并发。

对于多核 CPU 时，多个任务可以同时被不同核心的 CPU 同时执行，这被称为并行。

SMP

SMP 的意思是对称多处理，代表着每个 CPU 的地位是相等的，对资源的使用权限也是相同的，多个 CPU 共享同一个内存，每个 CPU 都可以访问完整的内存和硬件资源。

这个特点决定了 Linux *** 作系统不会有某个 CPU 单独服务应用程序或内核程序，而是每个程序都可以被分配到任意一个 CPU 上被执行。

ELF

ELF 的意思是可执行文件链接格式，它是 Linux *** 作系统中可执行文件的存储格式

ELF 文件格式

ELF 把文件分成了一个个分段，每一个段都有自己的作用，具体每个段的作用这里就不详细说明了，感兴趣的同学可以去看《程序员的自我修养——链接、装载和库》这本书。

另外，ELF 文件有两种索引，Program header table 中记录了「运行时」所需的段，而 Section header table 记录了二进制文件中各个「段的首地址」。

那 ELF 文件怎么生成的呢？

我们编写的代码，首先通过「编译器」编译成汇编代码，接着通过「汇编器」变成目标代码，也就是目标文件，最后通过「链接器」把多个目标文件以及调用的各种函数库链接起来，形成一个可执行文件，也就是 ELF 文件。

那 ELF 文件是怎么被执行的呢？

执行 ELF 文件的时候，会通过「装载器」把 ELF 文件装载到内存里，CPU 读取内存中宏内核的特征是系统内核的所有模块，比如进程调度、内存管理、文件系统、设备驱动等，都运行在内核态。

不过，Linux 也实现了动态加载内核模块的功能，例如大部分设备驱动是以可加载模块的形式存在的，与内核其他模块解藕，让驱动开发和驱动加载更为方便、灵活。

一、什么是Linux

Linux和Windows一样，是一个计算机 *** 作系统，和Windows不一样的是，Linux是完全开源的 *** 作系统，任何人都可以容易得到Linux的内核代码，并对其进行研究修改，使其适用于不同的设备和应用场景，这也使得Linux和Windows这样的相比，应用范围要广得多。

首先，Linux是开源的，自从1991年李纳斯（linux的创始人）发布第一个内核版本以来，无数的开发者参与到了Linux的开发中，随着版本不断迭代，linux内核变得越来越健壮，安全性也越来越高，也被应用到越来越多的领域之中，从这个角度来说，Linux是人类智慧的共同结晶，而Windows是属于微软私有产物，人们只有使用权而没有修改权。

二、Linux可以做什么

   1.网络服务器

因为Linux内核的开源，使得Linux拥有无与伦比的安全性，因此在很多安全性要求极高的关键领域都有Linux的身影，linux服务器应用范围非常广泛，在电信、金融、政府、教育、银行、石油等领域都能见到Linux的身影，软件公司也有很多将Linux作为代码测试和托管服务器。

2.网络安全

Linux天生具有网络基因，因此也是众多网络安全专家和黑客必备的 *** 作系统，无论是白帽子还是黑帽子，Linux是必须要精通的。

3. 嵌入式Linux

还是因为任何人都能拿到并对Linux内核进行修改，因此在一些对计算资源要求严苛的领域，比如路由器、交换机、自动售货机、手机、PDA、以及各种家用电器上广泛存在Linux的身影，基于Linux开发的Android如今已经成为智能手机第一大 *** 作系统，智能电视绝大多数使用的也都是Android的定制版。

4. 超级计算机

开源使得Linux具有极高的安全性、稳定性、可定制性和扩展性，因此超级计算机大多数也会采用Linux作为 *** 作系统，例如我国著名的超级计算机天河2采用的就是一款定制的Linux *** 作系统。

5. 通用桌面 *** 作系统

虽然目前微软的Windows在桌面 *** 作系统领域占据统治地位，但是各种Linux桌面版（发行版）同样具有极强的生命力，经过这么多年的发展，基于linux的各类软件也越来越丰富，已经能够在某种程度上取代Windows，成为日常使用的桌面 *** 作系统。

1、系统调用接口

提供系统的API函数，供用户使用，例如 *** 作文件的函数、 *** 作进程和线程的函数、 *** 作内存的函数、 *** 作硬件（如串口、磁盘）的函数、 *** 作网络的函数等等。

2、实现进程管理功能

能够同时（看上去）执行多个进程（任务），比如可以同时运行文件下载、看电影、挂游戏，那么进程管理的内部实现就是进程的调度，也就是实现调度CPU的使用时间提供给不同的用户任务（进程）使用。

3、实现虚拟文件系统

所谓虚拟文件系统，即是相对于实际文件系统的系统，其实是针对实际文件系统再次的实现和接口的抽象，意思是规定了最终提供给用户使用的文件系统的接口。

以及实现实际文件系统调用硬件层的接口，那么实际文件系统就是位于虚拟文件系统和硬件抽象接口中间，就像是夹心饼干中间的奶油一样，可以更换各种颜色的奶油，但是吃起来都是奶油的味道，可便于系统的更新和前后的兼容性、扩展性。

扩展资料：

技术特性

1、抢占式调度系统

Linux内核提供在特定条件下的抢先式调度。直到内核版本2．4，只有用户进程是抢先式的，就是说除了时间片用尽，在用户模式下执行的当前进程，如果有更高态优先级的进程进入TASK＿RUNNING状态，它就会被中断。

自从2．6系列Linux内核，增加了中断执行内核代码的任务的能力，但不是对于内核代码的所有段落。

2、可移植性

从移动电话到超级电脑，甚至于有人成功的将Linux内核在索尼出品的游戏机PS2及PS3和微软出品的游戏机Xbox上使用。Linux也是IBM超级计算机BlueGene的 *** 作系统。

一些为手机开发的 *** 作系统，使用Linux内核的修改后的版本，其中包括谷歌Android、FirefoxOS、HPWebOS和诺基亚Maemo。

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