一张图看懂Linux内核 _Linux内核

1. 前言
本文主要讲解什么是linux内核，以及通过多张图片展示Linux内核的作用与功能，以便于读者能快速理解什么是Linux内核，能看懂Linux内核。
拥有超过1300万行的代码，Linux内核是世界上最大的开源项目之一，但是内核是什么，它用于什么?

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一张图看懂Linux内核

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Linux内核是什么
【一张图看懂Linux内核】2. 什么是内核
内核是与计算机硬件接口的易替换软件的最低级别。它负责将所有以“用户模式”运行的应用程序连接到物理硬件，并允许称为服务器的进程使用进程间通信(IPC)彼此获取信息。
3. 内核还要分种类？
是的，没错。
3.1 微内核
微内核只管理它必须管理的东西:CPU、内存和IPC 。计算机中几乎所有的东西都可以被看作是一个附件，并且可以在用户模式下处理。微内核具有可移植性的优势，因为只要操作系统仍然试图以相同的方式访问硬件，就不必担心您是否更改了视频卡，甚至是操作系统。微内核对内存和安装空间的占用也非常小，而且它们往往更安全，因为只有特定的进程在用户模式下运行，而用户模式不具有管理员模式的高权限。

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微内核
3.1.1 Pros

可移植性
安装占用空间小
小内存占用
安全

3.1.2 Cons

通过驱动程序，硬件更加抽象
硬件可能反应较慢，因为驱动程序处于用户模式
进程必须在队列中等待才能获得信息
进程不能在不等待的情况下访问其他进程

3.2 单内核
单内核与微内核相反，因为它们不仅包含CPU、内存和IPC，而且还包含设备驱动程序、文件系统管理和系统服务器调用等内容。单内核更擅长于访问硬件和多任务处理，因为如果一个程序需要从内存或运行中的其他进程中获取信息，那么它就有一条更直接的线路来访问信息，而不需要在队列中等待来完成任务。但是，这可能会导致问题，因为在管理模式下运行的东西越多，如果行为不正常，就会有越多的东西导致系统崩溃。

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单内核
3.2.1 Pros

更直接地访问程序的硬件
流程之间更容易通信
如果支持您的设备，它应该不需要额外安装就可以工作
进程反应更快，因为没有等待处理器时间的队列

3.2.2 Cons

较大安装体积
较大内存占用
不太安全，因为所有操作都在管理模式下运行

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内核对比monolithic_vs_microkernel
4. 混合的内核
混合内核能够选择在用户模式下运行什么，以及在管理模式下运行什么。通常情况下，设备驱动程序和文件系统I/O将在用户模式下运行，而IPC和服务器调用将保持在管理器模式下。这是两全其美，但通常需要硬件制造商做更多的工作，因为所有驱动程序的责任都由他们来承担。它还可能存在一些与微内核固有的延迟问题。

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混合的内核
4.1 Pros

开发人员可以选择什么在用户模式下运行，什么在管理模式下运行
比单片内核更小的安装占用空间
比其他型号更灵活

4.2 Cons

会遭受与微内核相同的进程延迟
设备驱动程序需要由用户管理(通常)

5. Linux内核文件在哪里
Ubuntu中的内核文件存储在/boot文件夹中，称为vmlinux -version 。vmlinuz这个名字来自于unix世界，早在60年代，他们就把内核简单地称为“unix”，所以当内核在90年代首次开发时，Linux就开始把内核称为“Linux” 。

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Linux内核文件在哪里
当开发虚拟内存以便更容易地进行多任务处理时，将“vm”放在文件的前面，以显示内核支持虚拟内存。有一段时间，Linux内核被称为vmlinux，但是内核变得太大，无法装入可用的引导内存，因此压缩了内核映像，并将末尾的x更改为z，以显示它是用zlib压缩的。并不总是使用相同的压缩，通常用LZMA或BZIP2替换，一些内核简单地称为zImage 。