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   Linux核心主要由程序排程（SCHED）、記憶體管理（MM）、虛擬檔案系統（VFS）、網路介面（NET）和程序間通訊（IPC）5個子系統組成，如圖1所示。

圖1 Linux核心的組成部分與關係

1．程序排程

   程序排程控制系統中的多個程序對CPU的訪問，使得多個程序能在CPU中“微觀序列，巨集觀並行”地執行。程序排程處於系統的中心位置，核心中其他的子系統都依賴它，因為每個子系統都需要掛起或恢復程序。

圖2 Linux程序狀態轉換

   如上圖2所示，Linux的程序在幾個狀態間進行切換。在裝置驅動程式設計中，當請求的資源不能得到滿足時，驅動一般會排程其他程序執行，並使本程序進入睡眠狀態，直到它請求的資源被釋放，才會被喚醒而進入就緒態。

   睡眠分成可被打斷的睡眠和不可被打斷的睡眠，兩者的區別在於可被打斷的睡眠在收到訊號的時候會醒。

   在裝置驅動程式設計中，當請求的資源不能得到滿足時，驅動一般會排程其他程序執行，其對應程序進入睡眠狀態，直到它請求的資源被釋放，才會被喚醒而進入就緒態。

   裝置驅動中，如果需要幾個併發執行的任務，可以啟動核心執行緒，啟動核心執行緒的函式為：

   pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags);

2．記憶體管理

   記憶體管理的主要作用是控制多個程序安全地共享主記憶體區域。

   如下圖3所示，一般而言，Linux的每個程序享有4GB的記憶體空間，0～3GB屬於使用者空間，3～4GB屬於核心空間，核心空間對常規記憶體、I/O裝置記憶體以及高階記憶體存在不同的處理方式。

圖3 Linux程序地址空間

3．虛擬檔案系統

   如下圖4所示，Linux虛擬檔案系統（VFS）隱藏各種了硬體的具體細節，為所有的裝置提供了統一的介面。而且，它獨立於各個具體的檔案系統，是對各種檔案系統的一個抽象，它使用超級塊super block存放檔案系統相關資訊

圖4 Linux檔案系統

4．網路介面

   網路介面提供了對各種網路標準的存取和各種網路硬體的支援。如下圖5所示，在Linux中網路介面可分為網路協議和網路驅動程式，網路協議部分負責實現每一種可能的網路傳輸協議，網路裝置驅動程式負責與硬體裝置通訊，每一種可能的硬體裝置都有相應的裝置驅動程式。

圖5 Linux網路體系結構

5．程序通訊

   程序通訊支援提供程序之間的通訊，Linux支援程序間的多種通訊機制，包含訊號量、共享記憶體、管道等，這些機制可協助多個程序、多資源的互斥訪問、程序間的同步和訊息傳遞。

依賴關係

    Linux核心的5個組成部分之間的依賴關係如下：

·程序排程與記憶體管理之間的關係：這兩個子系統互相依賴。在多道程式環境下，程式要執行必須為之建立程序，而建立程序的第一件事情，就是將程式和資料裝入記憶體。

·程序間通訊與記憶體管理的關係：程序間通訊子系統要依賴記憶體管理支援共享記憶體通訊機制，這種機制允許兩個程序除了擁有自己的私有空間，還可以存取共同的記憶體區域。

·虛擬檔案系統與網路介面之間的關係：虛擬檔案系統利用網路介面支援網路檔案系統(NFS)，也利用記憶體管理支援RAMDISK裝置。

·記憶體管理與虛擬檔案系統之間的關係：記憶體管理利用虛擬檔案系統支援交換，交換程序（swapd）定期由排程程式排程，這也是記憶體管理依賴於程序排程的惟一原因。當一個程序存取的記憶體對映被換出時，記憶體管理向檔案系統發出請求，同時，掛起當前正在執行的程序。

   除了這些依賴關係外，核心中的所有子系統還要依賴於一些共同的資源。這些資源包括所有子系統都用到的例程，如分配和釋放記憶體空間的函式、列印警告或錯誤資訊的函式及系統提供的除錯例程等。