操作系统内核概念

操作系统概念

操作系统内核（Kernal）是一组应用软件，这个软件能够控制所有硬件及计算机活动。如硬盘访问、网卡传输和键盘开始工作等，开机后内核程序将会常驻受保护的内存中。硬件由内核管理后，操作系统将会提供一组系统调用接口，帮助完成诸如显示、读写设备等基本操作，架构是计算机硬件的组织形式，架构不同则内核也不同（Arm架构和x86架构）。操作系统在计算机结构中的位置如下：

红色部分则是操作系统。在编写程序的时候，我们将会使用当前系统的系统调用来辅助完成编写，这意味着程序时与系统绑定的，如果你更换了系统，程序自然也就失效了（这就是为什么Windows可执行程序和Linux程序不互通的原因：依赖的系统API不通用）

内核功能至少包含以下几部分：

• 系统调用接口（System call interface）
• 程序管理（Process control）
• 内存管理（Memory management）
• 文件系统管理（FileSystem management）
• 设备驱动（Device driver）

硬件驱动的提供者应该是硬件厂商的事情，用户只需要根据给定的驱动程序进行编程即可。

Linux内核版本和发行版

首先这两个概念不相同，内核版本的格式：

主版本.次版本.释出版本-修改版本
1

可以用指令cat /proc/version查看内核版本号，我的内核版本号为Linux version 5.8.0-48-generic，主版本号很少变换（非常大改动才会变），次版本号的奇数代表不稳定版本，偶数代表稳定版本，释出版本更改发生在驱动或者重要特性增加。

主次版本号奇数代表开发中的版本，偶数则表示稳定版。显然Ubuntu 20.04正在开发并不是一个稳定的版本。Linux是一个开源的操作系统，不仅提供了内核程序还提供了修改内核的工具，采用GNU GPL授权模式，任何人都可以取得源码并对内核进行修改。

一个完整的Linux发行版（Linux Distribution）包括：内核（Kernal）、软件（Software）和工具（Tool）。许多组织和厂商都开发了自己的发行版，如Ubuntu Debian RedHat等等，每个Distribution都是根据相同的Kernal进行开发，不会出现一个不存在的Linux Kernal，为了规范开发者还有诸如FHS LSB等规则进行约束，使得各发行版差异性不至于太大。

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[1] Linux私房菜
[2] https://www.oreilly.com/library/view/understanding-the-linux/0596002130/ch01s03.html

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20220331 修改了文章中不通顺、错误的地方。
20221011 删除了一些错误