Linux系统内核的作用

Linux系统内核（Linux Kernel）是整个Linux操作系统的核心部分，负责管理硬件资源，并为上层软件提供接口和服务。它起着“操作系统大脑”的作用。其主要作用包括以下几个方面：

🔧 1. 进程管理（Process Management）

创建、调度和终止进程。

提供多任务支持：实现进程切换和进程间通信（IPC，如管道、信号、共享内存等）。

实现进程优先级、时间片等调度策略（如CFS调度器）。

🧠 2. 内存管理（Memory Management）

控制内存的分配和释放。

支持虚拟内存（通过分页/交换分区实现）。

管理缓存、页面置换等策略。

保护进程之间的内存空间，防止非法访问。

💾 3. 文件系统管理（File System Management）

提供对各种文件系统的支持（如ext4、xfs、FAT、NTFS等）。

实现对文件、目录的读写操作，提供统一的VFS（虚拟文件系统）接口。

管理权限、挂载点和I/O缓存等。

📡 4. 设备驱动管理（Device Driver Management）

作为硬件与用户空间之间的桥梁。

提供通用接口，使得应用程序无需关心硬件细节。

支持热插拔、内核模块加载（如insmod, modprobe）等。

🌐 5. 网络功能（Networking）

实现网络协议栈（如TCP/IP）。

管理网络设备（如网卡、无线模块等）。

支持网络防火墙（如Netfilter）、网络命名空间等高级功能。

🛡️ 6. 安全与权限控制

实现用户态和内核态隔离。

管理用户权限（UID、GID）、访问控制（ACL）、SELinux/AppArmor等机制。

控制对系统资源的访问（例如文件、设备、网络等）。

🧩 7. 系统调用接口（System Call Interface）

提供用户空间程序访问内核服务的接口（如read()、write()、fork()等）。

是内核与用户空间交互的主要手段。

总结图示（结构简化）：