Kernel

Kernel是什么？wikipedia的介绍是

在計算機科學中，內核又稱核心，是一個電腦程式，用來管理軟體發出的資料I/O要求，將這些要求轉譯為資料處理的指令，交由CPU及電腦中其他電子元件進行處理，是現代操作系統中最基本的部分。 為眾多應用程序提供對計算機硬件的安全訪問的一部分軟件，這種訪問是有限的，並由內核決定一個程序在什麼時候對某部分硬件操作多長時間。直接對硬件操作是非常複雜的。所以內核通常提供一種硬件抽象的方法，來完成這些操作。通過進程間通信機制及系統調用，應用進程可間接控制所需的硬件資源（特別是處理器及IO設備）。

嚴格地說，內核並不是計算機系統中必要的組成部分。程序可以直接地被調入計算機中執行；這樣的設計，說明了設計者不希望提供任何硬件抽象和操作系統的支持。

(有略微删减)

结构简图 实现的核心功能

分类

通常在内核设计上，会被分为微内核与宏内核

宏内核在硬件之上定义了一个高阶抽象界面，用一组原语（或称为系统调用）来实现操作系统的功能。

微内核由简单硬件抽象层和一组关键原语组成，仅仅包含建立一个系统的必要部分。

双态

Kernel提供两种运行模式，即用户态与内核态（有许多其他的名称，如管态目态） 用户向内核态提出操作请求，内核检查并响应，后返回结果。 用户态驻留应用和程序包，内核态拥有各种管理系统的引擎。

由此提供了两种对Kernel的调用:过程调用、系统调用

• 过程调用只能在用户态下运行，不能进入核心态；而系统调用可以实现从用户态到核心态的转变
• 系统调用可分为5个类别：进程控制、文件管理、设备管理、信息维护 和 通信
• 系统程序解决带共性的问题，并为程序的开发和执行提供更方便的环境，是系统内所有用户共有的可执行的程序（可执行不代表有权利执行）

考点：系统程序不是操作系统的组成部分 考点：最重要的系统程序就是命令解释程序

shell基本工作原理

命令解释程序 的基本功能是接收用户输入的命令，然后解释并且执行（它不是操作系统的内核部分）

实现命令的常见方式

• 内置方式：命令解释程序本身就包含执行该命令的代码
• 外置方式：每条外置命令都对应专门的系统程序，通常以可执行文件的形式存放在磁盘上

Kernel官方网站：Linux Kernel Official Website