1.内核简介

传统的操作系统，内核应具备多方便的功能或者成分，既包含用于管理属于应用层的 进程 的成分，也包含为这些进程提供的各种服务的成分，如进程间通信  设备驱动 文件系统等，内核中提佛那个各种服务的成分，与使用这些服务的进程之间形成了典型的 client-server 的关系，其实这些服务的提供者不一定都得留在内核中，他们本身也可以被设计并实现耨些服务进程，其中必须留在内核中的成分只有进程间通信，如果把服务提供者从内核转移到进程的层次上，那么内核本身的结构就可以大大减小，而各个服务进程，既然从内核中游离出来，就可以单独设计 实现 调试，更重要的是，可以按需配置和启动。基于这种想法，微内核应运而生。特别是对一些专用的系统。比如实时系统和嵌入式系统。但是微内核也优缺点，把服务都放在进程层次上，再通过进程间通信-经常是报文传递-提供服务，会增加系统的运行开销，降低效率。

与微内核对应，传统内核结构都是宏内核，或者成为一体化内核，通用的系统需要的服务面广，一体化内核就更为合适。

传统内核unix是封闭式的，如果在内核中增加一个设备--增加一种服务，做法是编写这个设备的驱动程序，并变动内核源程序中的某些设局结构--设备表，再重新编译整个内核，再重新引导整个系统。这样做系统安全，但是太僵化。linux比unix进步，允许把设备驱动程序在编译时，静态地连接在内核中，或者也可以在运行时安装，或者运行时需要的话由系统自动安装。这样的模块依然运行在内核中，而不是像在微内核一样作为单独的进程运行。模块：就是设备驱动程序。

linux最初是在intel 80386系列cpu架构上实现的，但是已经被移植到各种主要的cpu系列上，包括，alpha,m68k,mips,sparc,power pc等。pentium 奔腾II均属于i386系列。可以说linux内核是覆盖面最广的一体化内核。同时在同一个系列的cpu上，linux还支持不同的系统结构，单cpu和多cpu都支持。接下来以单cpu讲解为主，最后会有一节专门讨论多cpu.

1991年发布了linux 的0.02版，各其他公司，发行linux，如red  hat,ubuntu等，只是在内核上集成了大量应用软件：在安装程序，安装界面，软件包多少，软件包的安装和管理，等方面不一致，其实来源只有一种，那就是linux主持开发和维护的内核版本。不要把发行商的linux版本，和linux的内核版本混为一谈，原则上全世界只有一个linux.

linux内核的源代码位于/usr/src/linux,内核源码结构：

Linux 内核源代码包含如下目录。
● arch ：包含和硬件体系结构相关的代码，每种平台占一个相应的目录，如i386、arm、
arm64、powerpc、mips 等。Linux 内核目前已经支持30 种左右的体系结构。在arch
目录下，存放的是各个平台以及各个平台的芯片对Linux 内核进程调度、内存管理、
中断等的支持，以及每个具体的SoC 和电路板的板级支持代码。
● block：块设备驱动程序I/O 调度。
● crypto：常用加密和散列算法（如AES、SHA 等），还有一些压缩和CRC 校验算法。
● documentation：内核各部分的通用解释和注释。
● drivers ：设备驱动程序，每个不同的驱动占用一个子目录，如char、block、net、
mtd、i2c 等。
● fs：所支持的各种文件系统，如EXT、FAT、NTFS、JFFS2 等。
● include：头文件，与系统相关的头文件放置在include/linux 子目录下。
● init：内核初始化代码。著名的start_kernel() 就位于init/main.c 文件中。
● ipc：进程间通信的代码。
● kernel ：内核最核心的部分，包括进程调度、定时器等，而和平台相关的一部分代码
放在arch/*/kernel 目录下。
● lib：库文件代码。
● mm：内存管理代码，和平台相关的一部分代码放在arch/*/mm 目录下。
● net：网络相关代码，实现各种常见的网络协议。
● scripts：用于配置内核的脚本文件。
● security：主要是一个SELinux 的模块。
● sound：ALSA、OSS 音频设备的驱动核心代码和常用设备驱动。
● usr：实现用于打包和压缩的cpio 等。
● include：内核API 级别头文件。

2.X86系列寻址方式