Linux オペレーティング システムの基礎となるアーキテクチャは、オープン ソースの Unix に似たオペレーティング システム カーネルであり、多くの場合 Linux カーネルと呼ばれます。以下は、基礎となる Linux アーキテクチャの主なコンポーネントと動作原理です。
カーネル: Linux の中核部分はカーネルであり、オペレーティング システムの中核であり、ハードウェア リソースの管理、システム コール インターフェイスの提供、プロセス管理、メモリ管理、ファイル システム管理、デバイス ドライバーとセキュリティ管理、その他の機能を担当します。 。Linux カーネルは、開発者のグループによって保守および改良されています。
システム コール インターフェイス:カーネルは、アプリケーションがカーネルと対話して、ファイル アクセス、ネットワーク通信、プロセス制御などの低レベルの操作を要求できるようにする一連のシステム コールを提供します。
プロセス管理:カーネルはシステム内のプロセスを管理します。プロセスの作成、スケジューリング、終了、および通信を制御して、システム上で複数のプロセスを同時に実行できるようにします。
メモリ管理:カーネルは、各プロセスが正常に実行され、必要なメモリにアクセスできるように、割り当て、解放、メモリ保護、ページング、その他の機能を含むシステムの物理メモリと仮想メモリを管理します。
ファイル システム管理: Linux は、EXT4、XFS、Btrfs などのさまざまなファイル システムをサポートしています。カーネルは、ファイルの作成、読み取り、書き込み、削除、ディスク上のデータの編成と取得などのファイル システムの管理を担当します。
デバイス ドライバー:カーネルには、ディスク ドライブ、ネットワーク インターフェイス カード、USB デバイスなどのハードウェア デバイスを管理するためのさまざまなデバイス ドライバーが含まれています。これらのドライバーにより、カーネルがハードウェアと通信できるようになります。
ネットワーク プロトコル スタック:カーネルには、TCP/IP、UDP、HTTP などのさまざまなネットワーク通信プロトコルをサポートするネットワーク プロトコル スタックが含まれています。これにより、Linux をネットワーク サーバーまたはルーターとして実行できるようになります。
セキュリティ管理:カーネルは、ユーザー認証、権限制御、ファイアウォール、セキュリティ モジュールなどのセキュリティ機能を提供し、不正アクセスや悪意のある攻撃からシステムとデータを保護します。
割り込み処理:カーネルは、キーボード入力、タイマー、ハードウェア障害などのハードウェア割り込みに応答して、システムがこれらのイベントを適時に処理できるようにします。
マルチタスク スケジューリング:カーネルはタイム スライス ローテーションで複数のプロセスをスケジュールし、単一プロセッサ上で交互に実行してマルチタスクを実現できます。
モジュラー アーキテクチャ: Linux カーネルはモジュラー アーキテクチャを採用しており、カーネル モジュールの動的なロードとアンロードが可能で、ユーザーは必要に応じて機能を追加または削除できます。
つまり、Linux の基礎となるアーキテクチャはカーネルに基づいており、カーネルはオペレーティング システムに基本的な機能とサービスを提供すると同時に、幅広いハードウェアおよびソフトウェア アプリケーションをサポートします。このオープンでモジュラー設計により、Linux は、組み込みシステムからサーバーやクラウド コンピューティング プラットフォームに至るまで、さまざまな用途に適した強力かつ柔軟でカスタマイズ可能なオペレーティング システムになります。