操作系统的核心——内核

管理和分配计算机资源的核心层软件，其职责如下：

1. 进程调度

2. 内存管理

3. 提供文件系统

4. 创建和终止进程

5. 对设备的访问（驱动）

6. 联网

7. 提供系统调用应用编程接口api

现代CPU至少可以在两种不同状态下运行：用户态（Ring 3）和内核态（Ring 0），虚拟内存空间也被划分为用户空间部分和内核空间部分。在用户态运行时，不可以访问内核空间部分的内存；在内核态时，两部分内存均可访问

shell

主要用于读取用户输入的命令，并执行相应的程序，比较流行的有Bourne shell（shell）、C  shell（csh）、Korn shell（ksh）、Bourne again shell（bash）

用户和组

系统会对每个用户的身份做唯一标识，用户可以隶属于多个组，相关的文件有/etc/passwd, /etc/shadow等，root的uid为0

单根目录层级、目录、链接以及文件

文件类型：普通文件、设备、管道、套接字、目录以及符号链接

软链接和硬链接：硬链接所指的inode都一致，软链接的inode指向单独文件，其存储内容为执行的实际文件。

文件权限

文件I/O模型

Linux系统I/O模型最为显著的特征之一是其I/O通用性概念。也就是说，同一套系统调用所执行的I/O操作，可以施加在所有文件类型上，也就是“一切皆文件”

进程

进程的内存布局：

1. 文本段

2. 数据段

3. 堆

4. 栈

_exit()函数退出进程

用户相关id：

1. 真实用户id和组id：标识进程所属的用户和组（谁启动的这个东西）。新进程会从其父进程处继承

2. 有效用户id和组id：进程在访问受保护资源时，会使用这两个id来确定访问权限

3. 补充组id：用来标识进程所属的额外组

capabilities：始于内核2.2， linux把传统上赋予超级用户的权限划分为一组相互独立的单元（也就是“能力”）。每次特权操作都与特定的能力有关，仅当进程具有特定能力时，才能执行相应的操作。可以赋予某个进程部分能力，使得其能够执行某些特权操作，又能防止其执行其他特权操作

软资源限制：进程可以消耗某类资源的总量

硬资源限制：软限制调整的上限，只能调低，不能调高

内存映射

由某一进程所映射的内存可以与其他进程的映射共享。具体可以通过属性参数传递控制。

mmap()会在调用进程的虚拟地址空间中创建一个新的内存映射，有文件和匿名两种方式

静态库和共享库

动态链接器：GOT， PLT

进程间通信以及同步

信号（软中断），管道，套接字，文件锁，消息队列，信号量，共享内存

线程

共享同一数据区域和堆，每个线程都有自己的栈，用来装载本地变量和函数调用链接信息

进程组和shell任务控制

进程组id = 组长进程id

会话、控制终端和控制进程

会话指的是一组进程组，会话中所有进程都具有相同的会话标识符。通常，会话都会与某个控制终端相关，控制终端建立与会话首个进程初次打开终端设备之时。一个终端最多只能称为一个会话的控制终端

打开控制终端会致使会话首进程称为终端的控制进程。一旦断开了与终端的链接，控制进程将会收到SIGHUP信号

在任意时刻，会话中总有一个前台进程组，可以从终端中读取输入，向终端发送输出。一个会话可以拥有任意数量的后台进程组，有以“&”字符结尾的命令来创建

伪终端

伪终端是一对相互连接的虚拟设备，也称为主从设备，在这对设备之间，设有一条IPC通道，可供数据进行双向传递

日期和时间

真实时间：UTC 1970年1月1日凌晨其实

进程时间：系统CPU时间和用户CPU时间

/proc文件系统

是一种虚拟文件系统，以文件系统目录和文件形式，提供一个指向内核数据结构的接口。一般只有特权级进程才能修改/proc目录下的文件内容