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Linux內核主要由進程調度（SCHED）、內存管理（MM）、虛擬文件系統（VFS）、網絡接口（NET）和進程間通信（IPC）5個子系統組成，如圖1所示。
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圖1 Linux內核的組成部分與關係
1．進程調度
進程調度控制系統中的多個進程對CPU的訪問，使得多個進程能在CPU中“微觀串行，宏觀並行”地執行。進程調度處於系統的中心位置，內核中其他的子系統都依賴它，因爲每個子系統都需要掛起或恢復進程。
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圖2 Linux進程狀態轉換
如上圖2所示，Linux的進程在幾個狀態間進行切換。在設備驅動編程中，當請求的資源不能得到滿足時，驅動一般會調度其他進程執行，並使本進程進入睡眠狀態，直到它請求的資源被釋放，纔會被喚醒而進入就緒態。
睡眠分成可被打斷的睡眠和不可被打斷的睡眠，兩者的區別在於可被打斷的睡眠在收到信號的時候會醒。
在設備驅動編程中，當請求的資源不能得到滿足時，驅動一般會調度其他進程執行，其對應進程進入睡眠狀態，直到它請求的資源被釋放，纔會被喚醒而進入就緒態。
設備驅動中，如果需要幾個併發執行的任務，可以啓動內核線程，啓動內核線程的函數爲：
pid_t kernel_thread(int (*fn)(void *), void *arg, unsigned long flags);
2．內存管理
內存管理的主要作用是控制多個進程安全地共享主內存區域。當CPU提供內存管理單元（MMU）時，Linux內存管理完成爲每個進程進行虛擬內存到物理內存的轉換。Linux 2.6引入了對無MMU CPU的支持。
如下圖3所示，一般而言，Linux的每個進程享有4GB的內存空間，0～3GB屬於用戶空間，3～4GB屬於內核空間，內核空間對常規內存、I/O設備內存以及高端內存存在不同的處理方式。
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圖3 Linux進程地址空間
3．虛擬文件系統
如下圖4所示，Linux虛擬文件系統（VFS）隱藏各種了硬件的具體細節，爲所有的設備提供了統一的接口。而且，它獨立於各個具體的文件系統，是對各種文件系統的一個抽象，它使用超級塊super block存放文件系統相關信息，使用索引節點inode存放文件的物理信息，使用目錄項dentry存放文件的邏輯信息。
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圖4 Linux文件系統
4．網絡接口
網絡接口提供了對各種網絡標準的存取和各種網絡硬件的支持。如下圖5所示，在Linux中網絡接口可分爲網絡協議和網絡驅動程序，網絡協議部分負責實現每一種可能的網絡傳輸協議，網絡設備驅動程序負責與硬件設備通信，每一種可能的硬件設備都有相應的設備驅動程序。
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圖5 Linux網絡體系結構
5．進程通信
進程通信支持提供進程之間的通信，Linux支持進程間的多種通信機制，包含信號量、共享內存、管道等，這些機制可協助多個進程、多資源的互斥訪問、進程間的同步和消息傳遞。
依賴關係
Linux內核的5個組成部分之間的依賴關係如下：
·進程調度與內存管理之間的關係：這兩個子系統互相依賴。在多道程序環境下，程序要運行必須爲之創建進程，而創建進程的第一件事情，就是將程序和數據裝入內存。
·進程間通信與內存管理的關係：進程間通信子系統要依賴內存管理支持共享內存通信機制，這種機制允許兩個進程除了擁有自己的私有空間，還可以存取共同的內存區域。
·虛擬文件系統與網絡接口之間的關係：虛擬文件系統利用網絡接口支持網絡文件系統(NFS)，也利用內存管理支持RAMDISK設備。
·內存管理與虛擬文件系統之間的關係：內存管理利用虛擬文件系統支持交換，交換進程（swapd）定期由調度程序調度，這也是內存管理依賴於進程調度的惟一原因。當一個進程存取的內存映射被換出時，內存管理向文件系統發出請求，同時，掛起當前正在運行的進程。
除了這些依賴關係外，內核中的所有子系統還要依賴於一些共同的資源。這些資源包括所有子系統都用到的例程，如分配和釋放內存空間的函數、打印警告或錯誤信息的函數及系統提供的調試例程等。