0x01.内核
一、Introduction
操作系统（Operation System）本质上也是一种软件，可以看作是普通应用程式与硬件之间的一层中间层，其主要作用便是调度系统资源、控制IO设备、操作网络与文件系统等，并为上层应用提供便捷、抽象的应用接口
而运行在内核态的内核（kernel）则是一个操作系统最为核心的部分，提供着一个操作系统最为基础的功能
这张十分经典的图片说明了Kernel在计算机体系结构中的位置：
kernel 的主要功能可以归为以下三点：
- 控制并与硬件进行交互
- 提供应用程式运行环境
- 调度系统资源
包括 I/O，权限控制，系统调用，进程管理，内存管理等多项功能都可以归结到以上三点中
但与一般的应用程式不同，系统内核的发生 crash 通常会引起系统重启
二、内核架构：微内核 & 宏内核 & 混合内核
通常来说我们可以把内核架构分为两种：宏内核和微内核，现在还有一种内核是混合了宏内核与微内核的特性，称为 混合内核 ，三种内核的大致架构如下图所示：
I.宏内核（Monolithic Kernel）
宏内核（英语：Monolithic kernel），也译为集成式内核、单体式内核，一种操作系统内核架构，此架构的特性是整个内核程序是一个单一二进制可执行文件，在内核态以监管者模式（Supervisor Mode）来运行。相对于其他类型的操作系统架构，如微内核架构或混合内核架构等，这些内核会定义出一个高端的虚拟接口，由该接口来涵盖描述整个电脑硬件，这些描述会集合成一组硬件描述用词，有时还会附加一些系统调用，如此可以用一个或多个模块来实现各种操作系统服务，如进程管理、并发（Concurrency）控制、存储器管理等。
通俗地说，宏内核几乎将一切都集成到了内核当中，并向上层应用程式提供抽象API（通常是以系统调用的形式），例如 Unix 与类 Unix 便通常都是宏内核
以 Linux 为例，其操作系统内核的二进制文件通常位于
/boot/vmlinuz
II.微内核（Micro Kernel）
对于微内核而言，大部分的系统服务（如文件管理等）都被剥离于内核之外，内核仅仅提供最为基本的一些功能：底层的寻址空间管理、线程管理、进程间通信等
Windows NT 与 Mach 都宣称采用了微内核架构，不过本质上他们更贴近于混合内核（Hybrid Kernel）——在内核中集成了部分需要具备特权的服务组件
本文中我们主要讨论Linux内核