###什麼是Linux核心###什麼是MMU

碌柒捌發表於2024-05-07

什麼是Linux核心

Linux 核心簡介

Linux® 核心是 Linux 作業系統（OS）的主要元件，也是計算機硬體與其程序之間的核心介面。它負責兩者之間的通訊，還要儘可能高效地管理資源。
之所以稱為核心，是因為在作業系統中就像果實硬殼中的種子一樣，控制著硬體（無論是電話、膝上型電腦、伺服器，還是任何其他型別的計算機）的所有主要功能。

核心在作業系統中的位置

為了更具象地理解核心，不妨將 Linux計算機想象成有三層結構

1. 硬體：物理機（這是系統的底層結構或基礎）是由記憶體（RAM）、處理器（或 CPU）以及輸入/輸出（I/O）裝置（例如儲存、網路和圖形組成的。其中，CPU 負責執行計算和記憶體的讀寫操作。
2. Linux 核心：作業系統的核心。（沒錯，核心正處於核心的位置）它是駐留在記憶體中的軟體，用於告訴 CPU 要執行哪些操作。
3. 使用者程序：這些是核心所[管理](https://www.redhat.com/zh/topics/management)的執行程式。使用者程序共同構成了使用者空間。使用者程序有時也簡稱為*程序*。核心還允許這些程序和伺服器彼此進行通訊（稱為程序間通訊或 IPC）。

系統執行的程式碼透過以下兩種模式之一在 CPU 上執行：核心模式或使用者模式。在核心模式下執行的程式碼可以不受限制地訪問硬體，而使用者模式則會限制 SCI 對 CPU 和記憶體的訪問。記憶體也存在類似的分隔情況（核心空間和使用者空間）。這兩個小細節構成了一些複雜操作的基礎，例如安全防護、構建容器和虛擬機器的許可權分隔。

這也意味著：如果程序在使用者模式下失敗，則損失有限，無傷大雅，可以由核心進行修復。另一方面，由於核心程序要訪問記憶體和處理器，因此核心程序的崩潰可能會引起整個系統的崩潰。由於使用者程序之間會有適當的保護措施和許可權要求，因此一個程序的崩潰通常不會引起太多問題。
此外，由於 Linux 核心可以在實時修補期間持續工作，因此在應用補丁進行安全修復時不會出現停機。

什麼是MMU

MMU全稱是Memory Management Unit，中文名為記憶體管理單元，有時也稱作分頁記憶體管理單元（paged memory management unit，縮寫為PMMU）。它是一種負責處理中央處理器（CPU）的記憶體訪問請求的計算機硬體。它的功能包括虛擬地址到實體地址的轉換（即虛擬記憶體管理）、記憶體保護、中央處理器快取記憶體的控制等。

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