Linux作業系統的體系結構通常指的是它如何組織和管理內部元件以及與硬體的互動方式。Linux的體系結構可以分為幾個關鍵層次：
1. 核心空間（Kernel Space）
- 核心：Linux的核心，負責管理系統資源，包括CPU排程、記憶體管理、檔案系統、裝置驅動等。
- 系統呼叫：核心提供給使用者空間程式的介面，允許使用者空間程式請求核心提供的服務。
2. 使用者空間（User Space）
- 應用程式：執行在使用者空間的程式，如文字編輯器、網頁瀏覽器、郵件客戶端等。
- 庫：提供給應用程式使用的程式碼集合，如標準C庫（glibc）、圖形介面庫（如Qt、GTK）等。
3. 硬體抽象層（HAL）
- 裝置驅動程式：核心中的元件，負責直接與硬體裝置通訊，實現硬體的抽象化。
4. 系統呼叫介面（System Call Interface）
- API：核心提供的一組API，允許使用者空間程式透過系統呼叫請求核心服務。
5. 中斷和異常處理
- 中斷處理：核心處理來自硬體的中斷請求，如鍵盤輸入、網路資料到達等。
- 異常處理：核心處理程式執行中的異常情況，如訪問違規、算術溢位等。
6. 程序和執行緒管理
- 程序：核心管理的程式執行實體，每個程序有獨立的地址空間。
- 執行緒：輕量級的程序，共享相同的地址空間和資源。
7. 記憶體管理
- 虛擬記憶體：核心管理的記憶體機制，允許程式使用比實體記憶體更多的記憶體。
- 分頁和分段：核心用於記憶體管理的技術，實現記憶體的有效利用。
8. 檔案系統
- 虛擬檔案系統（VFS）：核心提供的檔案系統抽象層，允許支援多種檔案系統。
- 檔案系統實現：如ext4、XFS、Btrfs等，實現具體的檔案儲存和管理。
9. 網路堆疊
- 網路協議：核心實現的網路協議棧，支援TCP/IP、UDP等網路通訊協議。
10. 安全機制
- 許可權和訪問控制：核心實現的許可權管理，控制使用者和程式對資源的訪問。
- SELinux：可選項，提供更細粒度的安全策略。
11. 系統服務和守護程序
- 系統服務：如
systemd，負責管理系統服務和守護程序。 - 守護程序：在後臺執行的程式，提供各種系統服務，如SSH服務（sshd）、Web伺服器（httpd）等。
12. 注意事項：
- 模組化：Linux核心設計為模組化，可以根據需要載入或解除安裝模組。
- 可擴充套件性：Linux的體系結構允許透過新增驅動程式和庫來擴充套件系統功能。
- 開源：Linux核心和大部分元件都是開源的，允許使用者和開發者檢視原始碼並進行定製。
綜上所述，Linux的體系結構設計為高度模組化和可配置，這使得它能夠適應從小型嵌入式系統到大型伺服器的各種應用場景。