linux内核的子系统

A. linux内核进程有几个系统

Linux内核主要由五个子系统组成：进程调度，内存管理，虚拟文件系统，网络接口，进程间通信。
1.进程调度（SCHED）:控制进程对CPU
的访问。当需要选择下一个进程运行时，由调度程序选择最值得运行的进程。可运行进程实际上是仅等待CPU资源的进程，如果某个进程在等待其它资源，则该进
程是不可运行进程。Linux使用了比较简单的基于轿和简优先级的进程调度算法选择新的进程。
2.内存管理（MM）允许多个进程安全的
共享主内存区域。Linux
的内存管理支持虚拟内存，即在计算机中运行的程序，其代码，数据，堆栈的总量可以超过实际内存的大闭裤小，操作系统只是把当前使用的程序块保留在内存中，其余
的程序块则保留在磁盘中。必要时，操作系统负责在磁盘和内存间交换程序块。内存管理从逻辑上分为硬件无关部分和硬件有关部分。硬件无关部分提供了进程的映
射和逻辑内存的对换；硬件相关的部分为内存管理硬件提供了虚拟接口。
3.虚拟文件系统
（Virtual File
System,VFS）隐藏了各种硬件的具体细节，为所有的设备提供了统一的接口，VFS提供了多达数十种不同的文件系统。虚拟文件系统可以分为逻辑文件
系统和设备驱动程序。逻辑文件系统指Linux所支持的文件系统，如ext2,fat等，设备驱动程序指为每一种硬件控制器所编写的设备驱动程序模块。
4.网络接口（NET）提供了对各种网络标准的存取棚世和各种网络硬件的支持。网络接口可分为网络协议和网络驱动程序。网络协议部分负责实现每一种可能的网络传输协议。网络设备驱动程序负责与硬件设备通讯，每一种可能的硬件设备都有相应的设备驱动程序。
5.进程间通讯(IPC) 支持进程间各种通信机制。

B. 内核分为哪四个子系统

进程管理系统、内宏渣存管理系统、I/O管理系统和文件管理系统。但是这些所谓的子系统是人为地划分的，实际上Linux内核的本质就是一个二进制文件。有关理解Linux内核是什源岩么的内容，在黑马程序员员社区都可以找蔽裂悄到，还有视频讲解，对话框就可以直接领取。

C. linux内核主要由哪几个部分组成

一个完整的Linux内核一般由5部分组成，它们分别是内存管理、进程管理、进程间通信、虚拟文件系统和网络接口。

1、内存管理
内存管理主要完成的是如何合理有效地管理整个系统的物理内存，同时快速响应内核各个子系统对内存分配的请求。

Linux内存管理支持虚拟内存，而多余出的这部分内存就是通过磁盘申请得到的，平时系统只把当前运行的程序块保留在内存中，其他程序块则保留在磁盘中。在内存紧缺时，内存管理负责在磁盘和内存间交换程序块。

2、进程管理
进程管理主要控制系统进程对CPU的访问。当需要某个进程运行时，由进程调度器根据基于优先级的调度算法启动新的进程。：Linux支持多任务运行，那么如何在一个单CPU上支持多任务呢？这个工作就是由进程调度管理来实现的。

在系统运行时，每个进程都会分得一定的时间片，然后进程调度器根据时间片的不同，选择每个进程依次运行，例如当某个进程的时间片用完后，调度器会选择一个新的进程继续运行。

由于切换的时间和频率都非常的快，由此用户感觉是多个程序在同时运行，而实际上，CPU在同一时间内只有一个进程在运行，这一切都是进程调度管理的结果。

3、进程间通信
进程间通信主要用于控制不同进程之间在用户空间的同步、数据共享和交换。由于不用的用户进程拥有不同的进程空间，因此进程间的通信要借助于内核的中转来实现。

一般情况下，当一个进程等待硬件操作完成时，会被挂起。当硬件操作完成，进程被恢复执行，而协调这个过程的就是进程间的通信机制。

4、虚拟文件系统
Linux内核誉衫铅中的虚拟文件系统用一个通用的文件模型表示了各种不同的文件系统，这个文件模型屏蔽了很多具体文件系统的差异，使Linux内核支持很多不同的文件系统。

这个文件系统可以分为逻辑文件系统和设备驱动程序：逻辑文件系统指Linux所支持的文件系统，例如ext2、ext3和fat等；设备驱动程序指为每一种硬件控制器所编写的设备驱动程序模块。

5、网络接口
网络接口提供了对各种网络标准的实现和各种网络硬件的支持。网络接口一般分为网络协议庆好和网络驱动程序。网络协议部分负责实现每一种可能的网络传输协议。

网络设备驱动程序则主要负责与硬件设备进行通信，每一种可能的网络硬件设备都有相应的设备驱动程序。

(3)linux内核的子系统扩展阅读：

Linux 操作系统的诞生、发展和成长过程始终依赖着五个重要支柱：UNIX操作系统、MINIX操作系统、GNU计划、POSIX标准和Internet 网络。

1981 年IBM公司推出微型计算机IBM PC。

1991年，GNU计划已经开发出了许多工具软件，最受期盼的GNU C编译器已经出现，GNU的操作系统核心HURD一直处于实验阶段，没有任何可用性，实质上也没能开发出完整的GNU操作系统，但是GNU奠定了Linux用户基础和开发环境。

1991年初，林纳斯·托瓦兹开始在一台386sx兼容微机上学习minix操作系统。1991年4月，林纳斯·托瓦兹开始酝酿并着手编制自己的操作系统。

1991 年4 月13 日在comp.os.minix 上发布说自己已经成功地将bash 移植到了minix 上，而且已经爱不释手、不能离开这个shell软件了。

1993年，大约有100余名程序员参与了Linux内核代码编写/修改工作，其中核心组由5人组成，此时Linux 0.99的代码大约有十万行，用户大约有10万左右。

1994年3月，Linux1.0发布，代码量17万行，当时是按照完全自由免费的协议发布，随后正式采用GPL协议。

1995年1月，Bob Young创办了RedHat（小红帽），以GNU/Linux为核心，集成了400多个源代码开放的程序模块，搞出了一种冠以品牌的Linux，即RedHat Linux,称为Linux"发行版"，在市场上出售。这在经营模式上是一种创举。

2001年1月，Linux 2.4发布，它进一步地提升了SMP系统的扩展性，同时它也集成了很多用于支持桌面系统的特性：USB，PC卡（PCMCIA）的支持，内置的即插即用，等等功能。

2003年12月，Linux 2.6版内核发布，相对于2.4版内核2.6在对系统的支持都有很大的变化。

2004年的第1月，SuSE嫁到了Novell，SCO继续顶着骂名四处强行“塌棚化缘”， Asianux， MandrakeSoft也在五年中首次宣布季度赢利。3月，SGI宣布成功实现了Linux操作系统支持256个Itanium 2处理器。

D. linux内核分为哪四个子系统

应该是五个子系统：进程调度，内存管理蚂悔野，虚拟文件系统，网络接口，进程间通信。

E. 最详尽教程完整介绍-Windows 的 Linux 子系统-WSL1&WSL2

必须启用“适用于 Linux 的 Windows 子系统”可选功能并重启，然后才能在 Windows 上运行 Linux 发行版。

以管理员运行Powershell（开启WSL，如已开启可跳过）

WSL 1 和 WSL 2 之间的主要区别在于，在托管 VM 内使用实际的 Linux 内核、支持完整的系统调用兼容性以及跨 Linux 和 Windows 操作系统的性能。

WSL2相比WSL1来说可以完美支持Docker。与WSL1的模拟Linux API不同的是，WSL2采用在Hyper-V虚拟机中运行的方案。可以说WSL2和原汁原味的Linux已经十分接近

不支持Docker的守护进程，但您可以使用 Docker CLI 连接到通过 Docker for Windows 或您创建的任何其他VM 运行的远程Docker守护进程

不能完全兼容systemctl, systemd等等，IO速度相对原生Linux也是大打折扣，在编译和解压方面可以很深体会到。毕竟不是真正的Linux，而是挂在Windows NT内核之上的仿Linux 系统

由于WSL 还不是原生的Linux，所以需要借助 Docker for Windows 来实现Docker（Docker for Windows 是基于Hyper-V 技术）

另外一种方式是，在WSL1中安装docker 客户端，连接 docker server, 来解决在WSL1上使用docker 的问题。（PS: Win10 的Linux 子系统是装不了 docker （服务端）的，但是可以安装客户端）

参考

WSL2 是第二代 WSL，包含在2020年5月正式发布 Windows 10 v2004 版中。相比第一代，新的 WSL2 重新设计了架构，使用真正的 Linux 内核，几乎具有 Linux 的所有完整功能。启用WSL2的 Linux 系统启动时间非常快，内存占用很少，并且，WSL 2 还可以直接原生运行 Docker，VS Code 编辑器还有 Remote-WSL 插件，相对于完整的 linux 虚拟机只是不支持 systemctl、systemd，不能直接运行图形桌面。Windows 也越来越向虚拟平台靠拢，Windows NT 内核和 Linux 内核都是运行在虚拟平台之上的，是平级的

如果发现VERSION为1，说明Ubuntu运行在WSL1下，可以升级到 WSL2。同样，WSL2也可以降级到WSL1。
wsl -l -v #查看已安装Linux版本和名称，完整命令格式：wsl --list --verbose

具体步骤参考 ： https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/wsl/install-manual#step-4---download-the-linux-kernel-update-package

安装 WSL 2 之前，必须启用“虚拟机平台”可选功能

wsl --set-version Ubuntu 2 #升级到WSL2，其中 Ubuntu 是已经安装的Linux名称，命令格式：wsl --set-version <Distro> <Version>

启用WSL后，通过 wsl$ 可以访问WSL文件

最初的WSL是在Windows之上模拟Linux内核，但是Windows和Linux之间存在如此基本的差异，以至于某些事情不可能以与本机Linux相同的行为实现，这意味着不可能直接在 WSL中运行 Docker Engine 和Kubernetes
在WSL1中，Docker Desktop通过Hyper-V虚拟机去运行docker环境的

升级到WSL2 之后， Docker Desktop 可以直接用 WSL2，直接运行在Linux 内核上了

通过如下设置，Docker Desktop就和WSL2分发版本进行了集成，无需在WSL中安装docker; 当然，也可以选择不与Docker Desktop集成，直接在WSL 中运行docker 容器。

启用WSL后，docker运行数据都在WSL发行版中，文件位置都只能由WSL管理

安装docker后，docker会自动创建2个发行版：

WSL发行版默认都是安装在C盘，在%LOCALAPPDATA%/Docker/wsl目录
docker的运行数据、镜像文件都存在%LOCALAPPDATA%/Docker/wsl/data/ext4.vhdx中

通过 WSL 2 集成，您仍然可以体验到与 Windows 的无缝集成，但在 WSL 中运行的 Linux 程序也可以执行相同的操作。这对于从事面向 Linux 环境的项目或为 Linux 量身定制的构建过程的开发人员产生了巨大影响。不再需要维护 Linux 和 Windows 构建脚本！例如，Docker 的开发人员现在可以在 Windows 上的 Linux Docker 守护程序上工作，使用与 Linux 计算机上的开发人员相同的工具和脚本集：

注：WSL2 Docker最爽的地方是和宿主机Win10共享network，我们在宿主机Win10使用localhost加端口号就可以访问Docker中对应container中的服务，十分方便

wsl #启动
wsl --shutdown #关闭所有正在运行的 Linux 和 WSL 2

启动 WSL2 之后，会在任务管理器中发现多了一个 虚拟机工作线程

访问wsl 文件

卸载发行版
有时候某个Linux发行版不再使用，或者是环境被搞坏需要重装，这时候我们可以卸载掉这个Linux发行版。方法如下。

F. linux系统内核数据

正如图中看到的一样，存在着两种WiFi设备，具体是哪一类要看IEEE802.11标准的MLME如卜汪何实现。

如果直接通过硬件实现，那么设备就是硬MAC(fullMAC)设备;如果通过软件的方式实现，那么设备就是软MAC(softMAC)设备。现阶段大部分无线设备都是软件实现的软MAC设备。

通常我们把Linux内核无线子系统看成两大块：cfg80211和mac80211，它们连通内核其他模块和用户空间的应用程序。

特别指出，cfg80211在内核空间提供配置管理服务，内核与应用层通过nl80211实现配置管理接口。需要记住的是，

硬MAC设备和软MAC设备都需要cfg80211才能工作。而mac80211只是一个驱动API，它只支持软件实现的软MAC设备。

接下来，我们主要关注软MAC设备。

Linux内核无线子系统统一各种WiFi设备，并处理OSI模型中最底层的MAC、PHY两层。

若进一步划分，MAC层可以分为MAC高层和MAC底层。前者负责管理MAC层无线网络的探测发现、身份认证、关联等;

后者实现MAC层如ACK等紧急操作。大部分情况下，硬件(如无线适配器)处理大部分的PHY层以键弊型及MAC底层操作。Linux子系统实现大部分的MAC高层回调函数。

2模块间接口

从图一中我们可以看出，各个模块之间分界线很清晰，并且模块间相互透明不可见。模块之间一般不会相互影响。

举个例子，我们在WiFi设备驱动做修改(如，打补丁、添加新的WiFi驱动等)，这些变更并不会影响到mac80211模块，

所以我们根本不用改动mac80211的代码。再如，昌平镇北大青鸟建议添加一个新的网络协议理论上是不用修改套接字层以及设备无关层代码。一般情况下，内核通过一系列的函数稿猜指针实现各层之间相互透明。

G. linux内核模块不属于linux的子系统

终端山档管理。Linux是"单块内核“(monolithic)的操作系返唯咐统是模块化组成的，允许内核在运行时动态地向其中插入或从中删除代码，linux内核模块终端管理漏纯不属于linux的子系统。

H. Linux内核分哪几个子系统

Linux是一个一体化内核（monolithic kernel）系统。“内核”指的是一个提供硬件抽象层、磁盘及文件系统控制、多任务等功能的系统软件。一个内核不是一套完整的操作系统。一套基于Linux内核的完整操作系统叫作Linux操作系统，或是GNU/Linux。设备驱动程序可以完全访问硬件。Linux内的设备驱动程序可以方便地以模块化（molarize）的形式设置，并在系统运行期间可直接装载或卸载。

Linux内核的主要模块（或组件）分以下几个部分：存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信，以及系统的初始化（引导）、系统调用等。
版本号
Linux内核使用三种不同的版本编号方式。
第一种方式用于1.0版本之前（包括1.0）。第一个版本是0.01，紧接着是0.02、0.03、0.10、0.11、0.12、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99和之后的1.0。
第二种方式用于1.0之后到2.6，数字由三部分“A.B.C”，A代表主版本号，B代表次主版本号，C代表较小的末版本号。只有在内核发生很大变化时（历史上只发生过两次，1994年的1.0,1996年的2.0），A才变化。可以通过数字B来判断Linux是否稳定，偶数的B代表稳定版，奇数的B代表开发版。C代表一些bug修复，安全更新，新特性和驱动的次数。以版本2.4.0为例，2代表主版本号，4代表次版本号，0代表改动较小的末版本号。在版本号中，序号的第二位为偶数的版本表明这是一个可以使用的稳定版本，如2.2.5，而序号的第二位为奇数的版本一般有一些新的东西加入，是个不一定很稳定的测试版本，如2.3.1。这样稳定版本来源于上一个测试版升级版本号，而一个稳定版本发展到完全成熟后就不再发展。
第三种方式从2004年2.6.0版本开始，使用一种“time-based”的方式。3.0版本之前，是一种“A.B.C.D”的格式。七年里，前两个数字A.B即“2.6”保持不变，C随着新版本的发布而增加,D代表一些bug修复，安全更新，添加新特性和驱动的次数。3.0版本之后是“A.B.C”格式，B随着新版本的发布而增加,C代表一些bug修复，安全更新，新特性和驱动的次数。第三种方式中不再使用偶数代表稳定版，奇数代表开发版这样的命名方式。举个例子：3.7.0代表的不是开发版，而是稳定版！