文档介绍了1. Linux 内核之进程调度（SCHED），2. Linux 内核之内存管理（MM），3. Linux 内核之虚拟文件系统，VirtualFileSystem，VFS），4. Linux 内核之网络接口（NET），5. Linux 内核之进程间通讯（IPC）
Linux内核是操作系统的核心，负责管理和协调计算机的硬件和软件资源。本文将深入探讨Linux内核中的五个关键子系统：进程调度（SCHED）、内存管理（MM）、虚拟文件系统（VFS）、网络接口（NET）以及进程间通信（IPC）。
1. **进程调度（SCHED）**：在Linux中，进程调度是核心功能之一，它决定了哪个进程可以使用CPU。当一个进程运行完毕或者被阻塞时，调度器会选择一个新的进程来执行。Linux采用了一种基于优先级的调度算法，确保最值得运行的进程获得CPU时间。可运行进程是指那些除了CPU之外不等待任何资源的进程，而不可运行进程则正在等待其他资源。调度器的工作包括确定进程的优先级、时间片分配以及上下文切换等。
2. **内存管理（MM）**：Linux内存管理系统保证了多个进程可以安全地共享主内存空间。它支持虚拟内存机制，使得程序可以认为自己拥有比实际物理内存更大的空间。操作系统根据需要在内存和磁盘之间动态交换页面，确保当前活动的程序部分始终在内存中。内存管理分为硬件无关和硬件相关两部分，前者处理进程的映射和逻辑内存的交换，后者为内存管理硬件提供抽象接口。
3. **虚拟文件系统（VFS）**：VFS是Linux内核中的一项创新，它为各种不同类型的文件系统提供了统一的接口。无论底层硬件是什么，VFS都能让应用程序透明地访问文件，如ext2、fat等。VFS分为逻辑文件系统和设备驱动程序，逻辑文件系统实现各种文件系统的操作，而设备驱动程序则针对特定硬件进行编程，负责与硬件交互。
4. **网络接口（NET）**：网络接口层负责处理各种网络协议和硬件设备的访问。它包含网络协议栈，用于实现如TCP/IP等传输协议，以及网络驱动程序，用于与网络硬件设备通信。每当有数据传输任务，如发送消息，网络接口会挂起相应进程，待硬件完成传输后再恢复执行，并向进程返回操作结果。
5. **进程间通信（IPC）**：IPC是Linux内核中用于进程间交换信息的关键机制。它支持多种通信方式，如管道、信号量、消息队列和套接字等。进程调度位于这些子系统的中心，因为它们都需要挂起或恢复进程以进行通信。例如，在网络发送消息时，网络接口会挂起发送进程，直到硬件确认消息发送成功，然后恢复进程并通知结果。
这五个子系统共同构成了Linux内核的基础架构，使得Linux成为一个强大且灵活的操作系统，广泛应用于服务器、嵌入式设备以及移动互联网等领域。了解和掌握这些子系统的原理和工作方式对于进行Linux系统开发和优化至关重要。
