Linuxkjernefunksjoner

Linuxkjernefunksjoner refererer til de mekanismene og designvalgene som utgjør Linux-kjernen og dens grensesnitt mot brukerlandskapet og maskinvaren. Linux-kjernen er et monolittisk, modulært system som kjører i kjernemodus og støtter lastbare moduler for drivere og annen funksjonalitet.

Prosesshåndtering inkluderer en preemptiv tidsdeling, planlegger som fordeler CPU-tid mellom prosesser, kontekstbytte og synkronisering mellom tråder og prosesser. Minnehåndtering dekker virtuell minnehåndtering, paging og minnebeskyttelse, samt mekanismer for minneoverkommitt og bytte. Kjernen bruker effektive allocatorer (for eksempel slab/slub) og enhetlig minnedeling på tvers av kjernen og brukerapplikasjoner.

Filsystemer og VFS (Virtual File System) gir en abstraksjon for lagring og operasjoner på filer og støtter flere filsystemer som ext4, XFS, Btrfs, F2FS og NTFS. Blokk- og I/O-laget håndterer lese/skrive-operasjoner og I/O-schedulering (for eksempel CFQ, Deadline og NOOP) for å optimalisere gjennomløp og ventetider.

Enhetsdrivere håndtere maskinvaren via lastbare moduler som kan lastes ved behov. Kjernen dekker blokk- og karakterenheter, PCI-enheter, USB og andre perifere enheter, og eksponerer et felles grensesnitt til brukerapplikasjoner.

Nettverk er en omfattende del av kjernen med TCP/IP-stack, netlink og støtte for bridging, tunneling og NAT. Netfilter/iptables/nftables og QoS-muligheter gjør trafikkstyring og sikkerhet mulig.

Sikkerhet og isolasjon inkluderer capabilities, namespaces, seccomp, og se l unix-liknende mekanismer som AppArmor og SELinux, samt ASLR (KASLR) og sandkasing.

Virtualisering og containere støttes gjennom KVM og virtio-drivere, samt namespaces og cgroups som muliggjør isolasjon og ressurskontroll.

Sanntid og strømsparing adresseres av sanntidsforbedringer (som PREEMPT_RT), CPU-freq/cpuidle og generelt kraft- og strømbesparelse via ACPI og moderne power management.

Utvikling og portabilitet dekker mange arkitekturer (x86_64, ARM/ARM64, MIPS, RISC-V, PowerPC) med lastbare moduler og kontinuerlig utvikling i mainline og LTS-kjerner.