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0.linux体系结构的分层思想
在任何一个现代操作系统中，都是分层的。为什么需要分层呢？
从程序员的角度分析，将linux底层和和应用层分开，做应用的做应用，做底层的做底层，各干各的。经济学的基本原理是，分工产生效率。
从安全性的角度分析，是为了保护内核。现代CPU通常都实现了不同的工作模式。
以ARM为例：ARM实现了7种工作模式，不同模式下CPU可以执行的指令或者访问的寄存器不同： (1)用户模式 usr (2)系统模式 sys(3)管理模式 svc(4)快速中断 fiq(5)外部中断 irq(6)数据访问终止 abt(7)未定义指令异常。如果任何一个上层应用都可以调用都可以调用寄存器，那样肯定是无法稳定执行的。而且因为出现了这个问题，出现了一个新的学科“现代操作系统”，如果大家感兴趣可以看一下“现代操作系统”相关文章或者书籍。
以X86为例：X86实现了4个不同级别的权限，Ring0—Ring3 ;Ring0下可以执行特权指令，可以访问IO设备；Ring3则有很多的限制
如果分析一下Android的，这方面做的更加“丧心病狂”，Android所有的APK应用程序，都是在Java虚拟机上面运行，应用程序更加远离底层。
另外，用户空间和内核空间是程序执行的两种不同状态，我们可以通过“系统调用”和“硬件中断”来完成用户空间到内核空间的转移。
1.Linux体系结构
从大的方面可以分为用户空间（User Space）和内核空间（Kernel Space），如下图所示。
用户空间包含C库、用户应用程序。其中C库是对系统调用接口(API)的封装。内核空间包括系统调用接口(API)、内核、平台依赖代码、硬件平台。
注：在某些体系结构图中用户空间还包含了shell，当然shell脚本也是Linux体系中不可缺少的一部分。
2.Linux内核结构
Linux内核结构图如下图所示。
SCI，又称系统调用接口(API)，这一层是给用户空间的应用程序提供一套标准的系统调用函数来访问Linux。
注：任何一类现代操作系统都不会允许上层应用直接访问底层，在Linux中，内核提供了一套标准接口，上层应用就可以通过这一套标准接口来访问底层。
PM（Procees Management），这一部分包括具体创建创建进程（fork、exec）,停止进程（kill、exit）,并控制他们之间的通信（signal等）。还包括进程调度，控制活动进程如何共享CPU。这一部分是Linux已经做好的，在写驱动的时候，只需要调用对应的函数即可实现这些功能，例如创建进程、进程通信等等。
MM（Memory Management），内存管理的主要作用是控制多个进程安全的共享内存区域。
VFS（Virtual File Systems），虚拟文件系统，隐藏各种文件系统的具体细节，为文件操作提供统一的接口。在Linux中“一切皆文件”，这些文件就是通过VFS来实现的。Linux提供了一个大的通用模型，使这个模型包含了所有文件系统功能的集合。如下图所示，是一个虚拟文件系统的结构图。
Device Drivers设备驱动，这一部分就是需要学习和掌握的。Linux内核中有大量的代码在设备驱动程序部分，用于控制特定的硬件设备。
Linux驱动一般分为网络设备、块设备、字符设备、杂项设备，需要我们编写的只有字符设备，杂项设备是不容易归类的一种驱动，杂项设备和字符设备有很多重合的地方。
网络协议栈，Linux内核中提供了丰富的网络协议实现。