Linux 核心

Linux 核心是地表使用最廣的作業系統正中央的引擎——它驅動著大多數網頁伺服器、每一支 Android 手機、超級電腦、汽車、路由器，以及你今天打開的那個 app 背後的雲端。它由學生 Linus Torvalds 於 1991 年起步，作為當時商用 Unix 系統的免費、開放原始碼替代方案而寫成。開放原始碼意味著任何人都可閱讀、修改與分享程式碼，數十年來，數以千計的人與公司一同打造它，使它成為史上規模或許最大的協作軟體專案。

技術上，Linux 是單核心（monolithic kernel）：排程、記憶體管理、檔案系統、網路與裝置驅動程式全都一起執行於同一個具特權的核心位址空間，彼此以普通的函式呼叫而非訊息傳遞溝通。這種設計很快，因為跨子系統的代價很低；但這也表示某個驅動程式的錯誤原則上可能拖垮或危及整個核心。Linux 以可載入核心模組（loadable kernel module）緩解此問題——這些是可在執行期載入與卸載的核心程式碼片段（通常是某特定裝置的驅動程式），使核心保持精簡，只長出某台機器所需的部分。所以 Linux 在結構上是單核心，在封裝上卻是模組化的。

兩點誠實的釐清很重要。第一，嚴格說 Linux 只是核心；一套可用的系統還需要系統程式、函式庫與工具（其中許多來自 GNU 專案等），這正是有人堅持稱之為 GNU/Linux 的原因。第二，單核心不代表原始——Linux 能從只有幾 MB 記憶體的微小嵌入式板，擴展到擁有數千個 CPU 核心的伺服器，正是因為人們投入了大量工程，讓它的鎖、排程與記憶體管理在每一種規模下都運作良好。