Linux系统的架构主要采用分层设计，其核心结构可分为以下几个层次：

一、系统层次架构（四层模型）

内核层

负责管理系统资源（如内存、设备驱动）、进程调度、硬件抽象等核心功能，是系统与硬件之间的桥梁。

系统调用接口（SCI）

提供内核与用户空间程序交互的接口，用户通过系统调用（如`read`、`write`）访问内核服务。

硬件抽象层（HAL）

封装硬件设备的操作细节，使内核与具体硬件解耦，便于设备驱动的开发和维护。

用户空间应用程序层

包含用户直接运行的程序（如文本编辑器、浏览器），通过系统调用与内核交互。

二、功能层次架构（五层模型）

在系统层次架构基础上，Linux还包含以下功能模块：

文件系统：

管理数据存储，提供目录结构、文件操作等能力。

设备驱动程序：实现内核与硬件设备的通信，支持多种设备类型（如硬盘、网络设备）。

用户空间库：提供常用功能抽象（如网络协议、加密算法），供应用程序调用。

三、运行流程示例

启动过程

系统启动时，内核加载到内存并初始化硬件设备，随后进入多任务调度状态。

日常运行

用户通过Shell输入命令，命令经系统调用传递给内核，内核执行后返回结果给用户空间程序。

资源管理

内核通过调度算法分配CPU时间，设备驱动程序管理硬件资源，文件系统维护数据存储。

四、扩展说明

Linux架构的模块化设计允许动态加载和卸载功能模块（如内核模块），增强了系统的灵活性和可扩展性。此外，Linux可移植性强，支持x86、ARM、MIPS等多种硬件架构。

以上架构设计兼顾了性能与可维护性，是现代操作系统的典型范式。