本文旨在宏观地对Linux内核的作用和进程的本质进行理解，如有不足之处，欢迎指正。
0x01 概述
Linux内核本质上是宏内核，也就是说内核作为一个单一的二进制文件，以特权模式运行在计算机中。而组成我们熟知的操作系统，只有一个内核是不够的，还需要有文件系统，Linux的虚拟文件系统（根文件系统）将不同的文件系统组织起来，并为其他程序提供了运行的平台。
如果你想看到Linux内核的位置，切换到/boot/目录下，其中的vmlinuz文件就是内核的二进制文件，可能不只一个，在开机引导的过程中会选择指定的一个内核进行装载。
内核启动之后，负责直接与硬件交互（或者说借助驱动程序），为正常的应用程序提供操作硬件的接口，例如磁盘I/O，标准输入输出，TCP/IP协议等。
0x02 进程的由来
进程，或者说多任务处理，是现代操作系统的一个重要标志。那么进程是怎么来的？
先说结论：进程是内核创建的。
在Linux内核源码中，include/linux/sched.c中，Linus使用C语言结构体定义了进程的数据结构task_struct。这个结构体在计算机开机之后的某一过程中，被内核代码加载到物理内存中，成为第一个进程，在早期Linux中，内核通过一系列设置，将进程的物理地址，虚拟地址设置就绪，模拟进程进入内核态的过程，利用iret指令激活第一个进程的用户态。现代的Linux也是基本一致的思路，不过更为复杂，利用3个特殊进程（pid=0，1，2），完成我们常用进程的创建。这是现代CPU等硬件的进步和更新设计思想引入的结果。
除了pid=0的进程之外，其他的任何进程，都是通过fork或者kernel_thread产生的，而fork或者kernel_thread实际上都是由内核控制的。所以进程都是内核创建的。
0x03 进程的内核态
了解Linux二进制程序的朋友都知道进程的地址空间分布，高地址的一块是内核空间，低地址的一块是用户空间。那么每个进程的高地址部分都有一个内核地址空间，似乎每开启了一个进程，就多了一个内核在运行。然而这只不过是假象，或者说是Linus等人的trick。
其实操作系统只有一个内核在运行，并且在物理内存中只有一个内核（一般为物理内存的低地址部分）。在每一个进程中都有一个内核地址空间，是靠虚拟地址机制完成的，也就是说每一个进程，都有一个虚拟地址空间，然而这些地址在物理内存中的分布是靠另外一套算法进行组织的，主要是分页机制。让每一个进程的虚拟地址空间中都有内核，并不是必须的操作。操作系统完全可以设计成内核只存在于物理地址中，然而这样会损失效率，因为要频繁地查询页表确定内核在物理内存中的位置。
因此，进程进入了内核态，从单一进程的角度是进入了进程的特权状态。而实际上是进程将操作权限交还给内核，这种交还可能是主动的，如系统调用，也可能是被动的，如进程调度。