第四周课本学习（第一章第二章）

Posted 2020-06-23

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了第四周课本学习（第一章第二章）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Linux内核简介

1.3 操作系统和内核简介

操作系统：是指在整个系统中负责完成最基本功能和系统管理的那些部分它包括：内核设备驱动启动引导程序命令行shell或者其他种类的用户界面基本的文件管理工具和系统工具

内核：由负责响应中断的中断服务程序，负责管理多个进程从而分享处理器的时间调度程序，负责管理进程地址空间的内存程序和网络，进程间通讯等系统服务程序共同组成

处理器的活动必然其下三者之一：

运行于用户空间，执行用户进程
运行于内核空间，处于进程上下文，代表某个特定的进程执行

1.4 Linux内核与传统内核的比较

• 单内核与微内核设计之比较

• 单内核是一种较为简单的设计所有的内核都设计成单内核单内核就是把它从整体上作为一个单独的大过程来实现同时也运行在一个单独的地址空间上所有的内核服务都是在这样的一个大内核地址空间上运行。

（内核之间的通信是微不足道的）

微内核
内核按功能被划分成各个独立的过程。每个过程独立的运行在自己的地址空间上。
- 微内核
  - 内核按功能被划分成各个独立的过程。每个过程独立的运行在自己的地址空间上。
  - 优点：安全。内核的各种服务独立运行，一种服务挂了不会影响其他服务。
  - 缺点：内核各个服务之间的调用涉及进程间的通信，比较复杂且效率低。
优点：安全。内核的各种服务独立运行，一种服务挂了不会影响其他服务。缺点：内核各个服务之间的调用涉及进程间的通信，比较复杂且效率低。

1.5 Linux内核版本

Linux内核有两种：• 稳定的

• 处于开发的

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偶数：稳定版

奇数：开发版

从内核出发

1.2 获取内核源码

1.21. Git

git实际上是一种开源的分布式版本控制工具。

Linux作为一个开源的内核，其源代码也可以用git下载和管理

- 获取最新提交到版本树的一个副本
- $ git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git
- 下载代码后，更新自己的分支到最新分支
- $ git pull

1.22安装内核源代码

压缩形式为bzip2：$ tar xvjf linux-x.y.z.tar.bz2

压缩形式为zip：$ tar xvzf linux-x.y.z.tar.gz

关于参数：
-x 解开.tar格式的文件
-v 显示详细信息
-j 使用bzip2程序
-z 使用gzip程序
-f 使用归档文件

1.23 使用补丁

从内部源码树开始，运行$ patch -p1 < ../patch-x,y,z

2.2 内核源码树

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2.3 编译内核

配置选项（指定内核源码可以访问的值，一般以预处理宏的形式表示）

• 决定哪些文件编译进内核；通过预处理命令处理代码。

• .二选一：yes/no

• 三选一：yes（把代码编译进主内核映像中）/no/module（该配置项被选定了）【驱动程序一般是三选一】

• 可以是字符串或整数 - 配置工具： $ make config 配置命令解释器,最简单的一个字符界面下的命令行工具; $ make menuconfig 配置用户界面,基于ncurse库的图形界面工具； $ make gconfig 基于gtk+的图形工具; $ make defconfig 基于默认的配置为个人的体系结构创建一个配置； $ make oldconfig 验证和更新配置； - .config文件：配置项会被存放在内核代码树根目录下。

2.4 内核开发的特点

内核编程时既不能访问C库也不能访问标准的C头文件

内核编程时必须使用GNU C

内联函数：函数会在所调用的位置上展开。定义时，需要使用static作为关键字，用inline限定它。内联函数必须在使用之前就定义好，一般在头文件中定义。内核中优先使用内联函数而不是宏。
内联汇编：通常使用asm()指令嵌入汇编代码，用volatile表示不优化
分支声明： unlikely(x) - x很少出现，绝少发生，通常为假 likely(y) - y经常出现，通常为真

内核编程时缺乏像内存空间那样的内存保护机制

难以执行浮点运算

考虑可移植的重要性

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