读书笔记（chapter1-2）

一、linux内核简介

1.1unix的历史

　　1、unix强大的根本原因：1.unix很简洁，仅仅提供几百个系统调用并且有一个非常明确的设计目的；2.在unix中，所有的东西都被当作文件对待；3.unix的内核和相关的系统工具软件是用C语言编写而成，在各种硬件体系架构面前都具备令人惊异的移植力；4.unix的进程创建非常迅速，并且有一个非常独特的fork（）系统调用。

　　2、unix已经发展成一个支持抢占式多任务、多线程、虚拟内存、换页、动态链接和TCP/IP网络的现代化操作系统。

1.2linux简介

　　1、linux内核也是自由（公开）软件

1.3操作系统和内核简介

　　1、内核被称作是管理者或者是操作系统核心，它一般处于系统态，拥有受保护的内存空间和访问硬件设施的所有权限。这种系统态和被保护起来的内存空间，统称为内核空间。

　　2、在系统中运行的应用程序通过系统调用来和内核通信：

　　　　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

　　　　运行于内核空间，处于中断上下文，与任何进程无关，处理某个特定的中断

1.4linux内核和传统unix内核的比较

　　1、linux支持动态加载内核模块

　　2、linux支持对称多处理的（SMP）机制

　　3、linux内核可以抢占

　　4、linux不区分线程和其他一般进程，所以进程都一样

1.5linux内核版本

二、从内核出发

2.1获取内核源码

　　1、使用git

　　　　git是分布式的的系统

　　2、安装内核源代码

　　　　内核压缩以GUN zip（gzip）和bzip2两种形式发布

　　3、使用补丁

2.2内核源码树

　　1、arch：特定体系结构的源码

　　　  kernel：像调度程序这样的核心子系统

　　　　lib:通用内核函数

2.3编译内核

　　1、配置内核

　　　　配置选项也可以是字符串或整数

　　　　$ make config

　　　　$ make menuconfig

$ make gconfig

　　2、减少编译的垃圾信息

　　　　$ make >  /detritus

　　　　$ make >  /dev/null

　　3、衍生多个编译作业

　　4、安装新内核

　　　　% make modules_install

2.4内核开发的特点

1、不能访问C库也不能访问标准的C头文件

　　内核不能链接使用标准C函数库；

　　基本的头文件位于内核源代码树顶级目录下的include目录中；

　　体系结构相关的头文件位于内核源代码树的arch/<architecture>/include/asm目录中；

　　内核提供的printk()函数几乎与printf()函数相同，唯一区别在于，printk()允许你通过指定一个标志来设置优先级。sysslogd会根据这个优先级标志来决定在什么地方显示这条系统消息；

2、内核编程时候必须使用GUN C

　　1.内联函数：定义一个内联函数时候，需要使用static作为关键字，并且用inline限定它

　　2.内嵌汇编：通常使用asm()指令嵌入汇编代码

　　3.分支声明

3、内核编程时缺乏像用户空间那样的内存保护机制

　　内核中内存都不分页

4、内核编程难以执行浮点运算

5、内核给每个进程只有一个很小的定长堆栈

　　32位 8KB

6、内核支持异步中断、抢占和SMP，因此必须时刻注意同步和并发

7、可移植性很重要