free-electrons linux内核和驱动

操作系统的三个作用：1、管理硬件资源；2、提供独立于架构和硬件的可移植的软件接口3、处理不同应用对相同硬件资源的同时访问

系统调用接口是稳定的，系统调用由c函数库封装，用户程序基本不需要直接调用系统函数。

linux系统通过虚拟文件系统向用户空间提供系统和内核信息，虚拟文件系统允许应用程序访问实际存储空间不存在的文件和目录，虚拟文件系统由内核动态创建。

最重要的两个虚拟文件系统是/proc 和/sysfs这两个文件系统

proc挂载在/proc目录下，提供操作系统的一些信息如进程信息和内存参数管理等

sysfs挂载在/sys目录下，是一系列设备和总线的信息。

Linux内核主要由进程调度（SCHED）、内存管理（MM）、虚拟文件系统（VFS）、网络接口（NET）和进程间通信（IPC）等5个子系统组成。

内核编译使用了GCC的一些扩展。所以标准ansi C编译器是不能编译内核的，内核开发不能使用C库，而是使用自包含的函数集。

不要在内核开发中使用浮点数，因为内核可能运行在不支持浮点数的架构上。

不要被与浮点数相关的内核配置选项所迷惑，

在用户空间的进程内进行浮点操作的时候，内核会完成从整数操作到浮点数操作的模式转换。在执行浮点指令时到底会做些什么，因体系结构不同，内核的选择也不同，但是，内核通常捕获陷阱并着手于整数到浮点方式的转变。

与用户空间进程不同，内核并不能完美地支持浮点操作，因为它本身不能陷入。 在内核中使用浮点数时，除了要人工保存和恢复浮点寄存器，还有其他一些琐碎的事情要做。如果要直截了当地回答，那就是：别这么做了，除了一些极少的情况，不要在内核中使用浮点操作。

不同于用户空间API，内核内部的API是会变化的，为这个内核版本编写的驱动可能不能在另一个版本运行。

内和开发没有内存保护机制，并且它的栈空间大小是固定的，内核控件内存是不能交换的。

发布一个包含商业性驱动的二进制内核是非法的，而商业驱动模块则要看情况了，比如说Nvidia图形驱动，它在驱动和内核之间有个中间层。不清楚到底合不合法。

某些情况下，驱动可以在用户空间实现，使用的条件是：

1、内核提供直接访问硬件的机制

2、There is no need to leverage an existing kernel subsystem such as the networking stack or lesystems.

3、内核不需要处理并发访问硬件，只会有一个应用程序实例会访问该硬件

可能的用户空间设备驱动

USB with libusb, http://www.libusb.org/
SPI with spidev, Documentation/spi/spidev
I2C with i2cdev, Documentation/i2c/dev-interface
Memory-mapped devices with UIO, including interrupt handling, Documentation/DocBook/uio-howto/

某些设备驱动一部分在用户空间实现，一部分在内核空间实现(printers, scanners, 2D/3D graphics acceleration)

用户空间驱动程序可以用各种语言编写，可以不开源，可以被杀死，不会导致系统崩溃，可以被交换出内存，可以使用浮点运算。