Linux核心簡介

Linux中一切都是檔案，這樣可以通過相同的系統調用介面來操作資料和裝置。

 

處理器的運行狀態可以分為：

• 運行於核心態，處於進程上下文中，代表某個進程執行了系統調用；
  
• 運行於核心態，處於中斷上下文，代表正在處理中斷；
  
• 運行於使用者態，正在執行使用者進程。
  

單核心與微核心

• 單核心：核心作為一個整體構成一個大過程，運行在一個地址空間中，這樣的核心以單個二進位檔案的形式存在。核心之間的通訊是微不足道的，因為它們之間可以相互調用。
  
• 微核心：核心根據功能劃分為很多個過程，每個過程獨立運行在各自的地址空間，它們通過IPC來通訊
  

Linux是一個單核心，但它吸取了微核心的精華：

• 模組化設計
  
• 搶佔式核心
  
• 核心線程
  
• 動態裝載核心模組
  
• 避免了微核心的效能缺陷：所有東西都運行於核心態，可以直接互相調用，無需訊息傳遞
  

 

Linux核心的編譯

• make menuconfig 修改配置
  
• make defconfig  根據體繫結構產生一個預設的配置
  
• make -j4 多個編譯作業
  
• 樣本：
  

$ make

$ make modules

# make modules_install

# make install

# depmod 2.6.18.8-xen

# cd /boot

# mkinitrd -v -f --with=sd_mod --with=scsi_mod initrd-2.6.18.8-xen.img 2.6.18.8-xen

 

Linux核心開發的特點

• 不能訪問C庫
  
• 必須使用GNU C
  
• 缺乏使用者空間的記憶體保護機制
  
• 浮點數很難用
  
• 很小的定長堆棧（核心棧為兩頁，即32位8KB，64位16KB）
  
• 非同步中斷、搶佔和SMP要求時刻注意同步和並發（自旋鎖/訊號量）
  
• 支援內嵌函式
  
• 支援內聯彙編
  
• likely unlikely分支最佳化