Linux Kernel概述

Linux系统的基础包含了内核、C库、工具集和系统的基本工具。

内核态与用户态

内核运行的时候，系统是以内核态进入到内核空间运行的。而不同用户执行程序的时候，是以用户态在用户空间中运行的。

编译内核

配置内核

内核中有许多可以配置的选项，以CONFIG_FEATURE的形式表示。 这些配置项的值只有两种选择：

1. yes或no二选一，代表是否开启某一项功能。

2. yes、no或module三选一，其中module表示了功能会被安装，但是是以模块的形式。

使用make config即可开始配置相关设置（只是有极为多的条目需要一一配置），另外还可以借助一些工具。 配置完成后进行编译，使用make即可，由于内核内容众多，花费的时间会很长。

内核安装

内核的安装取决于使用的引导器，不过目前一般都在使用grub引导。 具体安装流程待补充。

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。

   主要原因在于速度和大小，对于内核来说都不合适。

   虽然如此，但是大部分常用的C库函数都已经在内核中实现了，如操作字符串的函数可以通过包含<linux/string.h>来获得。

   这些能够访问的属于内核头文件。

2. 必须使用GUN C。

3. 没有内存保护机制

   原本在非法访问内存时的内存保护机制就是由内核提供的，内核内部是没人来保护的。

   所以在内核中就需要注意非法的地址访问，否则很有可能会直接挂掉。

   另外内核中的内存是不分页的，用多少物理内存就少多少，注意内存占用。

4. 尽量不要在内核中使用浮点数

   内核不能完美支持浮点操作，使用浮点数会需要处理许多额外的东西，所以最好干脆不要使用。

5. 使用容积小而固定的栈

   内核中栈的大小有限，无法实现动态增长。

   内核栈的大小因体系结构不同而不同，但都为两页。

6. 同步和并发

   内核中许多特性都要求并发地访问共享数据，这要求有同步机制以防止冲突。

   常见的解决方法是自旋锁和信号量。

7. 可移植性