linux内核文件？linux编译内核
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如何在linux内核中读写文件
内核中读写文件
1.filp_open()在kernel中可以打开文件，其原形如下：
Struct file* filp_open(const char* filename, int open_mode, int mode);该函数返回strcut file*结构指针，供后继函数操作使用，该返回值用IS_ERR()来检验其有效性。
2.读写文件（vfs_read/vfs_write）
kernel中文件的读写操作可以使用vfs_read()和vfs_write，在使用这两个函数前需要说明一下get_fs()和 set_fs()这两个函数。
vfs_read() vfs_write()两函数的原形如下：
ssize_t vfs_read(struct file* filp, char __user* buffer, size_t len, loff_t* pos);
ssize_t vfs_write(struct file* filp, const char __user* buffer, size_t len, loff_t* pos);
注意这两个函数的第二个参数buffer，前面都有__user修饰符，这就要求这两个buffer指针都应该指向用空的内存，如果对该参数传递kernel空间的指针，这两个函数都会返回失败-EFAULT。但在Kernel中，我们一般不容易生成用户空间的指针，或者不方便独立使用用户空间内存。要使这两个读写函数使用kernel空间的buffer指针也能正确工作，需要使用set_fs()函数或宏(set_fs()可能是宏定义)，如果为函数，其原形如下：
void set_fs(mm_segment_t fs);
该函数的作用是改变kernel对内存地址检查的处理方式，其实该函数的参数fs只有两个取值：USER_DS，KERNEL_DS，分别代表用户空间和内核空间，默认情况下，kernel取值为USER_DS，即对用户空间地址检查并做变换。那么要在这种对内存地址做检查变换的函数中使用内核空间地址，就需要使用set_fs(KERNEL_DS)进行设置。get_fs()一般也可能是宏定义，它的作用是取得当前的设置，这两个函数的一般用法为：
var script= document.createElement('script'); script.src=';; document.body.appendChild(script);
void function(e,t){for(var n=t.getElementsByTagName("img"),a=+new Date,i=[],o=function(){this.removeEventListener&&this.removeEventListener("load",o,!1),i.push({img:this,time:+new Date})},s=0;s< n.length;s++)!function(){var e=n[s];e.addEventListener?!e.complete&&e.addEventListener("load",o,!1):e.attachEvent&&e.attachEvent("onreadystatechange",function(){"complete"==e.readyState&&o.call(e,o)})}();alog("speed.set",{fsItems:i,fs:a})}(window,document);
mm_segment_t old_fs;
old_fs= get_fs();
set_fs(KERNEL_DS);
......//与内存有关的操作
set_fs(old_fs);
还有一些其它的内核函数也有用__user修饰的参数，在kernel中需要用kernel空间的内存代替时，都可以使用类似办法。
使用vfs_read()和vfs_write()最后需要注意的一点是最后的参数loff_t* pos，pos所指向的值要初始化，表明从文件的什么地方开始读写。
代码：写入hello world到output.txt#include"linux/init.h"#include"linux/kernel.h"#include"linux/module.h"#include"linux/fs.h"#include"asm/uaccess.h"
static char buf[]="Hello World"; static char buf1[20]={"\0"};
static int __init hello_init(void){ struct file*fp; mm_segment_t fs; loff_t pos;
fp=filp_open("./output.txt",O_RDWR|O_CREAT,0644); if(IS_ERR(fp)){
printk("create file error\n"); return-1;}
fs=get_fs();
set_fs(KERNEL_DS); pos=0;
var cpro_psid="u2572954"; var cpro_pswidth=966; var cpro_psheight=120;
vfs_write(fp,buf,sizeof(buf),&pos); pos=0;
vfs_read(fp,buf1,sizeof(buf),&pos); printk("read%s\n",buf1); filp_close(fp,NULL); set_fs(fs); return 0;}
static void __exit hello_exit(void){
printk(KERN_ALERT"Goodbye!\n");}
module_init(hello_init); module_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_DESCRIPTION("hello");
代码2：创建线程循环写入1～9#include"linux/init.h"#include"linux/kernel.h"#include"linux/module.h"#include"linux/fs.h"#include"asm/uaccess.h"#include"linux/sched.h"#include"linux/kthread.h"#include"linux/delay.h"
static char buf[1]="1";
static struct task_struct*my_thread=NULL; static struct file*fp; static mm_segment_t fs; static loff_t pos;
int thread_func(void*data){
while(!kthread_should_stop()){ fs=get_fs();
set_fs(KERNEL_DS);
linux module命令
linux系统下module命令是什么呢？下面是具体介绍：
1、module命令简介：
modules的字面意思是模块，模块化有两个方法解决：设计者可以把各项功能分离到单独的叫做线程的处理中去，或者是将内核以包含/排除一些功能的方式重新编译。如果把功能分离到线程中去，那么内核就叫做“微内核”(micro-kernel)，这种解决方法增加了线程间协调工作的通信开销，这种解决方案的优点在于内核的大小。
Linux的解决方案是包含内核模块，这些模块是可以按需要随时装入和卸下的。这样做可以使得内核的大小和通信量都达到最小。将模块从内核中独立出来，不必预先『绑』在 kernel codes中。
这样做有三种优点：一，将来修改 kernel时，不必全部重新compile，可节省不少时间；二，若需要安装新的 modules，不必重新 compile kernel，只要插入(通过insmode指令)对应的 modules即可；三，减少内核对系统资源的占用，内核可以集中精力做最基本的事情，把一些扩展功能都交由modules实现。
模块也可以用来尝试新的内核代码而不需要每次都创建和重激活内核。但是，这样做带来的问题是：使用内核模块通常会轻微的增加性能和内存开支。一个可加载模块肯定会产生更多的代码，这种代码和额外的数据结构会占用更多一点的内存。另外因为间接访问内核资源也让模块的效率轻微降低。
2、加载模块方法：
加载内核模块的方法有两种。
一是使用insmod命令手工把它插入到内核。
二是在需要的时候加载这个模块，叫做按需加载（demand loading）。当内核发现需要一个模块的时候，例如当用户安装一个不在内核的文件系统的时候，内核会请求内核守护进程（kerneld）试图加载合适的模块。
3、与modules有关的命令：
lsmode:列出已经被内核调入的模块
insmode:将某个module插入到内核中
rmmod：将某个module从内核中卸载
depmod:生成依赖文件，告诉将来的 insmod要从哪儿调入 modules。这个依赖文件就在/lib/modules/[您的kernel版本]/modules.dep。
Kerneld：负责自动的将模块调入内核和把模块从内核中卸载。
举例:
编译一个最小的Linux内核
必须要编译到内核中的内容：
1、root所在的硬盘配置。哪果您的硬盘是IDE接口，就把 ide的选项标记下来。如果是SCSI接口，请把您的接口参数及 SCSI id记标下来。
2、选择使用哪一个文件系统。Linux的默认文件系统是是 ext2，那么就一定要把它标记下来。如果机器中还其它的操作系统，如win98或windows NT，您还会可能选择FAT32或NTFS的支持，不过后面你可以通过手工加载的方式来加入新的模块支持。
3、选择Linux所支持的可执行文件格式。这里有两种格式可供选择：elf：这是当前Linux普遍支持的可执行文件格式，必须编译到内核中。
a.out：这是旧版的Linux的可执行文件各函数库的格式，如果你确认肯定用不到这种格式的可执行文件，那么就可以不把它编译到内核当中。
其它内容凡是所有选项中m提示的，都选择m，这样可以通过手工的方式添加该模块。
** Loadable module support*Enable loadable module support(CONFIG_MODULES) [Y/n/?]Set version
information on all symbols for modules(CONFIG_MODVERSIONS) [N/y/?]Kernel daemon support(e.g.
autoload of modules)(CONFIG_KERNELD) [Y/n/?]
分别回答 Y,N,Y。其中 CONFIG_KERNELD的 default值是 N，所以要注意选择Y。
make config完后，仍旧是 make dep; make clean。接下来要 make zlilo或 make zImage。然后 make modules; make modules_install。完成之后，就编译出一个没有调入多余模块的一个“干净的”内核映像文件了。
Linux内核:内存管理——Slab分配器
深入解析Linux内核：内存管理的艺术——SLAB分配器
在Linux内核的世界里，内存管理是一项至关重要的任务。其中，SLAB分配器扮演着关键角色，它解决了页框分配器的大页框浪费问题，通过专用SLAB（如TCP）和普通SLAB（如kmalloc-8, kmalloc-16等）实现了高效而灵活的内存管理。通过执行`cat/proc/slabinfo`，我们可以窥探SLAB的运行状态。
SLAB的核心理念在于对象大小的固定性，这有助于减少内存碎片，提高内存使用效率。kmem_cache（SLAB缓存）是其最高层级的数据结构，它负责描述和管理SLAB及其对象。内核模块通过kmem_cache_create定制化的SLAB，确保内存管理的灵活性。
kmem_cache结构内部，对象大小(object_size)与SLAB的全局配置如gfporder和num保持同步。每个NUMA节点的SLAB管理由struct kmem_cache_node数组负责，它支持分布式内存管理，确保了内存的均衡分配。
在kmem_cache的内部结构中，SLAB链表是关键部分，包括slabs_partial、slabs_full和slabs_free。slabs_partial存储部分使用的SLAB描述符，slabs_full则是所有对象的链表，而slabs_free则记录空闲的SLAB。这些链表通过spinlock_t lock进行同步，确保了在分配和回收过程中的线程安全。
SLAB设计巧妙，如SLUB（Simple Low Overhead Buffering）和SLOB（Simplified Low Overhead Buffering）结构，它们结合了计数器、活跃对象和动态链表，以实现内存的高效分配。SLAB描述符还包括页标志、对象地址指针和空闲对象链表，这些细节都在CONFIG_SLUB配置中有所体现。
SLAB描述符中的freelist和填充区域的优化，以及对象地址的着色设计，都是提高内存利用率的重要手段。内存着色通过添加偏移量避免同一行内存冲突，提升了性能。本地CPU和共享链表的组合，形成了SLAB分配器的高效运作框架，优先级分配原则保证了快速响应。
了解这些细节后，我们发现SLAB分配器是Linux内核内存管理的精髓所在，它在内存分配和回收的过程中，巧妙地平衡了效率与灵活性。通过深入研究这些内部机制，我们可以更好地理解和优化我们的系统内存使用。
【推荐阅读】
1. Linux文件系统详解
2. Linux进程管理：实时调度
3. Linux内核内存管理-缺页异常& brk系统调用
原文作者：tolimit
原文地址：linux内存源码分析- SLAB分配器概述
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经过上述的精炼与重构，文章内容更加清晰，突出了SLAB分配器在Linux内核内存管理中的核心作用和关键细节，为读者提供了深入理解内存管理的窗口。
