linux内核架构，linux内核源码结构

大家好，关于linux内核架构很多朋友都还不太明白，不过没关系，因为今天小编就来为大家分享关于linux内核源码结构的知识点，相信应该可以解决大家的一些困惑和问题，如果碰巧可以解决您的问题，还望关注下本站哦，希望对各位有所帮助！

Linux内核配置解析 - 概述(基于ARM64架构)

在探索Linux内核配置的道路上，初学者可能会感到困惑与挑战。Linux内核拥有多种进入方式，包括从设备驱动入手，研究源代码目录结构，关注内核启动过程，或直接从主要功能模块开始。然而，本文旨在以内核配置项作为切入点，提供对整个Linux内核的全面理解。

内核配置项繁多，这在进行移植时尤其明显，如面对“menuconfig”界面时，初次接触者可能会感到畏惧（请参考图片1）。配置项本质上用于功能设置和开关，它们能够直观反映出软件的功能划分。以Linux内核为例，Kconfig呈现的树状结构在功能组织上比目录结构更为清晰。

本文所使用的Linux内核版本为“X Project”下的“Linux 4.6-rc5”。接下来的系列文章将深入分析配置项，从整体上了解内核。

Linux内核配置项主要通过Kconfig语言组织，以架构为单位。以ARM64为例，其Kconfig入口位于“arch/arm64/Kconfig”。执行“make ARCH=arm64 menuconfig”命令后，用户可进入配置界面（请参考图片1）。

配置界面初期看起来较为简洁，但深入二级菜单时，内容变得丰富复杂。分析配置项时，可以结合Kconfig文件、跟随菜单项指引、利用强大的搜索引擎，必要时查阅源代码。本文将仅介绍Kconfig的一级菜单，作为后续深入分析的基础。

接下来，我们将通过分析“arch/arm64/Kconfig”文件，对menuconfig的一级菜单进行简要解读，旨在从实例出发理解Kconfig语言的语法和内核配置项的整体结构。这将为后续深入研究奠定基础。

简述linux的体系结构

Linux体系结构的精髓

Linux作为一款自由开放的操作系统，其架构独具特色，由内核、实用工具和应用软件三大部分构建而成。接下来，让我们深入剖析。

心脏——内核

Linux内核是操作系统的基石，它肩负着管理硬件资源和提供系统接口的重要职责。内核由众多模块构建，如进程管理、内存管理、文件系统和设备驱动，它们协同工作，确保系统的稳定运行和高效利用。

得力助手——系统工具

围绕在Linux周围的系统工具，如Shell、文件管理器、网络配置工具和系统监控工具，它们如同操作系统的“导航员”，让用户能轻松配置和管理系统的方方面面，提高用户体验。

功能扩展——应用程序

Linux兼容众多应用程序，涵盖了办公、设计和数据管理等领域。第三方开发者开发的丰富应用软件，极大地丰富了Linux的功能，满足用户多元化的需求。

开放与定制的独特魅力

作为开源的Linux，其最大的优点在于开放性和高度的可定制性。任何人都可以查阅并修改源代码，以适应特定的硬件环境或特定应用需求，这使得Linux在服务器、嵌入式系统等众多场景中大显身手。

总结

Linux体系结构的核心在于内核，它与系统的实用工具和各种应用程序相互支撑，共同构建出强大且灵活的操作环境。这种开放性和可定制性，赋予了Linux广泛的应用潜力和无限的发展空间。无论在何处，Linux都以其独特优势展现着其强大的生命力。

什么是Linux内核,如何简单易懂的搞懂Linux内核

操作系统（简称OS）是一种软件平台，它为用户提供了一个环境，使得用户可以在计算设备上运行各种应用程序。操作系统就像是一座桥梁，连接着软件程序和硬件组件。它可以应用于多种设备，如移动设备、标签、台式机、Web服务器和视频游戏机等。市场上有很多操作系统，例如Windows、Linux、Unix和Mac OS X。

操作系统的核心组件是内核。内核通过进程间通信和系统调用，在硬件级别上连接着应用程序和数据处理。每当操作系统加载到内存中时，首先会加载内核，并一直保留到操作系统关闭。内核负责处理低级任务，如任务管理、内存管理和风险管理等。

内核空间和用户空间是操作系统的两个重要概念。内核空间处于提升的系统状态，包括受保护的内存空间和对设备硬件的完全访问权限。在内核空间内，可以管理对硬件和系统服务的核心访问，并将这些服务提供给系统的其他部分。用户空间或用户域是指在操作系统内核环境之外运行的代码，它定义了操作系统用来与内核连接的各种应用程序或库。用户的应用程序在用户空间中执行，可以通过内核系统调用访问计算机的一部分资源。通过使用内核提供的核心服务，可以创建用户级别的应用程序，如游戏或办公软件。

内核是操作系统的核心，因为它控制系统中的所有其他程序。当设备启动时，内核会经历一个初始化过程，如检查内存。它负责内存分配，并创建了一个运行应用程序的环境。内核充当服务提供者，程序可以请求内核完成多项任务，如请求使用磁盘、网卡或其他硬件，并为CPU设置中断以实现多任务处理。内核阻止错误的程序干扰其他程序的操作功能，从而保护计算环境。它通过限制未经授权的程序进入入口和消耗的CPU时间来阻止它们。

Linux内核是任何基于Linux的操作系统的核心组件。它代表了台式机和服务器的Linux发行版的核心方面。Linux内核具有整体架构，操作系统完全在内核空间中运行。整体内核不仅包围中央处理器、IPC和内存，还具有系统服务器调用、设备驱动程序和文件系统管理。Linux内核充当设备软件和硬件之间的一层。

内核可以是单片、微内核或混合内核。Linux内核类似于UNIX系统的单片计算机操作系统内核。Linux操作系统系列（通常称为Linux发行版）基于此内核。与微内核不同，单片内核不仅包含中央处理单元、内存和IPC，还具有设备驱动程序、系统服务器调用和文件系统管理。它们擅长与硬件通信并同时执行多项任务，因此反应速度很快。

但是，单片内核需要巨大的安装和内存占用空间，且安全性不足，因为一切都以管理员模式运行。相反，微内核对应用程序调用的反应可能会很慢，但它们的尺寸更小，容易扩展，但编写微内核需要更多代码。Linux内核是用C和汇编编程语言编写的。

Linux内核的学习主要可以从七个模块来看。以下是基于Linux内核4.0版本的内核学习路线思维导图和Linux内核相关视频文档学习资料：

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内核通过中断来管理系统的硬件。当硬件要与系统接口时，会发出一个中断，中断处理器，从而对内核执行相同的操作。为了提供同步，内核可以禁用中断，无论是单个中断还是全部中断。在Linux中，中断处理程序不是在进程上下文中运行，而是在不与任何进程相关联的中断上下文中运行，这种特殊的中断上下文仅是为了让中断处理程序快速响应单个中断然后最终退出而存在。

Linux内核与经典Unix内核之间存在显着差异。内核仅仅是资源管理器。它管理和仲裁多个竞争用户之间对资源的访问。Linux内核存在于用户空间下方的内核空间中，该空间是执行用户应用程序的位置。为了使用户空间与内核空间进行通信，已合并了一个GNU C库，该库为系统调用接口提供了一个论坛，以连接到内核空间并允许转换回用户空间。

Linux内核为执行不同任务和具有不同属性的用户空间应用程序提供了不同的接口。它由两个独立的应用程序编程接口（API）组成：一个是内核用户空间，另一个是内核内部。Linux API是内核用户空间API，它使用户空间中的程序可以访问内核的系统资源和服务。Linux ABI指的是内核用户空间ABI（应用程序二进制用户界面），它存在于程序模块之间，用于访问已编译并准备使用的代码。

模块化内核是现代Linux内核的一种方式，将所有部分动态放入内核的模块中。这样的设置允许用户在无需重新启动的情况下，加载或替换正在运行的内核中的模块。

如果要向Linux内核添加代码，需要向内核源代码树中添加一些源文件。在某些情况下，需要在运行时向内核添加代码，这个过程称为可加载内核模块。LKM的好处是可以向Linux内核添加代码，而无需重新启动系统。

为想了解学习Linux内核技术的朋友提供一个交流地，每天都会有内核技术的交流与教程，自学过程中的相关问题也可以互相解答探讨。