内核简介

Linux系统的构成：用户空间、内核空间
思考：为什么划分为两个层次？
目的其实是为保护操作系统，防止应用程序的异常导致操作系统崩溃。
Linux内核学习
内核空间与用户空间是程序执行的两种不同状态，通过系统调用和硬件中断能够完成从用户空间到内核空间的转移。
那么Linux的内核由哪些构成呢？如下图所示：

VFS（虚拟文件系统）隐藏各种文件系统的具体细节，为文件操作提供统一的接口（不同的文件系统的接口是不一样的）。
linux内核中有大量代码都在设备驱动程序中，它们控制特定的硬件设备

内核源代码

代码下载地址：linux kernel

根目录	目录	说明
aaaaaaa	aaaaaa
/
	arch	arch是architecture的缩写，内核所支持的每种CPU体系，在该目录下都有对应的子目录。每个CPU的子目录，又进一步分解为boot，mm，kernel等子目录，分别包含控制系统引导，内存管理，系统调用等。
	block	部分块设备驱动程序
	crypto	加密，压缩，CRC校验算法
	documentation	内核的文档
	drivers	设备驱动程序
	fs	存放各种文件系统的实现代码，每个子目录对应一种文件系统的实现，公用的源程序用于实现虚拟文件系统vfs。
	include	内核所需要的头文件，与平台无关的头文件在include/linux子目录下，与平台有关的头文件则放在相应的子目录中。
	lib	库文件代码
	mm	mm目录中的文件用于实现内存管理中与与体系结构无关的部分
	net	所支持的网络协议实现
	scripts	配置内核的脚步
	security	SELinux的模块
	sound	应聘设备的驱动程序
	usr	cpio命令实现
	virt	内存虚拟机

linux内核配置与编译

3.1 定制linux内核

清楚临时文件、中间文件和配置文件

make clean
remove most generated files but keep the config
make mrproper
remove all generated files + config files
make distclean
mrproper + remove editor backup and pathch files

确定目标系统的软硬件配置情况，比如CPU的类型、网卡的型号，所需要支持的网络协议等。
使用如下命令之一配置内核：

make config
基于文本模式的交互式配置
make menuconfig
基于文本模式的菜单型配置（推荐使用），选项*代表需要编译链接，M代表只编译不链接，空代表不编译
make oldconfig
使用已有的配置文件（.config）,但是会询问新增的配置选项。

编译内核

make zlmage
make bzlmage
区别：在x86平台，zlmage只能用于小于512k的内核

如需要获取详细编译信息，可使用：
make zlmage V=1 make bzlmage V=1
编译好的内核位于arch//boot/目录下

编译内核模块
make modules
安装内核模块
make modules_install
将编译好的内核模块从内核源代码目录copy至/lib/modules下
制作init ramdisk
mkinitrd initrd-$version（自行取名） $version（跟当前版本一致，可以通过查询/lib/modules/下的目录得到）
例如：
mkinitrd initrd-2.6.29 2.6.29

3.2 内核安装

cp arch/x86/boot/bzlmage /boot/vmlinuz-$version
cp $initrd /boot/
修改/etc/grub.conf或者 /etc/lilo.conf
$version为所编译的内核版本号

交叉工具链

进行嵌入式开发前，首先需安装交叉工具链，步骤如下：

解压工具链到某一目录
例如：tar zxvf arm-linux-gcc-XXX -C 目的目录
修改/etc/profile,添加
pathmunge 目的目录
执行source /etc/profile
之后便可以在#下敲命令行 # arm-linux-gcc hello.c -o hello

工具	说明	举例
arm-linux-gcc	编译	arm-linux-gcc hello.c -o hello
arm-linux-objdump	反汇编工具	arm-linux-objdump -D -S hello >log(输出到log文件中去)
arm-linux-readelf	ELF文件查看工具	arm-linux-readelf -all hello arm-linux-readelf -d hello（查看hello使用的动态库）

Linux内核学习

Linux内核学习基础