《深入了解Linux内核》学习笔记——第一章
日期：2014-05-16 浏览次数：20630 次
《深入理解Linux内核》学习笔记——第一章
第一章 绪论
本章内容涉及整本书，大致介绍了整本书的编排情况。主要知识点有以下几点：
第一章 绪论
本章内容涉及整本书，大致介绍了整本书的编排情况。主要知识点有以下几点：
1.Linux是单块结构内核（Monolithic kernel）因此也引入了模块（module）这个强大的东西，内核可以按需装载或卸载模块。引申开来，在进行Linux移植时会需要自己定制代码，通常采用MenuConfig的方法，选择需要编译进内核的模块，这种设计方法为移植带了方便。
2.抢占式内核，这样就可以满足实时性，通常实时性操作系统都是抢占式内核。
3.“操作系统”是“内核”的同义词。操作系统最基本的两个目标是：一是与硬件部分交互，为包含在硬件平台上的所有底层可编程部件提供服务，二是为运行在计算机系统上的应用程序提供执行环境。用四个字来概括就是：承上启下！
4.Linux的“两态”，即用户程序的非特权模式和内核的特权模式。把他叫做用户态（User Mode）和内核态（Kernel Mode）
这个概念很重要，将会涉及两种状态之间的切换，内存的管理，等等一系列的问题。
5.进程！！！！！超级重要的概念啊！！！有木有？？进程的理解方式有很多，但我觉得最好的理解是：“程序执行时的一个实例”或者说运行程序的“执行上下文（上下文这个概念很烦是不是，记得小学语文就有题目根据上下文意思理解这个词语，，但是在程序里面上下文可以理解为两个字：环境!）”，程序和进程的概率很容易混淆（这也是常规面试题啊！），要知道程序是静止的，进程是运动的！对于单处理器来说，只有一个进程能占用CPU，这就要引申另一个很重要的概念就是：宏观并行，微观串行！！而实现这个的就是一个伟大的产物：中断（interrupt）！！进程是个很自私的人，他妄图霸占所有资源（每个进程都认为是系统中唯一的进程，可以独占操作系统所提供的服务），为了公平，就出现了中断，他按照规则让很多进程一个个运行。这个时候就要解释下什么叫做霸占资源了。通常32位的操作系统只能访问4G的内存空间，3G给用户，1G给内核（见上一条两态），进程认为这4g空间都是他的，
进程在哪个空间运行，就是说他在什么状态。当进程发出系统调用时，这是就会从用户态到内核态，请求满足后就会又回到用户态。
6.Linu
x的四大天王：进程管理，内存管理，文件操作（设备属于文件），网络。先说说文件，文件我觉得是Linux设计最巧妙的地方之一，有句话说的好”思从深，行从简“我觉得这是对Linux文件一个很好的描述，文件很复杂，但用一些公共的操作就能让一个复杂的东西简化。文件的种类有以下几种：普通文件，目录，符号链接，字符设备文件，块设备文件，管道（FIFO）和套接字。所有的所有归结为文件操作既是：增，删，读、写、改，查！！
7.继续说这个文件，文件怎么描述？他的信息放在一个索引节点（Inode）的数据结构里。里面包含了一系列重要的内容：如文件类型，文件大小，设备标示符，索引节点号，文件拥有者，时间戳，访问权限等。这里再引申下，由于设备本身就是文件，所以，在进行设备文件操作时就格外要注意其他两样东西Device和Driver，这个当看到设备驱动的时候会详细说一下。
8.回到进程上来，说说内核和进程的关系吧。刚刚说到进程其实就是运行着的程序。有人会说内核的本质也是程序，那可不可以说是进程，其实内核本身并不是进程，而是进程的管理者。千万不要把内核和内核线程混淆，内核线程运行在内核地址空间且不与用户直接交互，在系统启动时创建关闭时销毁。现在详细说下”两态“之间的转化，可以这样理解（套用当年吴老师的话），内核是皇宫，而用户是平民，平民怎么能随便拜见皇帝呢，你信访也得有个信访局从中间代劳吧，所以系统调用就是那个信访局，当然还有一条路就是中断（可以包括外部和内部中断，内部中断如定时器中断，外部如设备中断等等），这个中断也是有风险的要是有更高优先级的中断来，你的请求可不一定会被授予啊。。就像市长在你面前一挡，你的请求时没办法递到党中央的。当然最后还要一种情况会从用户态到内核，就是产生一个异常（exception），像除法异常之类的。
9.既然进程那么重要，那就不能让他出乱子，为了能让内核管理这些进程，每个进程都会由一个进程描述符（process descriptor）表示，这个描述符包含了有关进程当前的状态信息。现在来回顾下进程的三个状态：运行、就绪、阻塞![]()
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