linux内核学习

Linux操作系统学习_⽤户态与内核态之切换过程因为操作系统的很多操作会消耗系统的物理资源，例如创建⼀个新进程时，要做很多底层的细致⼯作，如分配物理内存，从⽗进程拷贝相关信息，拷贝设置页⽬录、页表等，这些操作显然不能随便让任何程序都可以做，于是就产⽣了特权级别的概念，与系统相关的⼀些特别关键性的操作必须由⾼级别的程序来完成，这样可以做到集中管理，减少有限资源的访问和使⽤冲突。

Intel的X86架构的CPU提供了0到3四个特权级，⽽在我们Linux操作系统中则主要采⽤了0和3两个特权级，也就是我们通常所说的内核态和⽤户态。

运⾏于⽤户态的进程可以执⾏的操作和访问的资源都受到极⼤的限制，⽽运⾏于内核态的进程则可以执⾏任何操作并且在资源的使⽤上也没有限制。

很多程序开始时运⾏于⽤户态，但在执⾏的过程中，⼀些操作需要在内核权限下才能执⾏，这就涉及到⼀个从⽤户态切换到内核态的过程。

本⽂主要要介绍的就是这个过程。

这⾥再明确⼀个概念，每个进程都有⼀个4G⼤⼩的虚拟地址空间，在这个4G⼤⼩的虚拟地址空间中，前0～3G为⽤户空间，每个进程的⽤户空间之间是相互独⽴的，互不相⼲。

⽽3G～4G为内核空间，因为每个进程都可以从⽤户态切换到内核态，因此，内核空间对于所有进程来说，可以说是共享的，不过这么说有些不太严谨，应该说内核空间中⼤部分区域对于所有的进程来说都是共享的，这不共享的⼩部分区域是存储所有进程内核栈的区域，为什么这么说，因为每个进程都存在⼀个内核栈，⽽各个进程的内核栈之间⼀定是不共享的。

关于内核空间的详细描述，参见1、2、了解了上⾯所说的这些之后，相信对于内核态和⽤户态的概念已经有了⼀定的了解，下⾯正式开始进⼊由⽤户态向内核态切换的过程。

⾸先需要了解，什么情况下会发⽣从⽤户态向内核态切换。

这⾥细分为3种情况。

1、发⽣系统调⽤时这是处于⽤户态的进程主动请求切换到内核态的⼀种⽅式。

⽤户态的进程通过系统调⽤申请使⽤操作系统提供的系统调⽤服务例程来处理任务。

Linux操作系统的内核设计分析Linux操作系统作为开源操作系统的代表，已经在各个领域得到了广泛应用。

而Linux操作系统的内核则是这个系统之所以能够运转的关键所在。

本文将就Linux操作系统的内核设计进行分析，并探讨其优劣之处。

一、Linux内核设计的基础Linux内核的设计基础主要包括以下几个方面：1. 开放源码Linux内核采用的是GPL协议，这意味着它是一个开放源码的项目。

这为世界各地的开发人员提供了极大的便利，方便他们进行开发和修改。

同时，这也确保了Linux内核的透明度，并且鼓励开发者贡献代码的同时，深度参与到Linux开源社区的构建和升级中。

2. 模块化Linux内核的构造采用的是模块化设计。

这种设计方式将内核代码分成独立的模块，每个模块都可以独立编译、加载和卸载。

采用模块化的设计，能够使得开发人员能够更加细致地打包、编译、并部署只包含他们需要的模块的系统。

3. 多任务Linux内核是一个基于多任务设计的系统。

这意味着它能够使得多个程序同时运行，并能够平滑高效地进行任务的切换。

这给开发人员提供了各种各样的自由，使得他们能够更加高效地进行开发。

4. 支持众多处理器架构Linux内核的支持范围非常广泛，它可以适配众多处理器架构。

这意味着一个制造商可以使用不同的处理器架构去生产设备，并且这些设备都能够安装和运行Linux操作系统。

5. 外层调用接口Linux内核支持开放式的外层调用接口。

这使得用户层可以很容易地调用Linux 内核执行某个任务。

这些用户层应用包括网上购物网站、应用程序和各种驱动程序。

6. 子系统Linux内核的子系统主要包括进程管理、内存管理、I/O管理和网络管理等。

二、Linux内核的优点Linux内核具有以下主要优点：1. 开源性Linux内核本身是一个开源的、由社区驱动的项目。

这意味着在它的附加组件和周边产品中，广大的开发者社区都可以为用户提供帮助和支持。

2. 安全性相比其他闭源操作系统，Linux内核在安全性方面更具优势。

Linux设备驱动程序原理及框架-内核模块入门篇内核模块介绍应用层加载模块操作过程内核如何支持可安装模块内核提供的接口及作用模块实例内核模块内核模块介绍Linux采用的是整体式的内核结构，这种结构采用的是整体式的内核结构，采用的是整体式的内核结构的内核一般不能动态的增加新的功能。

为此，的内核一般不能动态的增加新的功能。

为此，Linux提供了一种全新的机制，叫(可安装) 提供了一种全新的机制，可安装) 提供了一种全新的机制模块” )。

利用这个机制“模块”(module)。

利用这个机制，可以)。

利用这个机制，根据需要，根据需要，在不必对内核重新编译链接的条件将可安装模块动态的插入运行中的内核，下，将可安装模块动态的插入运行中的内核，成为内核的一个有机组成部分；成为内核的一个有机组成部分；或者从内核移走已经安装的模块。

正是这种机制，走已经安装的模块。

正是这种机制，使得内核的内存映像保持最小，的内存映像保持最小，但却具有很大的灵活性和可扩充性。

和可扩充性。

内核模块内核模块介绍可安装模块是可以在系统运行时动态地安装和卸载的内核软件。

严格来说，卸载的内核软件。

严格来说，这种软件的作用并不限于设备驱动，并不限于设备驱动，例如有些文件系统就是以可安装模块的形式实现的。

但是，另一方面，可安装模块的形式实现的。

但是，另一方面，它主要用来实现设备驱动程序或者与设备驱动密切相关的部分(如文件系统等)。

密切相关的部分(如文件系统等)。

课程内容内核模块介绍应用层加载模块操作过程内核如何支持可安装模块内核提供的接口及作用模块实例内核模块应用层加载模块操作过程内核引导的过程中，会识别出所有已经安装的硬件设备，内核引导的过程中，会识别出所有已经安装的硬件设备，并且创建好该系统中的硬件设备的列表树：文件系统。

且创建好该系统中的硬件设备的列表树：/sys 文件系统。

(udev 服务就是通过读取该文件系统内容来创建必要的设备文件的。

)。

教你如何学习linux内核毫不夸张地说，Kconfig和Makefile是我们浏览内核代码时最为依仗的两个文件。

基本上，Linux 内核中每一个目录下边都会有一个Kconfig文件和一个Makefile文件。

对于一个希望能够在Linux内核的汪洋代码里看到一丝曙光的人来说，将它们放在怎么重要的地位都不过分。

我们去香港，通过海关的时候，总会有免费的地图和各种指南拿，有了它们在手里我们才不至于无头苍蝇般迷惘的行走在陌生的街道上。

即使在内地出去旅游的时候一般来说也总是会首先找份地图，当然了，这时就是要去买了，拿是拿不到的，不同的地方有不同的特色，只不过有的特色是服务，有的特色是索取。

Kconfig和Makefile就是Linux Kernel迷宫里的地图。

地图引导我们去认识一个城市，而Kconfig 和Makefile则可以让我们了解一个Kernel目录下面的结构。

我们每次浏览kernel寻找属于自己的那一段代码时，都应该首先看看目录下的这两个文件。

利用Kconfig和Makefile寻找目标代码就像利用地图寻找目的地一样，我们需要利用Kconfig和Makefile来寻找所要研究的目标代码。

比如我们打算研究U盘驱动的实现，因为U盘是一种storage设备，所以我们应该先进入到drivers/usb/storage/目录。

但是该目录下的文件很多，那么究竟哪些文件才是我们需要关注的?这时就有必要先去阅读Kconfig和Makefile文件。

对于Kconfig文件，我们可以看到下面的选项。

config USB_STORAGE_DATAFABbool "Datafab Compact Flash Reader support (EXPERIMENTAL)"depends on USB_STORAGE && EXPERIMENTALhelpSupport for certain Datafab CompactFlash readers.Datafab has a web page at </>.显然，这个选项和我们的目的没有关系。

linux操作系统课程学习笔记,我的Linux学习笔记·Linux操作系统基础今天的笔记主要是关于Linux操作系统根底的相关学问。

那就从我⾯前的电脑开端讲起。

计算机和操作系统计算机主要包括五个部分：运算器，控制器，存储器，输⼊设备和输出设备。

通常，运算器，控制器再加上其他⼀些部件如寄存器等构成了我们通常所说的CPU(central processing unit)，存储器则主要是内存。

运算器，控制器和存储器可以实现数据的处理.但是数据从何⽽来，运算之后的结果去往哪⾥？这就需要输⼊设备和输出设备(I/O设备)。

我们通常⽤到的输⼊设备包括键盘⿏标等，输出设备为屏幕，打印机等。

值得⼀提的是，计算机中有个叫做硬盘的东西，它并不是存储器，⽽是⼀个I/O设备。

在将数据读取到内存时，它是⼀个输⼊设备；⽽将结果保存到磁盘时，它就变成了⼀个输出设备。

这么多设备整合在⼀起，就成了⼀台计算机。

它可以接收我们的指令(键盘⿏标)，通过运算(CPU)，把结果展⽰给我们(屏幕，硬盘等)。

但是这么多硬件是如何协调作⽤，共同完成⼀个任务⽽不会我⾏我素地乱来呢？我们需要⼀个东西，它可以控制硬件有序地⼯作，各⾃执⾏⾃⼰的任务，这个东西就是操作系统(Operating System)。

操作系统是⼀个特殊的软件，它的任务就是硬件管理—控制CPU的运算，控制内存的分配，控制计算机的⼏乎⼀切。

假如⼀台电脑没有操作系统，它可能只是⼀个艺术品，或者⼀堆废铁。

⼀个完整的操作系统包括内核和⼀些辅助软件。

内核的主要任务就是进⾏硬件管理，它是⼀个操作系统最基础最底层的东西。

内核若想很好地控制硬件并使其发挥相应的功能，需要和硬件相识相知相爱，他俩可以成为完美的⼀对，全都仰仗于驱动的帮忙。

驱动是硬件的灵魂，它向操作系统提供了访问和使⽤硬件的接⼝，以便在某项任务中最⾼效地调⽤硬件。

什么是LinuxLinux就是⼀个操作系统，它可以管理整个计算机硬件，并且可以接收我们的指令，来指挥硬件完成相应的任务，并把结果反馈给我们。

学习Linux的心得学习Linux的心得（精选6篇）在平日里，心中难免会有一些新的想法，应该马上记录下来，写一篇心得体会，这样能够给人努力向前的动力。

一起来学习心得体会是如何写的吧，以下是小编为大家整理的学习Linux的心得，希望对大家有所帮助。

学习Linux的心得篇1本学期对于Linux系统的学习，让我对Linux有了一定的了解。

我知道了Linux只是个内核。

现在的Linux操作系统，都是用这么一个内核，加上其它的应用程序构成的。

Linux最大的特点就是其开源性，这一点是十分难得的，这也是它能够存在到现在的原因之一，使其在金融、安全等部门有很重要的应用。

学习Linux，首先我们应该从基础开始学起。

对Linux操作系统的功能、版本、特点，以及Linux系统安装和图形环境有较全面的了解。

Linux命令是必须学习的。

虽然Linux桌面应用发展很快，但是命令在Linux中依然有很强的生命力。

Linux是一个命令行组成的操作系统,精髓在命令行，学习如何在安全的环境中执行系统命令，包括有关文件、目录、文件系统、进程等概念，如何使用相应的命令对文件、目录、进程等进行管理，了解遇到问题时，如何找到帮助信息等。

Linux常用命令，有echo 命令、date命令、passwd命令、file命令、ls命令、touch命令等。

要明白学好Linux不是一件一蹴而就的事，一定要能坚持使用它，特别是在学习初期。

要增加自己的Linux技能，只有通过实践来实现。

只要多动手，就一定会有收获。

遇到问题时要自己去寻找答案，在寻找答案的过程中，会学到更多知识。

应该说目前我们对于Linux的学习只是入门而已，学习Linux是一个长期的过程，很耗时间。

作为电子信息工程专业的学生，对我们来说，Linux将来主要应用于嵌入式Linux系统的开发，这非一日之功，我们还需要不断深入地学习它。

最后，衷心感谢唐磊老师一学期来的辛苦教学，唐老师幽默风趣的教学方式给我们的课堂带来很多欢乐。

Linux 操作系统基础知识概览以下是一些关于Linux 操作系统的常见知识点：1.Linux 基础：●Linux 的起源和发展历史●Linux 的主要组成部分：内核、Shell、文件系统等●常见的Linux 发行版（如Ubuntu、Debian、CentOS 等）●常用的命令行工具和基本命令（如ls、cd、mkdir、rm 等）2.用户和权限管理：●用户账户的创建和管理●用户组的概念和使用●文件和目录的权限设置和管理●sudo 权限和root 用户的重要性3.文件系统：●Linux 文件系统的层级结构●常见的文件系统类型（如ext4、XFS、Btrfs 等）●挂载和卸载文件系统●磁盘和分区管理工具（如fdisk、parted 等）4.进程管理：●进程的概念和属性●进程的创建、终止和管理●进程状态的了解和监控●进程间通信的方式（如管道、信号、共享内存等）5.网络和安全性：●网络配置和网络接口管理●网络命令和工具（如ifconfig、ping、ssh 等）●防火墙和安全性措施（如iptables、SELinux 等）●远程访问和远程管理（如SSH、SCP、rsync 等）6.软件包管理：●软件包管理系统（如apt、yum、dnf 等）●软件包的安装、升级和卸载●软件包的依赖关系和解决依赖问题●软件源和仓库的管理7.Shell 脚本编程：●Shell 脚本的基础语法和结构●变量、条件语句、循环和函数的使用●Shell 命令和管道的组合●脚本的调试和错误处理以上只是Linux 操作系统知识的一些常见方面，涵盖了基础知识、用户和权限管理、文件系统、进程管理、网络和安全性、软件包管理以及Shell 脚本编程等。

要深入学习Linux，建议进一步学习和实践这些知识点，并探索更多高级主题，如网络服务配置、系统性能优化等。

Linux培训一、了解Linux操作系统Linux是一种开源的操作系统内核，广泛应用于各种计算机设备中。

在这个Linux培训中，我们将深入探讨Linux操作系统的基本概念和工作原理。

1.1 Linux的起源与发展Linux操作系统最初由Linus Torvalds在1991年创建，其发展历程经历了多个版本的更新和改进。

Linux的开源性质使得其拥有庞大的开发社区，不断推动系统的完善与发展。

1.2 Linux系统的特点Linux系统具有稳定、安全、高效等特点，被广泛应用于服务器、嵌入式设备等领域。

通过学习Linux，可以更好地理解计算机系统的运行原理，增强自身的技术能力。

二、Linux基础操作在Linux培训中，我们将学习一些基本的Linux操作命令，帮助大家快速熟悉Linux系统的使用。

2.1 文件与目录操作•ls：列出目录内容•cd：切换目录•pwd：显示当前工作目录•mkdir：创建新目录•rm：删除文件或目录2.2 文件权限管理Linux系统采用权限控制的方式管理文件和目录的访问权限，理解和掌握文件权限是使用Linux系统的基础。

2.3 进程管理•ps：显示当前进程信息•top：实时显示系统资源占用情况•kill：终止指定进程三、Shell编程与脚本Shell是Linux系统的命令解释器，通过编写Shell脚本可以实现自动化任务，提高工作效率。

3.1 Shell编程基础•变量：在Shell脚本中定义和使用变量•流程控制：if、else、for、while等语句的使用•函数：编写和调用函数3.2 实例：编写一个简单的Shell脚本通过实际示例，展示如何编写一个简单的Shell脚本，实现文件备份任务等功能。

四、网络管理与安全Linux系统作为服务器操作系统，网络管理和安全至关重要。

在这个部分，我们将学习如何管理网络配置和提高系统安全性。

4.1 网络配置•ifconfig：查看和配置网络接口信息•ping：测试网络连通性•iptables：配置防火墙规则4.2 安全加固•定期更新系统补丁•配置防火墙规则•禁用不必要的服务五、系统性能优化Linux系统的性能优化是运维工作中的重要一环，通过一些调优技巧可以提升系统性能，提高应用的响应速度。