Linux内核设计与实现 第1章：内核简介

1.1 Linux内核概述

• 定义：Linux内核是操作系统的核心组件，负责管理系统资源、硬件抽象和进程调度
• 特点：
  • 开源（GPL协议）
  • 单内核设计（Monolithic Kernel）
  • 支持动态加载模块
  • 高度可配置

1.2 内核版本与发展

• 版本号规则：主版本.次版本.修订号（如5.15.0）
  • 奇数次版本为开发版，偶数次版本为稳定版
• 发展里程碑：
  • 1991年：Linus Torvalds发布初版
  • 1996年：2.0版本支持多处理器
  • 2011年：3.0版本发布
  • 2015年：4.0版本支持实时补丁

1.3 内核架构

1.4 内核源码结构

linux/
├── arch/    # 体系架构相关代码
├── block/   # 块设备子系统
├── drivers/ # 设备驱动程序
├── fs/      # 文件系统实现
├── include/ # 内核头文件
├── init/    # 初始化代码
├── kernel/  # 核心子系统
├── mm/      # 内存管理
└── net/     # 网络协议栈

1.5 内核开发特点

• 无C标准库：使用内核自实现函数（如printk代替printf）
• 无内存保护：内核错误直接导致系统崩溃
• 并发要求高：需要考虑多处理器、中断上下文等情况
• 调试困难：需要特殊工具（kgdb、kprobe等）

1.6 学习资源推荐

1. 官方文档：Documentation/目录
2. 内核源码交叉引用：https://elixir.bootlin.com
3. 经典书籍：
   • 《Linux内核设计与实现》
   • 《深入理解Linux内核》