linux内核模块,linux内核设计与实现?
linux内核模块,linux内核设计与实现?详细介绍
本文目录一览: linux内核是什么,有啥作用 ,
Linux是一种开源电脑操作系统内核。它是一个用C语言写成,符合POSIX标准的类Unix操作系统。
操作系统是一个用来和硬件打交道并为用户程序提供一个有限服务集的低级支撑软件。一个计算机系统是一个硬件和软件的共生体,它们互相依赖,不可分割。
计算机的硬件,含有外围设备、处理器、内存、硬盘和其他的电子设备组成计算机的发动机。但是没有软件来操作和控制它,自身是不能工作的。完成这个控制工作的软件就称为操作系统,在Linux的术语中被称为“内核”,也可以称为“核心”。
Linux内核的主要模块(或组件)分以下几个部分:存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信,以及系统的初始化(引导)、系统调用等。
扩展资料:
Linux内核的特性
1、可移植性
Linux是全球被最广泛移植的操作系统内核。从掌上电脑iPad到巨型电脑IBM S/390,甚至于微软出品的游戏机XBOX都可以看到Linux内核的踪迹。Linux也是IBM超级计算机Blue Gene的操作系统。
2、网络支持
作为一个生产操作系统和开源软件,Linux 是测试新协议及其增强的良好平台。Linux 支持大量网络协议,包括典型的 TCP/IP,以及高速网络的扩展(大于 1 Gigabit Ethernet [GbE] 和 10 GbE)。Linux 也可以支持诸如流控制传输协议(SCTP)之类的协议,它提供了很多比 TCP 更高级的特性(是传输层协议的接替者)。
3、动态内核
Linux 还是一个动态内核,支持动态添加或删除软件组件。被称为动态可加载内核模块,它们可以在引导时根据需要(当前特定设备需要这个模块)或在任何时候由用户插入。
4、系统管理程序
Linux 最新的一个增强是可以用作其他操作系统的操作系统。该系统对内核进行了修改,称为基于内核的虚拟机(KVM)。这个修改为用户空间启用了一个新的接口,它可以允许其他操作系统在启用了 KVM 的内核之上运行。除了运行 Linux 的其他实例之外, Microsoft? Windows? 也可以进行虚拟化。惟一的限制是底层处理器必须支持新的虚拟化指令。
参考资料来源:百度百科—Linux内核
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linux内核编译过程中选项为m的模块是单独编译的对吗
对的
inux内核模块编译
为了清晰的编译Linux内核,内核编译系统使用Kbuild规则对编译的过程以及依赖进行规约。在内核模块的编译中,为了保持与内核源码的兼容以及传递编译链接选项给GCC,也使用Kbuild规则。
内核模块的源代码可以在内核源码树中,也可以在内核源码树外,当使用Kbuild时,两种情况的编译方式也大致相似。一般的内核模块在开发时,都是放在源码树外的。
本文主要是针对源码树外部的内核模块的编译。为了屏蔽内核模块编译的复杂性,开发人员需要编写额外的Makefile,最终让编译内核模块就像编译普通的应用程序一样,敲入”make”就行了。本文后面就给了一个实例。
编译外部模块
在编译外部模块之前,需要首先准备好当前内核的配置以及内核头文件,同时,当前内核的modules enable选项应该开启(编译内核时指定)。
命令行选项
使用如下命令编译外部模块:
make –C
M=
其中-C表明make要调用
下的Makefile,该Makefile就是内核的Makefile,M为该Makefile的参数,指定外部模块源码的路径。当Makefile接收到M参数时,就默认编译外部模块。
例如,当前目录下存放一个外部模块的源码,其编译命令如下:
make –C /lib/modules/`uname -r`/buildM=`pwd`
其中uname –r获取当前运行内核的版本,pwd为当前源码路径,将其展开之后为:
make –C /lib/modules/ 2.6.42.9/buildM=/home/user/hello
其中/lib/modules/ 2.6.42.9/build是指向内核源码目录的符号链接。
编译完成之后,要安装驱动时,调用如下命令:
make –C /lib/modules/`uname -r`/buildM=`pwd` modules_install
编译目标
modules
编译外部模块,默认目标就是modules
modules_install
安装编译成功了的外部模块,默认的安装目录为/lib/modules/
/extra/,前缀可以同过INSTALL_MOD_PATH指定。
linux内核编译过程中选项为m的模块是单独编译的是对的,其软件的性能和质量都是不错的
linux内核设计与实现?
Linux内核的设计与实现是一个很大的话题,我这里简单概括一下:
Linux内核采用模块化设计,将内核功能划分为多个相对独立的模块,如文件系统模块、网络模块、进程调度模块等。这种模块化设计使得Linux内核具有良好的可扩展性和可维护性。
Linux内核采用层次化设计,从上到下主要分为用户空间、系统调用接口、内核空间。用户空间和内核空间通过系统调用接口交互。内核空间中又分为多层,从上到下主要分为进程调度层、文件系统层、网络层、设备驱动层等。
Linux内核提供强大的抽象能力和通用机制。如通过文件抽象统一了对文件、网络套接字、管道等的访问;通过缓冲 CACHE 抽象实现了文件缓冲、目录缓冲、页缓冲等。这些抽象和机制使得上层文件系统和网络协议的实现变得更加简单。
Linux内核采用先进的数据结构,如双向链表、散列表、红黑树、堆等,这些数据结构使得Linux内核在性能和复杂度上都有很好的表现。
Linux内核实现了先进的算法和机制,如时间共享进程调度算法、虚拟内存管理算法、TCP拥塞控制算法等,这些算法机制是Linux内核性能优良和功能强大的基石。
Linux内核有着非常清晰和简洁的源代码,这也是它受欢迎的一个重要原因。简洁清晰的代码易于维护和二次开发。
这是Linux内核设计与实现的一个简单概括,实际上每个方面都可以讲述很多,希望对你有所帮助。如果你有任何其他问题,欢迎在回复中提出。
linux操作系统中,加载和删除内核模块的命令是什么?
加载和删除内核模块的命令是modprobe
1.加载如下模块到linux内核
[root@oldboyedu ~]# modprobe ip_tables
2.删除内核模块
方法1:重启系统方法2:modprobe -r ip_tables
[root@oldboyedu ~]# modprobe -r ip_tables
modprobe命令\x0d\x0aLinux命令:modprobe 。\x0d\x0a功能说明:自动处理可载入模块。\x0d\x0a语 法:modprobe [-acdlrtvV][--help][模块文件][符号名称 = 符号值]。\x0d\x0a补充说明:modprobe可载入指定的个别模块,或是载入一组相依的模块。modprobe会根据depmod所产生的相依关系,决定要载入哪些模块。若在载入过程中发生错误,在modprobe会卸载整组的模块。\x0d\x0a\x0d\x0a内容\x0d\x0a1、modprobe 命令是根据depmod -a的输出/lib/modules/version/modules.dep来加载全部的所需要模块。\x0d\x0a2、删除模块的命令是:modprobe -r filename。\x0d\x0a3、系统启动后,正常工作的模块都在/proc/modules文件中列出。使用lsmod命令也可显示相同内容。\x0d\x0a4、在内核中有一个“Automatic kernel module loading"功能被编译到了内核中。当用户尝试打开某类型的文件时,内核会根据需要尝试加载相应的模块。/etc/modules.conf或 /etc/modprobe.conf文件是一个自动处理内核模块的控制文件。\x0d\x0amodprobe命令主要用于在Linux 2.6内核中加载和删除Linux内核模块。通过此命令用户可以轻松地加载和删除Linux内核模块,同时使用此命令加载Linux内核模块时,Linux内核会自动解决内核模块之间的依赖关系,将相互依赖的模块自动加载,如下所示:\x0d\x0a1) 加载RAID1阵列级别模块:\x0d\x0a[root@rhel5 boot]# modprobe raid1 \x0d\x0a\x0d\x0a2) 显示已加载的RAID1阵列级别模块:\x0d\x0a[root@rhel5 boot]# lsmod |grep raid1 raid1 25153 0 \x0d\x0a\x0d\x0a3) 删除RAID1阵列级别模块:\x0d\x0a[root@rhel5 boot]# modprobe -r raid1 \x0d\x0a\x0d\x0a4) 显示RAID1阵列级别模块:\x0d\x0a[root@rhel5 boot]# lsmod |grep raid1 \x0d\x0a\x0d\x0amodprobe命令在加载模块时会自动解决依赖的模块。当加载的模块需依赖另一个模块时,系统会自动将此模块加载。而当用户使用insmod命令加载模块时,则不会自动解决相对应的依赖模块。\x0d\x0amodprobe命令中的"-r"参数表示删除指定模块,"-c"参数表示显示/etc/modprobe.conf配置文件的参数,"-C"参数表示指定内核配置文件,"-f"表示覆盖,"-l"表示显示模块的绝对路径。\x0d\x0a[root@rhel5 boot]# modprobe -l|grep raid /lib/modules/2.6.18-8.el5/kernel/drivers/md/raid0.ko /lib/modules/2.6.18-8.el5/kernel/drivers/md/raid456.ko /lib/modules/2.6.18-8.el5/kernel/drivers/md/raid1.ko /lib/modules/2.6.18-8.el5/kernel/drivers/md/raid10.ko /lib/modules/2.6.18-8.el5/kernel/drivers/scsi/megaraid.ko /lib/modules/2.6.18-8.el5/kernel/drivers/scsi/aacraid/aacraid.ko /lib/modules/2.6.18-8.el5/kernel/drivers/scsi/megaraid/megaraid_mbox.ko /lib/modules/2.6.18-8.el5/kernel/drivers/scsi/megaraid/megaraid_mm.ko /lib/modules/2.6.18-8.el5/kernel/drivers/scsi/megaraid/megaraid_sas.ko /lib/modules/2.6.18-8.el5/kernel/drivers/scsi/raid_class.ko \x0d\x0a\x0d\x0a以上命令表示显示系统中所有的编译模块,并过滤包含有raid字符串的模块。
linux内核模块显示无法插入模块无效参数
您想问的是linux内核模块显示无法插入模块无效参数是什么原因吗?这个模块显示无法插入模块无效参数的原因是内核目录错误。无效模块格式应考虑,内核目录是否错误,重新查看内核版本,防止内核版本变更导致的错误。内核与insmod或modprobe之间的通信带宽非常小,内核只能从一小组错误代码中进行选择。
如何给linux安装新内核?
一、获取内核源码
二、解压内核源码
首先以root帐号登录,然后进入/usr/src子目录。如果用户在安装Linux时,安装了内核的源代码,则会发现一个linux-x.y.z的子目录。该目录下存放着内核x.y.z的源代码。此外,还会发现一个指向该目录的链接linux。删除该连接,然后将新内核的源文件拷贝到/usr/src目录中,并解压:
#tarzxvfLinux-2.3.14.tar.gz
文件释放成功后,在/usr/src目录下会生成一个linux子目录。其中包含了内核2.3.14的全部源代码。将/usr/include/asm、/usr/inlude/linux、/usr/include/scsi链接到/usr/src/linux/include目录下的对应目录中。
#cd/usr/include
#rm-Rfasmlinux
#ln-s/usr/src/linux/include/asm-i386asm
#ln-s/usr/src/linux/include/linuxlinux
#ln-s/usr/src/linux/include/scsiscsi
删除源代码目录中残留的.o文件和其它从属文件。
#cd/usr/src/linux
#makemrproper
三.增量补丁
有时不需要完全重新安装,只需打增量补丁,类似升级,在内核源码树根目录运行:
patch-p1<../patch-x.y.z
四.内核源码树目录:
arch:包含和硬件体系结构相关的代码,每种平台占一个相应的目录。和32位PC相关的代码存放在i386目录下,其中比较重要的包括kernel(内核核心部分)、mm(内存管理)、math-emu(浮点单元仿真)、lib(硬件相关工具函数)、boot(引导程序)、pci(PCI总线)和power(CPU相关状态)。
block:部分块设备驱动程序。
crypto:常用加密和散列算法(如AES、SHA等),还有一些压缩和CRC校验算法。
Documentation:关于内核各部分的通用解释和注释。
drivers:设备驱动程序,每个不同的驱动占用一个子目录。
fs:各种支持的文件系统,如ext、fat、ntfs等。
include:头文件。其中,和系统相关的头文件被放置在linux子目录下。
init:内核初始化代码(注意不是系统引导代码)。
ipc:进程间通信的代码。
kernel:内核的最核心部分,包括进程调度、定时器等,和平台相关的一部分代码放在arch/*/kernel目录下。
lib:库文件代码。
mm:内存管理代码,和平台相关的一部分代码放在arch/*/mm目录下。
net:网络相关代码,实现了各种常见的网络协议。
scripts:用于配置内核文件的脚本文件。
security:主要是一个SELinux的模块。
sound:常用音频设备的驱动程序等。
usr:实现了一个cpio。
在i386体系下,系统引导将从arch/i386/kernel/head.s开始执行,并进而转移到init/main.c中的main()函数初始化内核。
五.配置内核
#cd/usr/src/linux
内核配置方法有三种:
(1)命令行:makeconfig
(2)菜单模式的配置界面:makemenuconfig
(3)Xwindow:makexconfig
Linux的内核配置程序提供了一系列配置选项。对于每一个配置选项,用户可以回答\"y\"、\"m\"或\"n\"。其中\"y\"表示将相应特性的支持或设备驱动程序编译进内核;\"m\"表示将相应特性的支持或设备驱动程序编译成可加载模块,在需要时,可由系统或用户自行加入到内核中去;\"n\"表示内核不提供相应特性或驱动程序的支持。由于内核的配置选项非常多,本文只介绍一些比较重要的选项。
1、Codematurityleveloptions(代码成熟度选项)
Promptfordevelopmentand/orincompletecode/drivers(CONFIG_EXPERIMENTAL)[N/y/?]如果用户想要使用还处于测试阶段的代码或驱动,可以选择“y”。如果想编译出一个稳定的内核,则要选择“n”。
2、Processortypeandfeatures(处理器类型和特色)
(1)、Processorfamily(386,486/Cx486,586/K5/5x86/6x86,Pentium/K6/TSC,PPro/6x86MX)[PPro/6x86MX]选择处理器类型,缺省为Ppro/6x86MX。
(2)、MaximumPhysicalMemory(1GB,2GB)[1GB]内核支持的最大内存数,缺省为1G。
(3)、Mathemulation(CONFIG_MATH_EMULATION)[N/y/?]协处理器仿真,缺省为不仿真。
(4)、MTRR(MemoryTypeRangeRegister)support(CONFIG_MTRR)[N/y/?]
选择该选项,系统将生成/proc/mtrr文件对MTRR进行管理,供Xserver使用。
(5)、Symmetricmulti-processingsupport(CONFIG_SMP)[Y/n/?]选择“y”,内核将支持对称多处理器。
3、Loadablemodulesupport(可加载模块支持)
(1)、Enableloadablemodulesupport(CONFIG_MODULES)[Y/n/?]选择“y”,内核将支持加载模块。
(2)、Kernelmoduleloader(CONFIG_KMOD)[N/y/?]选择“y”,内核将自动加载那些可加载模块,否则需要用户手工加载。
4、Generalsetup(一般设置)
(1)、Networkingsupport(CONFIG_NET)[Y/n/?]该选项设置是否在内核中提供网络支持。
(2)、PCIsupport(CONFIG_PCI)[Y/n/?]该选项设置是否在内核中提供PCI支持。
(3)、PCIaccessmode(BIOS,Direct,Any)[Any]该选项设置Linux探测PCI设备的方式。选择“BIOS”,Linux将使用BIOS;选择“Direct”,Linux将不通过BIOS;选择“Any”,Linux将直接探测PCI设备,如果失败,再使用BIOS。
(4)Parallelportsupport(CONFIG_PARPORT)[N/y/m/?]选择“y”,内核将支持平行口。
5、PlugandPlayconfiguration(即插即用设备支持)
(1)、PlugandPlaysupport(CONFIG_PNP)[Y/m/n/?]选择“y”,内核将自动配置即插即用设备。
(2)、ISAPlugandPlaysupport(CONFIG_ISAPNP)[Y/m/n/?]选择“y”,内核将自动配置基于ISA总线的即插即用设备。
6、Blockdevices(块设备)
(1)、NormalPCfloppydisksupport(CONFIG_BLK_DEV_FD)[Y/m/n/?]选择“y”,内核将提供对软盘的支持。
(2)、EnhancedIDE/MFM/RLLdisk/cdrom/tape/floppysupport(CONFIG_BLK_DEV_IDE)[Y/m/n/?]选择“y”,内核将提供对增强IDE硬盘、CDROM和磁带机的支持。
7、Networkingoptions(网络选项)
(1)、Packetsocket(CONFIG_PACKET)[Y/m/n/?]选择“y”,一些应用程序将使用Packet协议直接同网络设备通讯,而不通过内核中的其它中介协议。
(2)、Networkfirewalls(CONFIG_FIREWALL)[N/y/?]选择“y”,内核将支持防火墙。
(3)、TCP/IPnetworking(CONFIG_INET)[Y/n/?]选择“y”,内核将支持TCP/IP协议。
(4)TheIPXprotocol(CONFIG_IPX)[N/y/m/?]选择“y”,内核将支持IPX协议。
(5)、AppletalkDDP(CONFIG_ATALK)[N/y/m/?]选择“y”,内核将支持AppletalkDDP协议。
8、SCSIsupport(SCSI支持)
如果用户要使用SCSI设备,可配置相应选项。
9、Networkdevicesupport(网络设备支持)
Networkdevicesupport(CONFIG_NETDEVICES)[Y/n/?]选择“y”,内核将提供对网络驱动程序的支持。
10、Ethernet(10or100Mbit)(10M或100M以太网)
在该项设置中,系统提供了许多网卡驱动程序,用户只要选择自己的网卡驱动就可以了。此外,用户还可以根据需要,在内核中加入对FDDI、PPP、SLIP和无线LAN(WirelessLAN)的支持。
11、Characterdevices(字符设备)
(1)、Virtualterminal(CONFIG_VT)[Y/n/?]选择“y”,内核将支持虚拟终端。
(2)、Supportforconsoleonvirtualterminal(CONFIG_VT_CONSOLE)[Y/n/?]
选择“y”,内核可将一个虚拟终端用作系统控制台。
(3)、Standard/generic(dumb)serialsupport(CONFIG_SERIAL)[Y/m/n/?]
选择“y”,内核将支持串行口。
(4)、Supportforconsoleonserialport(CONFIG_SERIAL_CONSOLE)[N/y/?]
选择“y”,内核可将一个串行口用作系统控制台。
12、Mice(鼠标)
PS/2mouse(aka\"auxiliarydevice\")support(CONFIG_PSMOUSE)[Y/n/?]如果用户使用的是PS/2鼠标,则该选项应该选择“y”。
13、Filesystems(文件系统)
(1)、Quotasupport(CONFIG_QUOTA)[N/y/?]选择“y”,内核将支持磁盘限额。
(2)、Kernelautomountersupport(CONFIG_AUTOFS_FS)[Y/m/n/?]选择“y”,内核将提供对automounter的支持,使系统在启动时自动mount远程文件系统。
(3)、DOSFATfssupport(CONFIG_FAT_FS)[N/y/m/?]选择“y”,内核将支持DOSFAT文件系统。
(4)、ISO9660CDROMfilesystemsupport(CONFIG_ISO9660_FS)[Y/m/n/?]
选择“y”,内核将支持ISO9660CDROM文件系统。
(5)、NTFSfilesystemsupport(readonly)(CONFIG_NTFS_FS)[N/y/m/?]
选择“y”,用户就可以以只读方式访问NTFS文件系统。
(6)、/procfilesystemsupport(CONFIG_PROC_FS)[Y/n/?]/proc是存放Linux系统运行状态的虚拟文件系统,该项必须选择“y”。
(7)、Secondextendedfssupport(CONFIG_EXT2_FS)[Y/m/n/?]EXT2是Linux的标准文件系统,该项也必须选择“y”。
14、NetworkFileSystems(网络文件系统)
(1)、NFSfilesystemsupport(CONFIG_NFS_FS)[Y/m/n/?]选择“y”,内核将支持NFS文件系统。
(2)、SMBfilesystemsupport(tomountWfWsharesetc.)(CONFIG_SMB_FS)
选择“y”,内核将支持SMB文件系统。
(3)、NCPfilesystemsupport(tomountNetWarevolumes)(CONFIG_NCP_FS)
选择“y”,内核将支持NCP文件系统。
15、PartitionTypes(分区类型)
该选项支持一些不太常用的分区类型,用户如果需要,在相应的选项上选择“y”即可。
16、Consoledrivers(控制台驱动)
VGAtextconsole(CONFIG_VGA_CONSOLE)[Y/n/?]选择“y”,用户就可以在标准的VGA显示方式下使用Linux了。
17、Sound(声音)
Soundcardsupport(CONFIG_SOUND)[N/y/m/?]选择“y”,内核就可提供对声卡的支持。
18、Kernelhacking(内核监视)
MagicSysRqkey(CONFIG_MAGIC_SYSRQ)[N/y/?]选择“y”,用户就可以对系统进行部分控制。一般情况下选择“n”。
六、编译内核
(一)、建立编译时所需的从属文件
#cd/usr/src/linux
#makedep
(二)、清除内核编译的目标文件
#makeclean
(三)、编译内核
#makezImage
内核编译成功后,会在/usr/src/linux/arch/i386/boot目录中生成一个新内核的映像文件zImage。如果编译的内核很大的话,系统会提示你使用makebzImage命令来编译。这时,编译程序就会生成一个名叫bzImage的内核映像文件。
(四)、编译可加载模块
如果用户在配置内核时设置了可加载模块,则需要对这些模块进行编译,以便将来使用insmod命令进行加载。
#makemodules
#makemodelus_install
编译成功后,系统会在/lib/modules目录下生成一个2.3.14子目录,里面存放着新内核的所有可加载模块。
七、启动新内核
(一)、将新内核和System.map文件拷贝到/boot目录下
#cp/usr/src/linux/arch/i386/boot/bzImage/boot/vmlinuz-2.3.14
#cp/usr/src/linux/System.map/boot/System.map-2.3.14
#cd/boot
#rm-fSystem.map
#ln-sSystem.map-2.3.14System.map
(二)、配置/etc/lilo.conf文件。在该文件中加入下面几行:
default=linux-2.3.14
image=/boot/vmlinuz-2.3.14
label=linux-2.3.14
root=/dev/hda1
read-only
(三)、使新配置生效
#/sbin/lilo
(四)、重新启动系统
#/sbin/reboot
新内核如果不能正常启动,用户可以在LILO:提示符下启动旧内核。然后查出故障原因,重新编译新内核即可。
OpenWrt教程-如何在OpenWrt系统中添加一个Linux内核模块
linux内核支持动态加载模块,内核模块以.ko为后缀,在Linux系统中,内核模块放在/lib/modulex/x.x.x目录中,其中x.x.x为linux版本号
加载模块 insmod xxx.ko 如果带参数 insmod xxx.ko a=1 卸载模块 rmmod xxx.ko
支持的数据类型
bool :布尔类型 invbool:颠倒了值的bool类型; charp :字符指针类型,内存为用户提供的字符串分配; int :整型 long :长整型 short :短整型 uint :无符号整型 ulong :无符号长整型 ushort :无符号短整型
内核模块源码Makefile编写格式和linux源码的格式一样
在OpenWrt系统中,内核模块编译和应用层的package编译类似
make package/模块名/compile V=s 比如: make package/hello_kernel/compile V=s
编译完成后会生成.ko文件,目录文件在build_dir中,但和应用层的build目录有点区别,内核模块的package放在linux目录,如(X86平台): build_dir/target-x86_64_musl/linux-x86_64/
将编译完成的ko文件传输到OpenWrt系统中,注意编译平台和开发板平台的系统架构要一致。
linux内核主要由哪几个部分组成
Linux是一个一体化内核(monolithic kernel)系统。“内核”指的是一个提供硬件抽象层、磁盘及文件系统控制、多任务等功能的系统软件。一个内核不是一套完整的操作系统。一套基于Linux内核的完整操作系统叫作Linux操作系统,或是GNU/Linux。设备驱动程序可以完全访问硬件。Linux内的设备驱动程序可以方便地以模块化(modularize)的形式设置,并在系统运行期间可直接装载或卸载。
Linux内核的主要模块(或组件)分以下几个部分:存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信,以及系统的初始化(引导)、系统调用等。
版本号
Linux内核使用三种不同的版本编号方式。 第一种方式用于1.0版本之前(包括1.0)。第一个版本是0.01,紧接着是0.02、0.03、0.10、0.11、0.12、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99和之后的1.0。
第二种方式用于1.0之后到2.6,数字由三部分“A.B.C”,A代表主版本号,B代表次主版本号,C代表较小的末版本号。只有在内核发生很大变化时(历史上只发生过两次,1994年的1.0,1996年的2.0),A才变化。可以通过数字B来判断Linux是否稳定,偶数的B代表稳定版,奇数的B代表开发版。C代表一些bug修复,安全更新,新特性和驱动的次数。以版本2.4.0为例,2代表主版本号,4代表次版本号,0代表改动较小的末版本号。在版本号中,序号的第二位为偶数的版本表明这是一个可以使用的稳定版本,如2.2.5,而序号的第二位为奇数的版本一般有一些新的东西加入,是个不一定很稳定的测试版本,如2.3.1。这样稳定版本来源于上一个测试版升级版本号,而一个稳定版本发展到完全成熟后就不再发展。
第三种方式从2004年2.6.0版本开始,使用一种“time-based”的方式。3.0版本之前,是一种“A.B.C.D”的格式。七年里,前两个数字A.B即“2.6”保持不变,C随着新版本的发布而增加,D代表一些bug修复,安全更新,添加新特性和驱动的次数。3.0版本之后是“A.B.C”格式,B随着新版本的发布而增加,C代表一些bug修复,安全更新,新特性和驱动的次数。第三种方式中不再使用偶数代表稳定版,奇数代表开发版这样的命名方式。举个例子:3.7.0代表的不是开发版,而是稳定版!
如果想知道更多的关于linux内核的问题,可以点击下面这个链接:
http://blog.csdn.net/fivedoumi/article/details/7521242
内存管理
进程调度
进程间通信
虚拟文件系统
网络接口
看图说话。
一个完整的Linux内核一般由5部分组成,它们分别是内存管理、进程管理、进程间通信、虚拟文件系统和网络接口。
1、内存管理 内存管理主要完成的是如何合理有效地管理整个系统的物理内存,同时快速响应内核各个子系统对内存分配的请求。
Linux内存管理支持虚拟内存,而多余出的这部分内存就是通过磁盘申请得到的,平时系统只把当前运行的程序块保留在内存中,其他程序块则保留在磁盘中。在内存紧缺时,内存管理负责在磁盘和内存间交换程序块。
2、进程管理 进程管理主要控制系统进程对CPU的访问。当需要某个进程运行时,由进程调度器根据基于优先级的调度算法启动新的进程。:Linux支持多任务运行,那么如何在一个单CPU上支持多任务呢?这个工作就是由进程调度管理来实现的。
在系统运行时,每个进程都会分得一定的时间片,然后进程调度器根据时间片的不同,选择每个进程依次运行,例如当某个进程的时间片用完后,调度器会选择一个新的进程继续运行。
由于切换的时间和频率都非常的快,由此用户感觉是多个程序在同时运行,而实际上,CPU在同一时间内只有一个进程在运行,这一切都是进程调度管理的结果。
3、进程间通信 进程间通信主要用于控制不同进程之间在用户空间的同步、数据共享和交换。由于不用的用户进程拥有不同的进程空间,因此进程间的通信要借助于内核的中转来实现。
一般情况下,当一个进程等待硬件操作完成时,会被挂起。当硬件操作完成,进程被恢复执行,而协调这个过程的就是进程间的通信机制。
4、虚拟文件系统 Linux内核中的虚拟文件系统用一个通用的文件模型表示了各种不同的文件系统,这个文件模型屏蔽了很多具体文件系统的差异,使Linux内核支持很多不同的文件系统。
这个文件系统可以分为逻辑文件系统和设备驱动程序:逻辑文件系统指Linux所支持的文件系统,例如ext2、ext3和fat等;设备驱动程序指为每一种硬件控制器所编写的设备驱动程序模块。
5、网络接口 网络接口提供了对各种网络标准的实现和各种网络硬件的支持。网络接口一般分为网络协议和网络驱动程序。网络协议部分负责实现每一种可能的网络传输协议。
网络设备驱动程序则主要负责与硬件设备进行通信,每一种可能的网络硬件设备都有相应的设备驱动程序。
扩展资料:
Linux 操作系统的诞生、发展和成长过程始终依赖着五个重要支柱:UNIX 操作系统、MINIX 操作系统、GNU计划、POSIX 标准和Internet 网络。
1981 年IBM公司推出微型计算机IBM PC。
1991年,GNU计划已经开发出了许多工具软件,最受期盼的GNU C编译器已经出现,GNU的操作系统核心HURD一直处于实验阶段,没有任何可用性,实质上也没能开发出完整的GNU操作系统,但是GNU奠定了Linux用户基础和开发环境。
1991年初,林纳斯·托瓦兹开始在一台386sx兼容微机上学习minix操作系统。1991年4月,林纳斯·托瓦兹开始酝酿并着手编制自己的操作系统。
1991 年4 月13 日在comp.os.minix 上发布说自己已经成功地将bash 移植到了minix 上,而且已经爱不释手、不能离开这个shell软件了。
1993年,大约有100余名程序员参与了Linux内核代码编写/修改工作,其中核心组由5人组成,此时Linux 0.99的代码大约有十万行,用户大约有10万左右。
1994年3月,Linux1.0发布,代码量17万行,当时是按照完全自由免费的协议发布,随后正式采用GPL协议。
1995年1月,Bob Young创办了RedHat(小红帽),以GNU/Linux为核心,集成了400多个源代码开放的程序模块,搞出了一种冠以品牌的Linux,即RedHat Linux,称为Linux"发行版",在市场上出售。这在经营模式上是一种创举。
2001年1月,Linux 2.4发布,它进一步地提升了SMP系统的扩展性,同时它也集成了很多用于支持桌面系统的特性:USB,PC卡(PCMCIA)的支持,内置的即插即用,等等功能。
2003年12月,Linux 2.6版内核发布,相对于2.4版内核2.6在对系统的支持都有很大的变化。
2004年的第1月,SuSE嫁到了Novell,SCO继续顶着骂名四处强行“化缘”, Asianux, MandrakeSoft也在五年中首次宣布季度赢利。3月,SGI宣布成功实现了Linux操作系统支持256个Itanium 2处理器。
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书名:Linux内核安全模块深入剖析
作者:李志
出版社:机械工业出版社
出版年份:2016-12-1
页数:251
linux内核模块如何开始和结束
GRLB 加载了内核之后,内核首先会再进行二次系统的自检,而不一定使用 BIOS 检测的硬件信息。这时内核终于开始替代 BIOS 接管 Linux 的启动过程了。内核完成再次系统自检之后,开始采用动态的方式加载每个硬件的模块,这个动态模块大家可以想象成硬件的驱动(默认 Linux 硬件的驱动是不需要手工安装的,如果是重要的功能,则会直接编译到内核当中;如果是非重要的功能,比如硬件驱动会编译为模块,则在需要时由内核调用。不过,如果没有被内核硬件,要想驱动,就需要手工安装个硬件的硬块了。具体的安装方法会在后续章节中介绍)。那么,Linux 的内核到底放在了哪里呢?当然是 /boot 的启动目录中了,我们来看看这个目录下的内容吧。
[root@localhost ~]#ls /boot/config-2.6.32-279.el6.i686#内核的配置文件,内核编译时选择的功能与模块efi#可扩展固件接口,为英特尔为全新PC固件的体系结构、接口和服务提出的建议标准grub#启动引导程GTUB的数据目录initramfe-2.6.32-279.el6.i686.img#虚拟文件系统(CentOS 6.x 中用initramfs替代了initrd,但功能是一样的)lost+found故boot分区的备份目录symvers-2_6.32-279.el6.i686.gz#模块符号信息System.map-2.6.32-279.el6.i686#内核功能和内存地址的对应列表vmlinuz-2.6.32-279.el6.i686#用于启动的Linux内核。这个文件是一个压缩的内核镜像
我们已经知道,Linux 会把不重要的功能编译成内核模块,在需要时再调用,从而保证了内核不会过大。在多数 Linux 中,都会把硬件的驱动程序编译为模块, 这些模块保存在 /lib/modules/ 目录中。常见的 USB、SATA 和 SCSI 等硬盘设备的驱动,还有一些特殊的文件系统(如 LVM、RAID 等)的驱动,都是以模块的方式来保存的。如果 Linux 安装在 IDE 硬盘之上,并且采用的是默认的 ext3/4 文件系统,那么内核启动后加载根分区和模块的加载都没有什么问题,系统会顺利启动。但是如果 Linux 安装在 SCSI 硬盘之上,或者采用的是 LVM 文件系统,那么内核(内核加载入内存是启动引导程序 GRUB 调用的,并不存在硬盘驱动不识别的问题)在加载根目录之前是需要加载 SCSI 硬盘或 LVM 文件系统的驱动的。SCSI 硬盘和 LVM 文件系统的驱动都放在硬盘的 /lib/modules/ 目录中,既然内核没有办法识别 SCSI 硬盘或 LVM 文件系统,那怎么可能读取 /lib/modules/ 目录中的驱动呢?Linux 给出的解决办法是使用 initramfs 这个虚拟文件系统来处理这个问题。
initramfe虚拟文件系统
CentOS 6.x 中使用 initramfs 虚拟文件系统取代了 CentOS 5.x 中的 initrd RAM Disk。它们的作用类似,可以通过启动引导程序加载到内存中,然后会解压缩并在内存中仿真成一个根目录,并且这个仿真的文件系统能够提供一个可执行程序,通过该程序来加载启动过程中所需的内核模块,比如 USB、SATA. SCSI 硬盘的驱动和 LVM、RAID 文件系统的驱动。也就是说,通过 initramfs 虚拟文件系统在内存中模拟出一个根目录,然后在这个模拟根目录中加载 SCSI 等硬件的驱动,就可以加载真正的根目录了,之后才能调用 Linux 的第一个进程 /sbin/init。Initramfs 虚拟文件系统主要有以下优点:
initramfs 随着其中数据的増减自动増减容量。
在 initramfs 和页面缓存之间没有重复数据。
initramfs 重复利用了 Linux caching 的代码,因此几乎没有増加内核尺寸,而 caching 的代码已经经过良好测试,所以 initramfs 的代码质量也有保证。
不需要额外的文件系统驱动。
其实大家只需要知道 initramfs 是为了在内核中建立一个模拟根目录,这个模拟根目录是为了可以调用 USB、SATA、SCSI、LVM、RAID 等硬盘接口或文件系统的驱动模块,加载了驱动模块后才可以加载真正的系统根目录。我们可以通过示意图 1 来表示这个过程。
图 1 内核启动流程
那么既然 initramfs 是一个仿真根目录,那么我们是否可以看看这个仿真根目录中到底是什么样子的呢?当然可以,命令如下:
[root@localhost ~]# mkdir /tmp/initramfs#建立测试目录[root@localhost ~]# cp/boot/initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img/tmp/initramfs/#复制initramfs文件[root@localhost ~]# cd /tmp/initramfs/[root@localhost initramfs]# fileinitramfs-2.6.32-279.el6.i686.imginitramfe-2.6.32-279.el6.i686.img:gzip compresseddata,from Unix,last modified:Wed Apr 10 21:49:34 2013, max compression#查看文件类型,发现这个文件是一个使用gzip命令打包的压缩包[root@localhost initramfs]# mv initramfs-2.6.32-279.el6.i686.imginitramfs-2.6.32-279.el6.i686.img.gz#修改文件的扩展名为.gz[root@localhost initramfs]# gunzipinitramfs-2.6.32-279.el6.i686.img.gz#解压缩[root@localhost initramfs]# lsinitramfs-2.6.32-279.el6.i686.img[root@localhost initramfs]# fileinitramfs-2.6.32-279.el6.i686.imginitramfe-2.6.32-279.el6.i686.img: ASCII cpio archive (SVR4withnoCRC)#查看文件类型,使用cpio命令的压缩文件[root@localhost initramfs]# cpio -ivcdu
<initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img#解压缩[root@localhost initramfs]#ll总用量34512drwxr-xr-x. 2 root 4096 4月 2412:10 bindrwxr-xr-x. 4 月 24 12:10 cmdlinedrwxr-xr-x. 3 dev-rw-r--r--. 1 19 dracut-004-283.el6drwxr-xr-x. emergencydrwxr-xr-x. 7 etc-rwxr-xr-x. 8962 initdrwxr-xr-x. initqueuedrwxr-xr-x. initqueue-finisheddrwxr-xr-x. initqueue-settleddrwxr-xr-x. 12:10initqueue-timeout-rw-r--r--. 35235328 12:09 initramfs-2.6.32-279.el6.i686.imgdrwxr-xr-x. 9 lib…省略部分输出…#这就是initramfs虚拟文件系统中的内容,和根目录是不是很像
关机或者某些进程停止,对应的内核模块就会结束。更多知识请百度《Linux就该这么学》