Linux内核源代码解析：入门到理解关键概念

"该资源是一份关于Linux内核源代码的导读材料，由中国科学技术大学计算机系的陈香兰教授提供，旨在帮助读者理解和解析Linux内核的源代码。内容涵盖了一些基本的操作系统概念、I386系统的核心原理，以及如何通过C语言编写小程序来探索这些概念。" 在讲解Linux内核源代码之前，我们需要了解一些基础知识。操作系统是计算机系统中的基础程序集合，负责管理硬件资源和提供执行环境。内核是操作系统的核心，包含了进程管理、调度、通信机制、内存管理、中断处理、文件系统和I/O系统等关键功能。而其他如库函数和shell程序等则构成了操作系统的其他部分。 在I386系统中，代码的运行涉及到几个关键的寄存器，比如cs:eip寄存器，它始终指向待执行的下一条指令。程序的执行可以通过跳转、分支、调用和返回等指令改变cs:eip的值。在函数调用时，cs:eip的值会被保存到堆栈中，以在函数返回时恢复执行流程。堆栈是C语言程序中存储函数调用信息、参数和局部变量的关键数据结构。esp和ebp是两个重要的堆栈寄存器，esp用于跟踪堆栈顶部，而ebp通常用来保存函数调用的基地址，便于访问局部变量和参数。 在I386系统中，有内核态和用户态之分，这是为了保护内核的安全，防止用户程序误操作导致系统崩溃。中断、异常和系统调用是处理器从用户态进入内核态的主要途径，其中系统调用是用户程序请求操作系统服务的一种方式。虚拟内存机制允许进程拥有独立的地址空间，提供了内存保护和内存扩展的功能。 学习Linux内核源代码时，需要理解这些基本概念，因为它们是理解内核如何管理进程、调度任务、处理I/O以及实现内存管理和文件系统等核心功能的基础。通过编写和分析简单的C程序，如test.c，可以实践这些概念，使用gcc编译并使用objdump工具反汇编，以便更好地理解程序在底层如何被执行。 通过这个导读，读者将能够逐步深入Linux内核的世界，学习如何阅读和理解复杂的源代码，这对于想要从事操作系统开发或系统级编程的人来说是非常宝贵的经验。同时，这也为研究其他类型的内核或操作系统原理提供了基础。