深入理解Linux内核：模块与存储管理

"这篇资料主要介绍了Linux内核的模块机制，包括内核代码结构、存储管理、文件管理、设备管理和模块化设计。" 在Linux操作系统中，内核扮演着核心角色，负责系统的基础功能和资源管理。Linux内核的模块机制使得内核能够根据需要动态加载或卸载特定的功能模块，提高了系统的灵活性和可扩展性。 Linux内核代码结构分为多个层次和部分，如引导阶段、初始化过程以及不同领域的管理模块。引导阶段由arch/i386/boot目录下的文件组成，如boot.S、setup.S和video.S，它们负责加载和解压内核，初始化硬件，并将控制权交给start_kernel函数。start_kernel在init/main.c中定义，它执行大量的初始化工作，包括创建init进程（1号进程）和0号任务（空闲任务）。init进程随后会创建内核级进程，如bdflush和kswapd，并调入用户空间的/sbin/init。 进程管理是内核的重要职责，由kernel目录下的文件实现。调度程序在sched.c中的schedule函数中实现，负责进程的切换；fork.c、exit.c和signal.c则分别涉及进程的创建、退出和信号处理。模块化设计通过module.ksyms.c等文件支持，允许内核动态加载和卸载模块。 内存管理在mm目录下实现，包括分页、置换、分配和释放等功能。swap.c处理交换空间的设置，swap_state.c和swapfile.c管理置换高速缓存和设备。Vmscan.c运行kswapd守护进程寻找可替换的页面。分配和释放由kmalloc.c、page_alloc.c和vmalloc.c等完成，而内存映射通过filemap.c和mmap.c提供，实现常规文件的映射和虚拟地址空间的管理。 文件管理系统处理文件操作和I/O，设备管理则涉及硬件设备的驱动和交互。这些机制共同构成了Linux内核的核心功能，使得Linux成为一个强大且灵活的操作系统。模块机制的运用使得开发者可以按需定制内核，提高系统效率，同时保持了内核的稳定性和可靠性。