Linux内核0.11完全注释:解析早期操作系统核心

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"《Linux内核完全注释》是一本针对Linux内核0.11版本的详细注解书籍,由赵炯著,主要目的是帮助读者深入理解Linux内核的工作原理。书中涵盖了Linux系统的发展历史,内核源代码的结构,以及如何编译和运行0.11版本内核。此外,书中对每个内核程序和文件进行了逐行注释和解释,并对比了不同版本内核之间的差异。最后,作者提供了进一步研究Linux系统的方法和建议。" 在Linux内核中,有一些核心概念和体系架构是所有版本都共有的,尽管这里注释的是较早的0.11版本,但这些基础知识对于理解现代Linux内核同样重要: 1. **内核启动过程**: Linux内核启动时,会进行初始化,包括设置内存管理、设备驱动加载、进程调度器初始化等工作。这个过程在`start_kernel()`函数中开始。 2. **内存管理**: Linux内核使用分页技术管理内存,通过页表映射虚拟地址到物理地址。`mm`子系统负责内存分配、释放和页面交换。 3. **进程管理**: 进程是Linux中的基本执行单元,`process`结构体定义了进程的状态和属性。`schedule()`函数实现进程调度,根据不同的调度策略决定哪个进程获得CPU。 4. **文件系统**: Linux支持多种文件系统,如EXT2、EXT3、EXT4等。文件系统的挂载和卸载通过`mount`和`umount`系统调用完成,内核中的`fs`子系统处理文件系统相关的操作。 5. **中断处理**: 中断是硬件事件的处理机制,Linux内核维护了一个中断处理程序表,用于处理各种类型的中断请求。 6. **设备驱动**: 设备驱动程序是内核与硬件设备交互的接口,它们处理设备的初始化、数据传输和异常处理。 7. **网络协议栈**: Linux内核包含完整的TCP/IP协议栈,实现了从链路层到应用层的通信功能。`net`子系统处理网络数据包的接收和发送。 8. **同步与并发**: 内核使用信号量、互斥锁、条件变量等机制保证多线程和中断处理的安全性。 9. **系统调用**: 系统调用是用户空间与内核空间交互的桥梁,如`open()`, `read()`, `write()`等,它们通过特定的陷阱指令进入内核模式执行。 10. **模块化设计**: Linux内核允许动态加载和卸载模块,使得内核可以根据需要添加或移除功能,提高了灵活性。 通过学习这个版本的内核,读者可以理解基本的内核架构和设计原则,这对于后续学习更高级的Linux内核版本或者进行内核开发都是非常有益的。同时,这本书还鼓励读者直接阅读源代码,遵循"RTFSC–Read The F**king Source Code"的精神,这是深入理解任何软件系统的关键步骤。