Linux内核入门：架构与驱动详解

Linux内核解读入门是一篇指导性的文章，旨在为初学者提供对Linux内核基本架构和功能的入门介绍。本文主要聚焦在Linux内核的核心组成部分，特别是对于新手而言至关重要的部分。Linux内核的基本结构分为几个关键部分： 1. **源码目录**：Linux内核的源代码通常存储在`usr/src/linux`目录下，这是编译和理解内核的基础。第一个示例是`v2.0.30`到`v2.2.5`的不同内核版本，它们反映了内核的迭代发展。 2. **目录结构**： - `/usr/src/linux`: 主要源码目录。 - `include`: 包含头文件，如`include/linux`用于Linux内核特定的头文件，`include/asm-i386`和`include/scsi`分别存放针对Intel CPU和SCSI设备的特定架构头文件。 - `Init`: 初始化模块，包括启动脚本和核心初始化程序。 - `drivers`: 存放各种设备驱动程序，例如硬盘驱动（ide.c）和通用块设备驱动（genhd.c）。 - `Block Drivers`下的`fat`和`ext2`模块负责不同文件系统支持。 - `scripts`: 脚本和工具，用于构建和维护内核。 - `Makefile`: 构建规则文件，定义了编译过程中的依赖关系。 - `Readme`和`Documentation`提供了关于内核开发的指南和说明。 3. **内核编译与配置**：在编译Linux内核时，用户可能需要根据目标平台（如i386）进行特定配置，这涉及到CPU类型（如Intel Pentium II）、编译器和配置选项。例如，Lilo或Loader是引导加载器的选择，`arch/i386/boot/bootsect.S`是内核启动加载程序的源代码。 4. **模块加载与初始化**：Linux内核采用模块化设计，使得可以根据需要加载或卸载部分功能。`drivers`中的每个模块（如device_setup()）都是一个可以独立编译的单元，它们在启动过程中按需加载。对于网络、IPC（进程间通信）、文件系统等，都有相应的模块负责。 5. **内核调度**：`sched.c`是与进程调度相关的代码，保证了系统的并发执行和资源管理。不同的内核版本（如2.2.5）可能有不同的调度策略。 6. **启动流程**：Linux内核启动流程涉及加载引导加载器（如Lilo或Loader）、执行初始化代码、加载驱动程序以及设置系统环境。启动过程中的每一个环节都体现了内核设计的复杂性和灵活性。 通过这篇入门解读，读者可以了解Linux内核的基本构成，掌握如何配置、编译和调试内核，以及内核启动和运行的关键机制。这对于深入学习Linux系统和内核编程至关重要。