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Linux内核简介、版本号与发布历史

Linux内核简介、版本号与发布历史一．Linux内核简介

Linux是最受欢迎的自由电脑操作系统内核。它是一个用C语言写成，符合POSIX 标准的类Unix操作系统。Linux最早是由芬兰黑客Linus Torvalds为尝试在英特尔x86架构上提供自由免费的类Unix操作系统而开发的。该计划开始于1991年，这里有一份Linus Torvalds当时在Usenet新闻组comp.os.minix所登载的贴子，这份著名的贴子标志着Linux计划的正式开始。

在计划的早期有一些Minix黑客提供了协助，而今天全球无数程序员正在为该计划无偿提供帮助。

技术上说Linux是一个内核。“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。

Linux是一个宏内核（monolithic kernel）系统。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内核组成部分：

进程管理（process management）、定时器（timer）、中断管理（interrupt management）、内存管理（memory management）、模块管理（module management）、虚拟文件系统接口（VFS layer）、文件系统（file system）、设备驱动程序（device driver）、进程间通信（inter-process communication）、网络管理（network management）、系统启动（system init）等操作系统功能的实现。

二．Linux内核版本号

第一种方式：

内核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。

Linux的版本号分为两部分，即内核版本与发行版本。内核版本号由3个数字组成：r.x.y。

r：目前发布的内核主版本。

x：偶数表示稳定版本；奇数表示开发中版本。

y：错误修补的次数。

一般来说，x位为偶数的版本是一个可以使用的稳定版本，如2.4.4；x位为奇数的版本一般加入了一些新的内容，不一定很稳定，是测试版本，如2.1.111。

第二种方式：

major.minor.patch-build.desc

2.26.35-rc5

1、major：表示主版本号，有结构性变化时才变更。

2、minor：表示次版本号，新增功能时才发生变化；一般奇数表示测试版，偶数表示生产版。

3、patch：表示对次版本的修订次数或补丁包数。

4、build：表示编译（或构建）的次数，每次编译可能对少量程序做优化或修改，但一般没有大的（可控的）功能变化。

5、desc：用来描述当前的版本特殊信息；其信息由编译时指定，具有较大的随意性，但也有一些描述标识是常用的，比如：

<1>rc（有时也用一个字母r），表示候选版本（release candidate），rc后的数字表示该正式版本的第几个候选版本，多数情况下，各候选版本之间数字越大越接近正式版。

<2>smp，表示对称多处理器（Symmetric MultiProcessing）。

<3>pp，在Red Hat Linux中常用来表示测试版本（pre-patch）。

<4>EL，在Red Hat Linux中用来表示企业版Linux（Enterprise Linux）。

<5>mm，表示专门用来测试新的技术或新功能的版本。

<6>fc，在Red Hat Linux中表示Fedora Core。

如果在生产机上，最好不要安装小版本号是奇数的内核。同样，pre-patch的内核版本也不建议安装在生产机上。

三．Linux内核的发布历史

内核是Linux系统的重要组成部分，每一次内核新版本的发布都受到Linux爱好者的关注，下面表格中列出了Linux内核的重要发展事件。

内核版本号时间内核发展史

0.001991.2-4两个进程分别显示AAA BBB

0.011991.9第一个正式向外公布的Linux内核版本

0.021991.10.5Linus Torvalds将当时最初的0.02内核版本发布到了Minix新闻组，很快就得到了反应。Linus Torvalds在这种简单的任务切换机制上进行扩展，并在很多热心支持者的帮助下开发和推出了Linux的第一个稳定的工作版本。

0.031991.10.5

0.101991.10Linux0.10版本内核发布，0.11版本随后在1991年12月推出，当时它被发布在Internet上，供人们免费使用。

0.111991.12.8基本可以正常运行的内核版本

0.121992.1.15主要加入对数学协处理器的软件模拟程序0.95（0.13）1992.3.8开始加入虚拟文件系统思想的内核版本0.961992.5.12开始加入网络支持和虚拟文件系统

0.971992.8.1

0.981992.9.29

0.991992.12.13

1.01994.3.14Linux1.0版本内核发布，使用它的用户越来越多，而且Linux系统的核心开发队伍也建起来了。

1.21995.3.7

2.01996.2.9

2.21999.1.26

2.42001.1.4Linux2.4.0版本内核发布。

2.6200

3.12.17Linux2.6版本内核发布，与2.4内核版本相比，它在很多方面进行了改进，如支持多处理器配置和64位计算，它还支持实现高效率线和处理的本机POSIX线程库(NPTL)。实际上，性能、安全性和驱动程序的改进是整个2.6.x内核的关键。

2.6.152006Linux2.6.15版本内核发布。它对IPv6的支持在这个内核中有了很大的改进。PowerPC用户现在有了一个用于64位和32位PowerPC的泛型树，它使这两种架构上的内核编辑成为可能。

2.6.302009.6改善了文件系统、加入了完整性检验补丁、TOMOYO Linux安全

模块、可靠的数据报套接字（datagram socket)协议支持、对象

存储设备支持、FS-Cache文件系统缓存层、nilfs文件系统、线

程中断处理支持等等。

2.6.322009.12

增添了虚拟化内存de-duplicacion、重写了writeback代码、

改进了Btrfs文件系统、添加了ATI R600/R7003D和KMS支持、

CFQ低传输延迟时间模式、perf timechart工具、内存控制器支

持soft limits、支持S+Core架构、支持Intel Moorestown及

其新的固件接口、支持运行时电源管理、以及新的驱动。

2.6.342010.5

添加了Ceph和LogFS两个新的文件系统，其中前者为分布式的

文件系统，后者是适用于Flash设备的文件系统。Linux Kernel

2.6.34的其他特性包括新的Vhost net、改进了Btrfs文件系统、

对Kprobes jump进行了优化、新的perf功能、RCU lockdep、

Generalized TTL Security Mechanism(RFC5082)及private

VLAN proxy arp(RFC3069)支持、asynchronous挂起恢复等等。

2.6.362010.10

Tilera处理器架构支持、新的文件通知接口fanotify、Intel

显卡上实现KMS和KDB的整合、并行管理工作队列、Intel i3/5

平台上内置显卡和CPU的智能电源管理、CIFS文件系统本地缓

存、改善虚拟内存的层级结构，提升桌面操作响应速度、改善虚

拟内存溢出终结器的算法、整合了AppArmor安全模型（注：与

SELinux基于文件的标注不同，AppArmor是基于路径的）。

Linux内核—文件系统模块的设计和开发

Linux内核—文件系统模块的设计和开发郑小辉摘要：目前，Linux技术已经成为IT技术发展的热点，投身于Linux技术研究的社区、研究机构和软件企业越来越多，支持Linux的软件、硬件制造商和解决方案提供商也迅速增加，Linux在信息化建设中的应用范围也越来越广，Linux产业链已初步形成，并正在得到持续的完善。随着整个Linux产业的发展，Linux技术也处在快速的发展过程中，形成了若干技术热点。本文介绍了Linux的发展和特点，以及与其他文件系统的区别。文中主要是对Linux2.4.0内核文件系统源代码的分析，并参考其文件格式设计一个简洁的文件系统。源代码的分析主要介绍了VFS文件系统的结构，Linux自己的Ext2文件系统结构，以及文件系统中的主要函数操作。在设计的简洁文件系统中，通过调用一些系统函数实现了用户的登录、浏览目录、创建目录、更改目录、创建文件以及退出系统功能。关键字：Linux 源代码分析文件系统Ext2 Linux内核

Linux kernel -Design and development for the File System Module Zheng xiaohui Abstract: Currently, Linux IT technology has become a hot development technology. Participating in Linux technology research communities, research institutes and software enterprises are in support of Linux more and more, software and hardware manufacturers and solution providers have increased rapidly, In the development of the information industry the Linux application is also increasing, Linux industry chain has taken shape, and is sustained improvemently. With the entire industry in the development of Linux, and Linux is also at the rapid development process, formed a number of technical points. This paper presents the development of Linux and features, and with other file system differences. The main text of the document is Linux2.4.0 system kernel source code analysis, and I reference its file format to design a simple file system. The analysis of the source code mainly on the VFS file system structure, Linux Ext2 its own file system structures, file systems and the main function operation. In the design of the file simple system, some system function is used to achieve function such as: the user's login, browse catalogs, create directories, Change directory, create documents and withdraw from the system function and etc. Key words: Linux, the source code, file system, Ext2, Linux kernel

关于Linux 内核中五个主要子系统的介绍

关于Linux 内核中五个主要子系统的介绍发布时间：2008.01.02 06:23来源：赛迪网作者：sixth 1.进程调度（SCHED）:控制进程对CPU的访问。当需要选择下一个进程运行时，由调度程序选择最值得运行的进程。可运行进程实际上是仅等待CPU资源的进程，如果某个进程在等待其它资源，则该进程是不可运行进程。Linux使用了比较简单的基于优先级的进程调度算法选择新的进程。 2.内存管理（MM）允许多个进程安全的共享主内存区域。Linux的内存管理支持虚拟内存，即在计算机中运行的程序，其代码，数据，堆栈的总量可以超过实际内存的大小，操作系统只是把当前使用的程序块保留在内存中，其余的程序块则保留在磁盘中。必要时，操作系统负责在磁盘和内存间交换程序块。内存管理从逻辑上分为硬件无关部分和硬件有关部分。硬件无关部分提供了进程的映射和逻辑内存的对换；硬件相关的部分为内存管理硬件提供了虚拟接口。 3.虚拟文件系统（VirtualFileSystem,VFS）隐藏了各种硬件的具体细节，为所有的设备提供了统一的接口，VFS提供了多达数十种不同的文件系统。虚拟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，如ext2,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。 4.网络接口（NET）提供了对各种网络标准的存取和各种网络硬件的支持。网络接口可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。网络设备驱动程序负责与硬件设备通讯，每一种可能的硬件设备都有相应的设备驱动程序。 5.进程间通讯(IPC) 支持进程间各种通信机制。处于中心位置的进程调度，所有其它的子系统都依赖它，因为每个子系统都需要挂起或恢复进程。一般情况下，当一个进程等待硬件操作完成时，它被挂起；当操作真正完成时，进程被恢复执行。例如，当一个进程通过网络发送一条消息时，网络接口需要挂起发送进程，直到硬件成功地完成消息的发送，当消息被成功的发送出去以后，网络接口给进程返回一个代码，表示操作的成功或失败。其他子系统以相似的理由依赖于进程调度。

设备驱动加到Linux内核中

7.2.3 设备驱动加到Linux内核中设备驱动程序编写完后将该驱动程序加到内核中。这需要修改Linux 的源代码，然后重新编译内核。 ①将设备驱动程序文件（比如mydriver.c)复制到/Linux/drivers/char目录下。该目录保存了Linux下字符设备的设备驱动程序。修改该目录下mem.c 文件，在int chr_dev_init()函数中增加如下代码： #ifdef CONFIG_MYDRIVER device_init(); #endif 其中CONFIG_MYDRIVER是在配置Linux内核时赋值。 ②在/linux/drivers/char目录下Makefile中增加如下代码： ifeq ($(CONFIG_MYDRIVER),y) L_OBJ + = mydriver.o endif 如果在配置Linux内核时选择了支持新定义的设备，则在编译内核时会编译mydriver.c生成mydriver.o文件。 ③修改/linux/drivers/char目录下config.in文件，在 comment Character devices 语句下面加上 bool suppot for mydriver CONFIG_MYDRIVER 这样，若编译内核，运行make config,make menuconfig或make xconfig,那么在配置字符设备时就会有选项： Support for mydriver 当选中这个设备时，设备驱动就加到了内核中了。重新编译内核，在shell中将当前目录cd 到Linux目录下，然后执行以下代码： # make menuconfig # make dep # make 在配置选项时要注意选择支持用户添加的设备。这样得到的内核就包含用户的设备驱动程序。 Linux通过设备文件来提供应用程序和设备驱动的接口，应用程序通过标准的文件操作函数来打开、关闭、读取和控制设备。查看Linux文件系统下的/proc/devices,可以看到当前的设备信息。如果设备驱动程序已被成功加进，这里应该由该设备对应的项。/proc/interrupts纪录了当时中断情况，可以用来查看中断申请是否正常；对于DMA和I/O口的使用，在/proc下都有相应的文件进行记录；还可以在设备驱动程序中申请在/proc 文件系统下创建一个文件，该文件用来存放设备相关信息。这样通过查看该文件就可以了解设备的使用情况。总之，/proc文件系统为用户提供了查

探究linux内核,超详细解析子系统

探究linux内核,超详细解析子系统 Perface 前面已经写过一篇《嵌入式linux内核的五个子系统》，概括性比较强，也比较简略，现在对其进行补充说明。仅留此笔记，待日后查看及补充！Linux内核的子系统内核是操作系统的核心。Linux内核提供很多基本功能，如虚拟内存、多任务、共享库、需求加载、共享写时拷贝（Copy-On-Write）以及网络功能等。增加各种不同功能导致内核代码不断增加。 Linux内核把不同功能分成不同的子系统的方法，通过一种整体的结构把各种功能集合在一起，提高了工作效率。同时还提供动态加载模块的方式，为动态修改内核功能提供了灵活性。系统调用接口用户程序通过软件中断后，调用系统内核提供的功能，这个在用户空间和内核提供的服务之间的接口称为系统调用。系统调用是Linux内核提供的，用户空间无法直接使用系统调用。在用户进程使用系统调用必须跨越应用程序和内核的界限。Linux内核向用户提供了统一的系统调用接口，但是在不同处理器上系统调用的方法

各不相同。Linux内核提供了大量的系统调用，现在从系统调用的基本原理出发探究Linux系统调用的方法。这是在一个用户进程中通过GNU C库进行的系统调用示意图，系统调用通过同一个入口点传入内核。以i386体系结构为例，约定使用EAX寄存器标记系统调用。当加载了系统C库调用的索引和参数时，就会调用0x80软件中断，它将执行system_call函数，这个函数按照EAX 寄存器内容的标示处理所有的系统调用。经过几个单元测试，会使用EAX寄存器的内容的索引查system_call_table表得到系统调用的入口，然后执行系统调用。从系统调用返回后，最终执行system_exit，并调用resume_userspace函数返回用户空间。 linux内核系统调用的核心是系统多路分解表。最终通过EAX寄存器的系统调用标识和索引值从对应的系统调用表中查出对应系统调用的入口地址，然后执行系统调用。 linux系统调用并不单层的调用关系，有的系统调用会由

linux内核IMQ源码实现分析

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（2）及时处理数据包技术 QoS有个技术难点：将数据包入队，然后发送队列中合适的数据包，那么如何做到队列中的数

激活状态的队列是否能保证队列中的数据包被及时的发送吗？接下来看一下，激活状态的队列的证了数据包会被及时的发送。这是linux内核发送软中断的机制，IMQ就是利用了这个机制，不同点在于：正常的发送队列是将数据包发送给网卡驱动，而IMQ队列是将数据包发送给okfn函数。

简析linux内核的内核执行流程图

简析linux核的执行流程 ----从bootsect.s到main.c（核版本0.11）Linux启动的第一阶段（从开机到main.c） 3个任务： A、启动BIOS，准备实模式下的中断向量表和中断服务程序。 B、从启动盘加载操作系统程序到存。 C、为执行32的main函数做过渡准备。存变化如下： ①、0xFE000到0xFFFFF是BIOS启动块，其中上电后第一条指令在0xFFFF0。 ②、而后0x00000到0x003FF总共1KB存放中断向量表，而接下去的地址到0x004FF共256B存放BIOS数据，从0x0E05B 开始的约8KB的存中存放中断服务程序。 ③、利用BIOS中断0x19h把硬盘的第一扇区bootsect.s的代码加载到存中，即0x07c00处，后转到该处执行。 ④、将bootsect.s的代码复制到0x90000处。 ⑤、利用中断0x13h将setup.s程序加载到存0x90200处。 ⑥、再将剩余的约240个扇区的容加载到0x10000~0x2EFFF 处。 ⑦、开始转到setup.s处执行，第一件事就利用BIOS提供的中断服务程序从设备上获取核运行的所需系统数据并存在0x90000的地址处，这时将原来bootsect.s的代码覆盖得只剩2Byte的空间。

⑧、关中断并将系统代码复制到0x00000处，将原来放在这里的中断向量表与BIOS数据区覆盖掉，地址围是 0x00000~0x1EFFF。同时制作两表与两寄存器。 ⑨开地址线A20，寻址空间达到4GB，后对8259重新编程，改变中断号。 ⑩、转到head.s（大小是25K+184B）执行，执行该程序完后是这样的： 0x00000~0x04FFF:页目录与4个页表，每一项是4KB,共20KB；0x05000~0x05400:共1KB的空间是软盘缓冲区； 0x05401~0x054b8:共184B没用； 0x054b9~0x05cb8：共2KB的空间存中断描述符表； 0x05cb9~0x064b8：共2KB的空间存全局描述符表；之后就是main函数的代码了！第二阶段、从main.c函数到系统准备完毕阶段。第一步：创建进程0，并让进程0具备在32位保护模式下载主机中的运算能力。流程是：复制根设备和硬盘参数表（main.c中的102、110、111行）物理存规划格局（main.c的112行~126行，其中有 rd_init函数定义在kernel/ramdisk.c中，此函数用于虚拟盘初始化；而mem_init函数是用于存管理结构初始化，定义在mem/memory.c中，该函数页面使用

Linux内核结构详解教程

Linux内核结构详解教程 ─────Linux内核教程 linux内核就像人的心脏，灵魂，指挥中心。内核是一个操作系统的核心,它负责管理系统的进程，内存，设备驱动程序，文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。内核以独占的方式执行最底层任务，保证系统正常运行。协调多个并发进程，管理进程使用的内存，使它们相互之间不产生冲突,满足进程访问磁盘的请求等等. 严格说Linux并不能称做一个完整的操作系统.我们安装时通常所说的Linux,是有很多集合组成的.应称为GNU/Linux. 一个Linux内核很少1.2M左右,一张软盘就能放下. 内容基础，语言简短简洁红联Linux论坛是致力于Linux技术讨论的站点，目前网站收录的文章及教程基本能满足不同水平的朋友学习。红联Linux门户： https://www.wendangku.net/doc/a68959103.html, 红联Linux论坛： https://www.wendangku.net/doc/a68959103.html,/bbs 红联Linux 论坛大全，所有致力点都体现在这 https://www.wendangku.net/doc/a68959103.html,/bbs/rf/linux/07.htm

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Linux内核结构详解发布时间:2006-11-16 19:05:29 Linux内核主要由五个子系统组成：进程调度，内存管理，虚拟文件系统，网络接口，进程间通信。

Linux内核主要五个子系统详解发布时间:2006-11-16 19:05:54 1.进程调度（SCHED）:控制进程对CPU的访问。当需要选择下一个进程运行时，由调度程序选择最值得运行的进程。可运行进程实际上是仅等待CPU资源的进程，如果某个进程在等待其它资源，则该进程是不可运行进程。Linux使用了比较简单的基于优先级的进程调度算法选择新的进程。 2.内存管理（MM）允许多个进程安全的共享主内存区域。Linux的内存管理支持虚拟内存，即在计算机中运行的程序，其代码，数据，堆栈的总量可以超过实际内存的大小，操作系统只是把当前使用的程序块保留在内存中，其余的程序块则保留在磁盘中。必要时，操作系统负责在磁盘和内存间交换程序块。内存管理从逻辑上分为硬件无关部分和硬件有关部分。硬件无关部分提供了进程的映射和逻辑内存的对换；硬件相关的部分为内存管理硬件提供了虚拟接口。 3.虚拟文件系统（VirtualFileSystem,VFS）隐藏了各种硬件的具体细节，为所有的设备提供了统一的接口，VFS提供了多达数十种不同的文件系统。虚拟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，如ext2,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。 4.网络接口（NET）提供了对各种网络标准的存取和各种网络硬件的支持。网络接口可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。网络设备驱动程序负责与硬件设备通讯，每一种可能的硬件设备都有相应的设备驱动程序。 5.进程间通讯(IPC) 支持进程间各种通信机制。处于中心位置的进程调度，所有其它的子系统都依赖它，因为每个子系统都需要挂起或恢复进程。一般情况下，当一个进程等待硬件操作完成时，它被挂起；当操作真正完成时，进程被恢复执行。例如，当一个进程通过网络发送一条消息时，网络接口需要挂起发送进程，直到硬件成功地完成消息的发送，当消息被成功的发送出去以后，网络接口给进程返回一个代码，表示操作的成功或失败。其他子系统以相似的理由依赖于进程调度。

LINUX内核源文件介绍以及头文件介绍

linux内核启动 Android系统启动过程详解

linux内核启动+Android系统启动过程详解第一部分：汇编部分 Linux启动之 linux-rk3288-tchip/kernel/arch/arm/boot/compressed/ head.S分析这段代码是linux boot后执行的第一个程序，完成的主要工作是解压内核，然后跳转到相关执行地址。这部分代码在做驱动开发时不需要改动，但分析其执行流程对是理解android的第一步开头有一段宏定义这是gnu arm汇编的宏定义。关于GUN 的汇编和其他编译器，在指令语法上有很大差别，具体可查询相关GUN汇编语法了解另外此段代码必须不能包括重定位部分。因为这时一开始必须要立即运行的。所谓重定位，比如当编译时某个文件用到外部符号是用动态链接库的方式，那么该文件生成的目标文件将包含重定位信息，在加载时需要重定位该符号，否则执行时将因找不到地址而出错 #ifdef DEBUG//开始是调试用，主要是一些打印输出函数，不用关心 #if defined(CONFIG_DEBUG_ICEDCC)

……具体代码略 #endif 宏定义结束之后定义了一个段， .section ".start", #alloc, #execinstr 这个段的段名是 .start，#alloc表示Section contains allocated data, #execinstr表示Section contains executable instructions. 生成最终映像时，这段代码会放在最开头 .align start: .type start,#function /*.type指定start这个符号是函数类型*/ .rept 8 mov r0, r0 //将此命令重复8次，相当于nop，这里是为中断向量保存空间 .endr b 1f .word 0x016f2818 @ Magic numbers to help the loader

Linux内核与跟文件系统的关系

Linux内核与根文件系统的关系开篇题外话：对于Linux初学者来说，这是一个很纠结的问题，但这也是一个很关键的问题！一语破天机：“尽管内核是Linux 的核心，但文件却是用户与操作系统交互所采用的主要工具。这对Linux 来说尤其如此，这是因为在UNIX 传统中，它使用文件I/O 机制管理硬件设备和数据文件。” 一.什么是文件系统文件系统指文件存在的物理空间，linux系统中每个分区都是一个文件系统，都有自己的目录层次结构。 Linux文件系统中的文件是数据的集合，文件系统不仅包含着文件中的数据而且还有文件系统的结构，所有Linux 用户和程序看到的文件、目录、软连接及文件保护信息等都存储在其中。这种机制有利于用户和操作系统的交互。每个实际文件系统从操作系统和系统服务中分离出来，它们之间通过一个接口层：虚拟文件系统或VFS来通讯。VFS使得Linux可以支持多个不同的文件系统，每个表示一个VFS 的通用接口。由于软件将Linux 文件系统的所有细节进行了转换,所以Linux核心的其它部分及系统中运行的程序将看到统一的文件系统。Linux 的虚拟文件系统允许用户同时能透明地安装许多不同的文件系统。在Linux文件系统中，EXT2文件系统、虚拟文件系统、/proc文件系统是三个具有代表性的文件系统。二.什么是根文件系统根文件系统首先是一种文件系统，该文件系统不仅具有普通文件系统的存储数据文件的功能，但是相对于普通的文件系统，它的特殊之处在于，它是内核启动时所挂载（mount）的第一个文件系统，内核代码的映像文件保存在根文件系统中，系统引导启动程序会在根文件系统挂载之后从中把一些初始化脚本（如rcS,inittab）和服务加载到内存中去运行。我们要明白文件系统和内核是完全独立的两个部分。在嵌入式中移植的内核下载到开发板上，是没有办法真正的启动Linux操作系统的，会出现无法加载文件系统的错误。那么根文件系统在系统启动中到底是什么时候挂载的呢？先将/dev/ram0挂载，而后执行/linuxrc.等其执行完后。切换根目录，再挂载具体的根文件系统.根文件系统执行完之后，也就是到了Start_kernel()函数的最后，执行init的进程，也就第一个用户进程。对系统进行各种初始化的操作。根文件系统之所以在前面加一个”根“，说明它是加载其它文件系统的”根“，既然是根的话，那么如果没有这个根，其它的文件系统也就没有办法进行加载的。它包含系统引导和使其他文件系统得以挂载（mount）所必要的文件。根文件系统包括Linux启动时所必须的目录和关键性的文件，例如Linux启动时都需要有init目录下的相关文件，在Linux挂载分区时Linux 一定会找/etc/fstab这个挂载文件等，根文件系统中还包括了许多的应用程序bin目录等，任何包括这些Linux 系统启动所必须的文件都可以成为根文件系统。Linux启动时，第一个必须挂载的是根文件系统；若系统不能从指定设备上挂载根文件系统，则系统会出错而退出启动。成功之后可以自动或手动挂载其他的文件系统。因此，一个系统中可以同时存在不同的文件系统。在Linux 中将一个文件系统与一个存储设备关联起来的过程称为挂载（mount）。使用mount 命令将一个文件系统附着到当前文件系统层次结构中（根）。在执行挂装时，要提供文件系统类型、文件系统和一个挂装点。根文件系统被挂载到根目录下“/”上后，在根目录下就有根文件系统的各个目录，文件：/bin /sbin /mnt等，再将其他分区挂接到/mnt 目录上，/mnt目录下就有这个分区的各个目录，文件。

LINUX内核模块编程指南

第1章Hello, World 如果第一个程序员是一个山顶洞人，它在山洞壁(第一台计算机)上凿出的第一个程序应该是用羚羊图案构成的一个字符串“Hello, Wo r l d”。罗马的编程教科书也应该是以程序“S a l u t, M u n d i”开始的。我不知道如果打破这个传统会带来什么后果，至少我还没有勇气去做第一个吃螃蟹的人。内核模块至少必须有两个函数：i n i t_m o d u l e和c l e a n u p_m o d u l e。第一个函数是在把模块插入内核时调用的；第二个函数则在删除该模块时调用。一般来说，i n i t_m o d u l e可以为内核的某些东西注册一个处理程序，或者也可以用自身的代码来取代某个内核函数(通常是先干点别的什么事，然后再调用原来的函数)。函数c l e a n u p_m o d u l e的任务是清除掉i n i t_m o d u l e所做的一切，这样，这个模块就可以安全地卸载了。

1.1 内核模块的Makefiles 文件内核模块并不是一个独立的可执行文件，而是一个对象文件，在运行时内核模块被链接到内核中。因此，应该使用- c 命令参数来编译它们。还有一点需要注意，在编译所有内核模块时，都将需要定义好某些特定的符号。 ? _ _KERNEL_ _—这个符号告诉头文件：这个程序代码将在内核模式下运行，而不要作为用户进程的一部分来执行。 ? MODULE —这个符号告诉头文件向内核模块提供正确的定义。 ? L I N U X —从技术的角度讲，这个符号不是必需的。然而，如果程序员想要编写一个重要的内核模块，而且这个内核模块需要在多个操作系统上编译，在这种情况下，程序员将会很高兴自己定义了L I N U X 这个符号。这样一来，在那些依赖于操作系统的部分，这个符号就可以提供条件编译了。还有其它的一些符号，是否包含它们要取决于在编译内核时使用了哪些命令参数。如果用户不太清楚内核是怎样编译的，可以查看文件/ u s r /i n c l u d e /l i n u x /c o n f i g .h 。 ? _ _SMP_ _—对称多处理。如果编译内核的目的是为了支持对称多处理，在编译时就需要定义这个符号(即使内核只是在一个C P U 上运行也需要定义它)。当然，如果用户使用对称多处理，那么还需要完成其它一些任务(参见第1 2章)。 ? C O N F I G _M O D V E R S I O N S —如果C O N F I G _M O D V E R S I O N S 可用，那么在编译内核模块时就需要定义它，并且包含头文件/ u s r /i n c l u d e /l i n u x /m o d v e r s i o n s .h 。还可以用代码自身来完成这个任务。完成了以上这些任务以后，剩下唯一要做的事就是切换到根用户下(你不是以r o o t 身份编译内核模块的吧？别玩什么惊险动作哟！)，然后根据自己的需要插入或删除h e l l o 模块。在执行完i n s m o d 命令以后，可以看到新的内核模块在/ p r o c /m o d u l e s 中。顺便提一下，M a k e f i l e 建议用户不要从X 执行i n s m o d 命令的原因在于，当内核有个消息需要使用p r i n t k 命令打印出来时，内核会把该消息发送给控制台。当用户没有使用X 时，该消息146第二部分Linux 内核模块编程指南

Linux内核目录文件简介

Linux V0.11目录文件简介 ●Makefile文件：该文件是编译辅助工具软件make的参数配置文件。 ●boot目录：功能是当计算机加电时引导内核启动，将内核代码加载到内存中，并做一些进入入32位保护运行方式前的系统初始化工作。 ①Bootsect.s：磁盘引导块程序，驻留磁盘第一个扇区。0x7C00 ②Setup.s：读取机器的硬件配置参数，并把内核模块system移动到适当的内存位置处。 ③Head.s：被编译连接在system模块的最前部分，主要进行硬件设备的探测设置和内存管理页面的初始设置工作。 ●fs目录：文件系统实现程序的目录。 1、file_table.c文件中，目前仅定义了一个文件句柄（描述符）结构数组。 2、ioctl.c文件将引用kernel/chr_dev/tty.c中的函数，实现字符设备的io控制功能。 3、exec.c程序主要包含一个执行程序函数do_execve()，它是所有exec()函数簇中的主要函数。 4、fcntl.c程序用于实现文件i/o控制的系统调用函数。 5、read_write.c程序用于实现文件读/写和定位三个系统调用函数。 6、stat.c程序中实现了两个获取文件状态的系统调用函数。 7、open.c程序主要包含实现修改文件属性和创建与关闭文件的系统调用函数。 8、char_dev.c主要包含字符设备读写函数rw_char()。 9、pipe.c程序中包含管道读写函数和创建管道的系统调用。 10、file_dev.c程序中包含基于i节点和描述符结构的文件读写函数。 11、namei.c程序主要包括文件系统中目录名和文件名的操作函数和系统调用函数。 12、block_dev.c程序包含块数据读和写函数。 13、inode.c程序中包含针对文件系统i节点操作的函数。 14、truncate.c程序用于在删除文件时释放文件所占用的设备数据空间。 15、bitmap.c程序用于处理文件系统中i节点和逻辑数据块的位图。 16、super.c程序中包含对文件系统超级块的处理函数。 17、buffer.c程序主要用于对内存高速缓冲区进行处理。 ·虚框中的ll_rw_block是块设备的底层读函数，它并不在fs目录中，而是 kernel/blk_dev/ll_rw_block.c中的块设备读写驱动函数。放在这里只是让我们清楚的看到，文件系统对于块设备中数据的读写，都需要通过高速缓冲区与块设备的驱动程序（ll_rw_block()）来操作来进行，文件系统程序集本身并不直接与块设备的驱动程序打交道。

Linux内核与驱动开发实验教材

内核与驱动开发实验教材中程在线实验一嵌入式开发环境的建立实验目的掌握嵌入式开发环境的构建，熟悉课程实验的开发板掌握安装交叉编译工具的安装方法掌握的烧写方法掌握的编译方法实验内容安装交叉编译工具编译烧写生成映像基础知识交叉编译工具嵌入式系统的开发中，开发环境被称为主机。因为嵌入式目标系统的资源局限性，不可能完成构建系统的任务，所以需要主机使用交叉编译工具来构建目标系统。实验使用交叉编译器，与桌面系统采用的编译器是不同，因为实验开发板采用的是处理器。编译器将使用下列工具 , 与通常在平台上使用的工具不同，交叉编译工具编译处理的执行文件只能够在平台上运行。嵌入式系统构建一个嵌入式系统从软件的角度看通常可以分为四个层次： .引导加载程序()。引导加载程序是系统加电后运行的第一段软件代码。 . 内核。特定于嵌入式板子的定制内核以及内核的启动参数。 . 文件系统。包括根文件系统和建立于内存设备之上文件系统。通常用来作为。 .用户应用程序。特定于用户的应用程序。

主要的功能有：初始化硬件，初始化, , , , 。启动，这是最重要的功能，保存内核映像到中，并跳转到内核起始地址。映像下载，下载内核映像和文件系统到，下载只能通过以太网进行。如命令完成文件下载。内存控制，如命令可以烧写。机中的引导加载程序由(其本质就是一段固件程序)和位于硬盘中的（比如，和等）一起组成。在完成硬件检测和资源分配后，将硬盘中的读到系统的中，然后将控制权交给。的主要运行任务就是将内核映象从硬盘上读到中，然后跳转到内核的入口点去运行，也即开始启动操作系统。而在嵌入式系统中，通常并没有像那样的固件程序（注，有的嵌入式也会内嵌一段短小的启动程序），因此整个系统的加载启动任务就完全由来完成。在实验开发板（基于3C）的嵌入式系统中，系统在上电或复位时都从地址处开始执行，而在这个地址处安排的通常就是系统的程序。简单地说，就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。通常，是严重地依赖于硬件而实现的，特别是在嵌入式世界。因此，在嵌入式世界里建立一个通用的几乎是不可能的。尽管如此，我们仍然可以对归纳出一些通用的概念来，以指导用户特定的设计与实现。内核是所有系统的中心软件组件。整个系统的能力完全受内核本身能力的限制。由于内核支持多个架构，由于架构的差异性，每种架构都有不同的团队在维护，所以必须根据架构来选择供应内核的网站。见下表：架构最合适的内核网站下载方式等内核源代码目录树结构说明如下：：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。和位相关的代码存放在目录下，其中比较重要的包括（内核核心部分）、（内存管理）、（浮点单元仿真）、（硬件相关工具函数）、（引导程序）、（总线）和（相关状态）。：常用加密和散列算法（如、等），还有一些压缩和校验算法。：关于内核各部分的通用解释和注释。：设备驱动程序，每个不同的驱动占用一个子目录。：各种支持的文件系统，如、、等。：头文件。其中，和系统相关的头文件被放置在子目录下。：内核初始化代码（注意不是系统引导代码）。：进程间通信的代码。：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*目录下。：库文件代码。：内存管理代码，和平台相关的一部分代码放在*目录下。：网络相关代码，实现了各种常见的网络协议。

【IT专家】突破Linux内核模块校验机制

突破Linux 内核模块校验机制 1、为什么要突破模块验证Linux 内核版本很多，升级很快，2 个小内核版本中内核函数的定义可能都不一样，为了确保不一致的驱动程序导致kernel oops，开发者加入了模块验证机制。它在加载内核模块的时候对模块进行校验，如果模块与主机的一些环境不一致，就会加载不成功。看下面一个例子，它简单的输出当期系统中的模块列表：[root@localhost list]# uname -a Linux localhost.localdomain 2.6.18-128.el5 #1 SMP Wed Jan 21 10:44:23 EST 2009 i686 i686 i386 GNU/Linux 然后拷贝到另一台主机centos5.1xen 上：[root@localhost ~]# uname -a Linux localhost.localdomain 2.6.18-53.el5xen #1 SMP Mon Nov 12 03:26:12 EST 2007 i686 i686 i386 GNU/Linux 用insmod 加载：[root@localhost ~]# insmod list.ko insmod: error inserting ‘list.ko’: -1 Invalid module format 报错了，在看下dmesg 的信息：[root@localhost ~]# dmesg|tail -n 1 list: disagrees about version of symbol struct_module 先不管这是什么，总之我们的模块在另一台2.6.18 的主机中加载失败。通常的做法et 下来，install 即可。但是它也有很多缺点，比如很不稳定，而且在2.6.x 后内核已经取消了kmem 这个设备，mem 文件也做了映射和读写的限制。rk 开发者没法继续sk 的神话了。反过来，如果我们的lkm 后门不需要编译环境，也可以达到直接insmod 的目的，这是件多么美好的事情，而且lkm 后门更加稳定，还不用像sk 在内核中添加了很多自己的数据结构。2、内核是怎么实现的我们去看看内核在加载模块的时候都干了什么，或许我们可以发现点bug，然后做点手脚，欺骗过去：）grep 下dmesg 里的关键字，看看它在哪个文件中：[root@localhost linux-2.6.18]# grep -r -i ‘disagrees about’kernel/ kernel/module.c: printk(“%s: disagrees about version of symbol %s\n”, 2.6.18/kernel/module.c: insmod 调用了sys_init_module 这个系统调用, 然后进入load_module 这个主函数，它解析 elf 格式的ko 文件，然后加载到内核中：/* Allocate and load the module: note that size of section 0 is always zero, and we rely on this for optional sections. */ static struct module *load_module(void __user *umod, unsigned long len, const char __user

Linux内核分析-网络[五]：网桥

看完了路由表，重新回到netif_receive_skb ()函数，在提交给上层协议处理前，会执行下面一句，这就是网桥的相关操作，也是这篇要讲解的容。 view plaincopy to clipboardprint? 1. s kb = handle_bridge(skb, &pt_prev, &ret, orig_dev); 网桥可以简单理解为交换机，以下图为例，一台linux机器可以看作网桥和路由的结合，网桥将物理上的两个局域网LAN1、LAN2当作一个局域网处理，路由连接了两个子网1.0和2.0。从eth0和eth1网卡收到的报文在Bridge模块中会被处理成是由Bridge收到的，因此Bridge也相当于一个虚拟网卡。 STP五种状态 DISABLED BLOCKING LISTENING LEARNING FORWARDING 创建新的网桥br_add_bridge [net\bridge\br_if.c] 当使用SIOCBRADDBR调用ioctl时，会创建新的网桥br_add_bridge。首先是创建新的网桥： view plaincopy to clipboardprint?

1. d ev = new_bridge_dev(net, name); 然后设置dev->dev.type为br_type，而br_type是个全局变量，只初始化了一个名字变量 view plaincopy to clipboardprint? 1. S ET_NETDEV_DEVTYPE(dev, &br_type); 2. s tatic struct device_type br_type = { 3. .name = "bridge", 4. }; 然后注册新创建的设备dev，网桥就相当一个虚拟网卡设备，注册过的设备用ifconfig 就可查看到： view plaincopy to clipboardprint? 1. r et = register_netdevice(dev); 最后在sysfs文件系统中也创建相应项，便于查看和管理： view plaincopy to clipboardprint? 1. r et = br_sysfs_addbr(dev); 将端口加入网桥br_add_if() [net\bridge\br_if.c] 当使用SIOCBRADDIF调用ioctl时，会向网卡加入新的端口br_add_if。创建新的net_bridge_port p，会从br->port_list中分配一个未用的port_no，p->br会指向br，p->state设为BR_STATE_DISABLED。这里的p实际代表的就是网卡设备。 view plaincopy to clipboardprint? 1. p = new_nbp(br, dev); 将新创建的p加入CAM表中，CAM表是用来记录mac地址与物理端口的对应关系；而刚刚创建了p，因此也要加入CAM表中，并且该表项应是local的[关系如下图]，可以看到，CAM表在实现中作为net_bridge的hash表，以addr作为hash值，链入 net_bridge_fdb_entry，再由它的dst指向net_bridge_port。