学习Linux内核:搞懂它的深处(学习linux内核的书籍)

学习Linux内核是一项相当有趣的挑战,它的设计和实现非常复杂,也是一个复杂的课题。Linux内核是一个多层次的软件系统,通常被称为操作系统的“核心”,它的每一层都有它的特定功能,包括设备驱动程序,系统调用程序,系统标准库,文件系统等等。源代码大小约为200MB。

要弄懂Linux内核,首先要先熟悉Linux的工作原理。Linux是采用Monolithic架构,其核心是一个持久的内核进程(kernel process),它可以服务于所有进行中的进程,并完成对资源的控制和访问。并且,许多应用程序在用户空间是可以被调用的,因此,要了解Linux系统是如何服务于多个任务或者多个用户,需要了解Linux进程之间的关系以及Linux内核完成这些任务的具体方式,比如,Linux内核中的进程调度器、中断机制、信号系统等都是运行Linux系统必不可少的组件,以保证系统能够正常运行。

其次,要想学好Linux内核,要搞清Linux内核架构,也就是Linux内核之间的交互方式。Linux内核可以分为5个层次,每一层都有它的功能。硬件层是整个系统的基础,它提供硬件的抽象和控制,它支持底层驱动程序,有助于Linux内核与其它硬件的交互;驱动层负责将硬件抽象和控制应用到具体的设备上,例如,存储设备、网络设备等;文件/文件系统层负责文件的存储和管理,以及如何从文件中获取所需要的数据;系统调用层是所有应用程序通过向内核发送信号实现对系统资源的访问,其通过提供标准的POSIX系统调用使应用程序可以简单的实现访问和控制系统资源;最后,应用程序层提供应用程序的具体实现。

此外,想要学好Linux内核,还需要熟悉Linux内核实现中存在的功能和技术,这是搞懂Linux内核的关键所在。比如,Linux内核实现中用到了调度器、中断机制、内存管理、文件系统、存储策略、多处理器(SMP)实现、设备驱动程序、并发机制、安全机制等等,这些内容都是学习Linux内核必不可少的,没有了解这些内容,就不可能真正了解Linux内核的深处。

总之,学习Linux内核也是一个艰苦的过程,但是也是一项非常有趣的挑战,如果能够通过学习Linux的核心机制,对Linux的工作原理和功能有一个深入的了解,那么将可以更好地进行系统开发,从而为我们搭建更高效稳定的操作系统。


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