Linux内核是一款革命性的产物，它在数据处理功能上发挥着重要的作用。它的由来可以追溯到20世纪90年代，当时它只有几百行的代码，只能用于玩具工作站和 服务器 。但它在短暂的几年间得到了巨大发展和改进，成为当今世界上最受欢迎和最大型的操作系统内核之一。
Linux内核不仅可以支持多块处理器，还可以在各种计算机上使用，包括桌面计算机，个人数字助理，智能手机，伺服器，游戏机，装有Linux内核的测控设备等。甚至可以应用于宇宙飞船和轨道空间站，这些都使Linux内核成为新一代重要的产物。
Linux内核得到广泛的应用，最明显的一点就是它拥有很强的可移植性，它的代码被设计成无论是针对何种计算机架构，它都可以顺利运行。现在它支持多种架构，如对ARM，x86，PowerPC，MIPS等架构的支持，无论你的程序在什么架构上编译，Linux内核都可以顺利运行。
另外，Linux内核是一款自由软件，它是完全开源的，不存在版权要求，它在许多方面改进和实现了许多功能，比如支持多处理器，设备驱动，文件系统，网络协议等功能等等。
还有，Linux内核在性能极高的情况下，消耗的硬件资源也相当小，它可以把硬件利用率最大化，可靠性也无可挑剔，这使得它可以在资源有限的情况下执行复杂的数据处理任务。
总而言之，Linux内核是一款革命性的软件产物。它在数据处理功能、可移植性、自由软件、性能、可靠性等多方面都获得了巨大的进步，并得到了广泛的应用。因此，Linux内核在软件发展史上也具有重要意义。
香港服务器首选树叶云，2H2G首月10元开通。树叶云（shuyeidc.com）提供简单好用，价格厚道的香港/美国云服务器和独立服务器。IDC+ISP+ICP资质。ARIN和APNIC会员。成熟技术团队15年行业经验。
为什么linux内核要压缩
Linxu的内核压缩主要原因是用在嵌入式系统环境里面的。 在嵌入式系统的存储空容量一般都比较小，内核要常驻内存，采用zImage可以占用较少的存储空间，因此牺牲一点性能上的代价也是值得的，所以一般嵌入式系统均采用压缩的内核映像文件，即zImage。 这里说下Linux的内核影像文件：Linux 内核映像文件有两种：一种是非压缩版本，叫Image；另一种是它的压缩版本，叫zImage。 zImage是Image经过压缩形成的，所以它的大小比Image小。 为了能使用zImage这个压缩版本，必须在它的开头加上解压缩的代码，将zImage 解压缩之后才能执行，因此它的执行速度比Image要慢。
linux是用c语言编写的，那么在linux下编写的c语言和在windows下编写的c语言差多少？
如果都是使用c语言标准库，比如printf scanf 函数，基本是一样的。 而如果涉及到了操作系统api接口，非标准头，比如windows.h、unstd.h，这要注意已经调用了系统接口，移植性就差了。
linux的内核运行原理是怎么样的呢？如何从开机，到加载内核镜像到内存？
当PC启动时,Intel系列的CPU首先进入的是实模式,并开始执行位于地址0xFFFF0处的代码,也就是ROM-BIOS起始位置的代码。 BIOS先进行一系列的系统自检,然后初始化位于地址0的中断向量表。 最后BIOS将启动盘的第一个扇区装入到0x7C00,并开始执行此处的代码。 这就是对内核初始化过程的一个最简单的描述。 最初,linux核心的最开始部分是用8086汇编语言编写的。 当开始运行时,核心将自己装入到绝对地址0x,再将其后的2k字节装入到地址0x处,最后将核心的其余部分装入到0x。 当系统装入时,会显示Loading...信息。 装入完成后,控制转向另一个实模式下的汇编语言代码boot/Setup.S。 Setup部分首先设置一些系统的硬件设备,然后将核心从0x处移至0x1000处。 这时系统转入保护模式,开始执行位于0x1000处的代码。 接下来是内核的解压缩。 0x1000处的代码来自于文件Boot/head.S,它用来初始化寄存器和调用decompress_Kernel( )程序。 decompress_kernel( )程序由Boot/inflate.c,Boot/unzip.c和Boot../misc.c组成。 解压缩后的数据被装入到了0x处,这也是linux不能在内存小于2M的环境下运行的主要原因。 解压后的代码在0x处开始执行,紧接着所有的32位的设置都将完成： IDT、GDT和LDT将被装入,处理器初始化完毕,设置好内存页面,最终调用start_kernel过程。 这大概是整个内核中最为复杂的部分。 [系统开始运行]linux kernel 最早的C代码从汇编标记startup_32开始执行startup_32:start_kernellock_kerneltrap_initinit_IRQsched_initsoftirq_inittime_initconsole_init#ifdef CONFIG_MODULESinit_modules#endifkmem_cache_initsticalibrate_delaymem_initkmem_cache_sizes_initpGTAble_cache_initfork_initproc_caches_initvfs_caches_initbuffer_initpage_cache_initsignals_init#ifdef CONFIG_PROC_FSproc_root_init#endif#if defined(CONFIG_SYSVIPC)ipc_init#endifcheck_bugssmp_initrest_initkernel_threadunlock_kernelcpu_idle・startup_32 [arch/i386/kernel/head.S]・start_kernel [init/main.c]・lock_kernel [include/asm/smplock.h]・trap_init [arch/i386/kernel/traps.c]・init_IRQ [arch/i386/kernel/i8259.c]・sched_init [kernel/sched.c]・softirq_init [kernel/softirq.c]・time_init [arch/i386/kernel/time.c]・console_init [drivers/char/tty_io.c]・init_modules [kernel/module.c]・kmem_cache_init [mm/slab.c]・sti [include/asm/system.h]・calibrate_delay [init/main.c]・mem_init [arch/i386/mm/init.c]・kmem_cache_sizes_init [mm/slab.c]・pgtable_cache_init [arch/i386/mm/init.c]・fork_init [kernel/fork.c]・proc_caches_init・vfs_caches_init [fs/dcache.c]・buffer_init [fs/buffer.c]・page_cache_init [mm/filemap.c]・signals_init [kernel/signal.c]・proc_root_init [fs/proc/root.c]・ipc_init [ipc/util.c]・check_bugs [include/asm/bugs.h]・smp_init [init/main.c]・rest_init・kernel_thread [arch/i386/kernel/process.c]・unlock_kernel [include/asm/smplock.h]・cpu_idle [arch/i386/kernel/process.c]start_kernel( )程序用于初始化系统内核的各个部分,包括：*设置内存边界,调用paging_init( )初始化内存页面。 *初始化陷阱,中断通道和调度。 *对命令行进行语法分析。 *初始化设备驱动程序和磁盘缓冲区。 *校对延迟循环。 最后的functionrest_init 作了以下工作:・开辟内核线程init・调用unlock_kernel・建立内核运行的cpu_idle环, 如果没有调度,就一直死循环实际上start_kernel永远不能终止.它会无穷地循环执行cpu_idle.最后,系统核心转向move_to_user_mode( ),以便创建初始化进程（init）。 此后,进程0开始进入无限循环。 初始化进程开始执行/etc/init、/bin/init 或/sbin /init中的一个之后,系统内核就不再对程序进行直接控制了。 之后系统内核的作用主要是给进程提供系统调用,以及提供异步中断事件的处理。 多任务机制已经建立起来,并开始处理多个用户的登录和fork( )创建的进程。 [init]init是第一个进程,或者说内核线程initlock_kerneldo_basic_setupmtrr_initsysctl_initpci_initsock_initstart_context_threaddo_init_calls(*call())-> kswapd_initprepare_namespacefree_initmemunlock_kernelexecve[目录]--------------------------------------------------------------------------------启动步骤系统引导：涉及的文件./arch/$ARCH/boot/bootsect.s./arch/$ARCH/boot/.S这个程序是linux kernel的第一个程序,包括了linux自己的bootstrap程序,但是在说明这个程序前,必须先说明一般IBM PC开机时的动作(此处的开机是指打开PC的电源):一般PC在电源一开时,是由内存中地址FFFF:0000开始执行(这个地址一定在ROM BIOS中,ROM BIOS一般是在FEOOOh到FFFFFh中),而此处的内容则是一个jump指令,jump到另一个位於ROM BIOS中的位置,开始执行一系列的动作,包括了检查RAM,keyboard,显示器,软硬磁盘等等,这些动作是由系统测试代码(system test code)来执行的,随着制作BIOS厂商的不同而会有些许差异,但都是大同小异,读者可自行观察自家机器开机时,萤幕上所显示的检查讯息。 紧接着系统测试码之后,控制权会转移给ROM中的启动程序(ROM bootstrap routine),这个程序会将磁盘上的第零轨第零扇区读入内存中(这就是一般所谓的boot sector,如果你曾接触过电脑病毒,就大概听过它的大名),至於被读到内存的哪里呢? --绝对位置07C0:0000(即07C00h处),这是IBM系列PC的特性。 而位在linux开机磁盘的boot sector上的正是linux的bootsect程序,也就是说,bootsect是第一个被读入内存中并执行的程序。 现在,我们可以开始来看看到底bootsect做了什么。 第一步首先,bootsect将它自己从被ROM BIOS载入的绝对地址0x7C00处搬到0x处,然后利用一个jmpi(jump indirectly)的指令,跳到新位置的jmpi的下一行去执行,第二步接着,将其他segment registers包括DS,ES,SS都指向0x9000这个位置,与CS看齐。 另外将SP及DX指向一任意位移地址( offset ),这个地址等一下会用来存放磁盘参数表(disk para- meter table )第三步接着利用BIOS中断服务int 13h的第0号功能,重置磁盘控制器,使得刚才的设定发挥功能。 第四步完成重置磁盘控制器之后,bootsect就从磁盘上读入紧邻着bootsect的setup程序,也就是setup.S,此读入动作是利用BIOS中断服务int 13h的第2号功能。 setup的image将会读入至程序所指定的内存绝对地址0x处,也就是在内存中紧邻着bootsect 所在的位置。 待setup的image读入内存后,利用BIOS中断服务int 13h的第8号功能读取目前磁盘的参数。 第五步再来,就要读入真正linux的kernel了,也就是你可以在linux的根目录下看到的vmlinuz 。 在读入前,将会先呼叫BIOS中断服务int 10h 的第3号功能,读取游标位置,之后再呼叫BIOS 中断服务int 10h的第13h号功能,在萤幕上输出字串Loading,这个字串在boot linux时都会首先被看到,相信大家应该觉得很眼熟吧。 第六步接下来做的事是检查root device,之后就仿照一开始的方法,利用indirectjump 跳至刚刚已读入的setup部份第七步setup.S完成在实模式下版本检查,并将硬盘,鼠标,内存参数写入到 INITSEG中,并负责进入保护模式。 第八步操作系统的初始化。
发表评论