ARMLinux内核知识点

ARM-Linux内核知识点

前言

这方面的知识点是计科有别于软件工程专业的知识&＃xff0c;偏向计算机底层知识&＃xff0c;也偏向硬件方面&＃xff0c;本次参考教科书是《嵌入式系统设计与应用》。

一、概述

Linux操作系统是基于UNIX操作系统发展而来的一种克隆系统&＃xff0c;它诞生于1991 年的 [Linux桌面] 10 月5 日&＃xff08;这是第一次正式向外公布的时间&＃xff09;。以后借助于Internet网络&＃xff0c;并通过全世界各地计算机爱好者的共同努力&＃xff0c;已成为今天世界上使用最多的一种UNIX 类操作系统&＃xff0c;并且使用人数还在迅猛增长。

1. Linux是一个一体化内核系统
2. 内核指的是一个提供硬件抽象系统层、磁盘及文件系统控制、多任务等功能的系统软件&＃xff0c;一个内核不是一套完整的操作系统
   

二、ARM-Linux内核的主要架构及功能

1. 进程管理&＃xff1a;负责管理CPU资源&＃xff0c;负责进程的创建和销毁

2. 内存管理&＃xff08;重要资源&＃xff09;

3. 虚拟文件系统&＃xff1a;用于对外设的驱动和存储&＃xff0c;隐藏了各种硬件的具体细节

4. 进程间通信&＃xff1a;不同进程之间的通信是操作系统的基本功能之一

5. 网络管理&＃xff1a;提供各种网络标准的存取和各种网络硬件的支持&＃xff0c;负责管理系统的设备。

   网络接口网络设备驱动程序网络协议


三、Linux内核源码目录结构

1. arch目录&＃xff1a;包括所有和体系结构相关的核心代码

2. include目录&＃xff1a;包含编译核心所需要的大部分头文件

3. init目录&＃xff1a;包含核心的初始化代码

4. mm目录&＃xff1a;包含了所有的内存管理代码

5. drivers目录&＃xff1a;系统所有的设备驱动程序

6. ipc目录&＃xff1a;包含了核心进程间的通信代码

7. modules目录&＃xff1a;存放了已建好的、可动态加载的模块

8. fs目录&＃xff1a;存放Linux支持的文件系统代码

9. kernel目录&＃xff1a;存放内核管理的核心代码

10. net目录&＃xff1a;核心的网络部分代码

11. lib目录&＃xff1a;核心的库代码

12. scripts目录&＃xff1a;包含用于配置核心的脚本文件
    

四、ARM-Linux进程管理

1. 调度策略模块
2. 与体系结构相关调度器模块
3. 独立体系结构调度器模块
4. 系统调用接口模块


五、进程的创建

1. fork()
   - fork()创建的进程不会共享父进程的任何资源
   子进程会完全复制父进程的资源&＃xff0c;也就是说父子进程是相对独立

2. vfork()
   CLONE_VFORK标志使得子进程先于父进程执行&＃xff0c;父进程会阻塞子进程结束或执行新的程序
   CLONE_VM标志是的子进程可以共享父进程的内存空间&＃xff08;父进程的页表项除外&＃xff09;

3. clone()
   通常用于创建轻量级进程
   
   

六、进程、线程和内核线程

1. 进程&＃xff1a;系统分配的基本单位

2. 线程&＃xff1a;程序独立运行的基本单位&＃xff08;也称为小型进程&＃xff09;

3. 内核线程&＃xff1a;内核中特殊的线程

4. task_struct数据结构表示&＃xff0c;do_fork()函数来创建
   

七、进程的执行&＃xff08;exec函数族&＃xff09;

execl()
execv()
execle()
execlp()
execvp()
头文件&＃xff08;#include&＃xff09;


八、总结构图