《Linux内核设计与实现》读书笔记——从内核出发

2016-07-24 本文已影响0人哲影

内核源码树结构

内核提供了各种不同的工具来简化内核配置。

一. 通过一个字符界面下的命令行工具

$ make config

这个工具会逐一遍历所有配置项，要求用户选择yes，no或module（如果是三选一的话），比较耗费时间

二. 通过基于ncurse库编制的图形界面工具（需要预先安装ncurse）

$ make menuconfig

三. 通过基于gtk+的图形工具

$ make gconfig

四. 基于默认配置为你的体系结构创建一个配置

$ make defconfig

这些配置项会被存放在内核源码树根目录下的.config文件中，你可以找到它，并可以随意修改它。在你修改过配置文件之后，或者在用已有的配置文件配置新的代码树的时候，你应该验证和更新配置：

$ make oldconfig

一旦内核配置好了，就可以使用一个简单的命令来编译它了

$ make

或者你也可以衍生多个作业来加快编译计数

$ make -jn

这里的n是要衍生的作业数

一. 安装内核模块

$ make modules_install

二. 安装内核

$ make install

Linux所谓的安装即是拷贝文件，修改配置文件，内核安装实际上也是如此

复制内核映像到/boot中，编译成功后生成的内核映像文件bzImage放在arch/<architecture>/boot/中，该文件复制到/boot后重命名为vmlinuxz-<kernel-version>
生成initrd-<kernel-version>.img文件
配置引导程序（GRUB方式编辑/etc/grub/grub.conf，LILO方式编辑/etc/lilo.conf）
reboot进入新内核

无libc库抑或无标准头文件
为了保证内核的小而且高效，内核开发不能使用C标准库，所以哪怕是最简单的printf函数也无法使用，不过有替代的printk
使用GNU C，推荐使用GNC 4.4或之后的版本
因为使用了GNC，所以Linux内核常有一些GNC的一些扩展
内联（inline）函数
内核开发者通常把那些对时间要求比较高，而本身长度又比较短的函数定义成内联函数。
定义一个内联函数的时候，需要使用static作为关键字，并使用inline限定它，比如

```c
static inline void wolf(unsigned long tail_size)
```

内联汇编
gcc编译器支持在C函数中嵌入汇编指令，在内核编程的时候，知道对应的体系结构，可以使用这个功能。通常使用asm()指令嵌入汇编代码，例如下面这条内核指令用于执行x86处理器的rdtsc指令，返回时间戳（tsc）寄存器的值：

```c
unsigned int low, high;
asm volatile("rdtsc" : "=a" (low), "=d" (high));
/* low 和 high 分别包含64位时间戳的低32位和高32位 */
```

```c
/* 我们认为error绝大多数时间都会为0 */
if (unlikely(error)) {
    /* ... */
}
```

```c
/* 我们认为success通常都不会为0 */
if (likely(success)) {
    /* ... */
}
```

$ ulimit -a | grep "stack size"