Linux 内核学习总结

1.为什么要学习 Linux 内核

大多数程序员可能一辈子都没有机会从事 Linux 内核开发，也可能不会去从事 Linux 驱动开发的工作，那么为什么我们仍然需要学习 Linux 内核？Linux 的源码和架构都是开放的，我们可以从中学到很多操作系统的概念和实现原理，Linux 的设计哲学体系继承自 UNIX，现在整个设计体系已经相当稳定，化繁为简，这也是大部分服务器都使用 Linux 的重要原因。

2.Linux 内核学习线路

• How Does a Computer Work？
  通过反汇编一个简单的 C 程序，分析汇编代码理解计算机是如何工作的

• How Does a Operating System Work？
  完成一个简单的时间片轮转多道程序内核代码

• Linux Kernel Initialization
  跟踪分析 Linux 内核的启动过程

• 分析 Linux 系统调用过程
  使用库函数API和C代码中嵌入汇编代码两种方式使用同一个系统调用

• 分析 Linux 中断处理过程
  分析 system_call 中断处理过程

• 分析 Linux 操作系统如何创建一个进程
  分析 Linux 内核创建一个新进程的过程

• 分析 Linux 操作系统如何装载链接并执行程序
  Linux 内核如何装载和启动一个可执行程序

• 分析 Linux 操作系统进程上下切换过程
  理解进程调度时机跟踪分析进程调度与进程切换的过程

3.Linux 内核重点

1.计算机是如何工作的？

• 存储程序计算机工作模型

2.操作系统是如何工作的？

• 函数调用堆栈

3.构造一个简单的 Linux 系统 MenuOS

• 跟踪调试 Linux 内核的启动过程

4.扒开系统调用的三层皮

• 用户态、内核态和中断处理过程
• 系统调用概述
• 使用库函数 API 和 C 代码中嵌入汇编代码触发同一个系统调用

5.进程的描述和进程的创建

• 进程的描述和创建
• 使用 GDB 跟踪创建新进程的过程

6.可执行程序的装载

• 预处理、编译、链接和目标文件的格式
• 可执行程序、共享库和动态加载
• 可执行程序的装载

7.进程的切换和系统的一般执行过程

• 进程切换的关键代码 switch_to 分析
• Linux 系统架构和一般执行过程