Linux相关知识点的学习

Linux内核源代码目录结构：arch，block，crypto，Documentation,deviers,fs,include,init,ipc,kernel,lib,mm,net,scripts,security,sound,usr,下面依次介绍各模块的相关功能

arch:包含和硬件体系相关的的代码，每种平台占一个相应的目录，eg：i386,arm，PowerPC，mips等等；
block:块设备驱动程序IO调度；
crypto:常用加密和散列算法（如AES,SHA等）还有一些压缩和CRC校验算法；
Documentation:内核各部分的通用解释和注释；
drivers:设备驱动程序，每个不同的驱动占用一个子目录，如char字符设备驱动,block块设备驱动,net网咯设备驱动,mtd,i2c总线驱动等；
fs:支持的各种文件系统EXT,FAT,NTFS,JFFS2等；
include:头文件，与系统相关的头文件被放置在include/linux子目录下；
init:内核初始化代码；
ipc:进程间通信的代码；
kernel;内核的最核心部分，包括进程的调度，定时器等，而与平台相关的一部分代码放在arch//kernel目录下；
lib:库文件代码；
mm:内存管理代码，和平台相关的一部分代码放在arch//mm目录下；
net:网络相关的代码，实现了各种常见的网络协议；
scripts:用于配置内核的脚本文件；
security:主要是一个SELinux的模块。
sound:ALSA,OSS音频设备的驱动的核心代码和常用的设备驱动程序；
usr:实现了用于打包和解压的cpio等等；

Linux内核的组成部分

主要有进程间调度，内存管理，网络接口，虚拟文件系统，以及进程间通信

(1)进程的调度控制着系统中的多个进程对CPU的访问，是的多个进程在微观上串行，宏观上给人以并行的感觉，进程调度处于系统的中心位置，内核中其他子系统都以来依赖于它；
Linux的进程在几个状态之间进行切换（就绪，执行，等待可中断，等待不可中断，暂停以及僵尸状态这几种情况），在设备驱动编程中，当申请的资源不能得到满足时，（驱动一般会调度其他进程执行），并使该进程进入睡眠状态即（等待可中断状态），直到申请的资源满足了，该进程才会被唤醒进入就绪状态；
设备驱动中，如果需要几个并发执行的任务，可以启动内核线程，启动内核的函数为：
pid_t kernel_threal(int (fn)(void),void arg,unsigned long flags);
(2)内存管理：内存管理的主要目的是为了控制多个进程安全地访问共享内存；当CPU提供内存管理单元时，Linux内存管理完成为每一个进程进行*虚拟内存到物理内存的转换***，一般而言，Linux的每个进程享有4GB的内存空间，0~3GB属于用户空间，3GB至4GB属于内核空间，内核空间对常规内存，I/O设备内存以及高端内存存在不同的处理方式

(3)虚拟文件系统（VFS）：隐藏了各种硬件的具体细节，为所有的设备提供统一的接口，并且它独立于各个文件系统，是对各种文件系统的一个抽象，它使用超级块(super block)存放文件系统相关信息，使用用索引节点inode存放文件的物理信息，使用目录项dentry存放文件的逻辑信息。

(4)网络接口：提供各种网络标准的存取和各种网络硬件的支持；在Linux中网络接口可分为网络协议和网络驱动程序；网络协议部分负责实现每一种可能的网络传输协议；网络设备驱动负责与硬件设备通信，每一种可能的硬件设备都有相应的设备驱动程序。

(5)进程通信：支持提供进程之间的通信，Linux中支持进程间的多用通信机制，有名管道，无名管道，消息队列，共享内存，信号，信号量，套接字等，这些机制可协助解决多进程，多资源的互斥访问，进程间的同步和消息传递等。
Linux内核组成部分（进程调度，内存管理，虚拟文件系统（vfs）网络接口，进程通信）之间的依赖管理如下：
1，进程调度和内存管理相互依存，在多道程序环境下，程序要运行就要创建进程，而创建进程就又要为数据和程序装进内存
2，进程间通信与内存管理的关系：进程间通信子系统依赖内存管理支持共享内存机制，这种机制允许两个进程除了拥有自己的私有空间，还可以存取共同的内存区域；
(3),虚拟文件系统（VFS）与网络接口之间的关系：虚拟文件系统利用网络接口支持网络文件系统（NFS），也利用内存管理支持RAMDISK设备。
(4),内存管理与虚拟文件系统之间的关系:内存管理利用虚拟文件系统支持交换，交换进程（swapd）定期由调度程序调度，这也是内存管理依赖于进程调度的唯一原因。当一个进程存取的内存映射被换出时，内存管理想文件系统发出请求，同时挂起当前正在运行的进程。
(5)除此之外，内核中的所有子系统还要依赖于一些共同的资源。