Linux内核设计基础(十)之内核开发与总结
(1)Linux层次结构:
(2)Linux内核组成:
主要由进程调度(SCHED)、内存管理(MM)、虚拟文件系统(VFS)、网络接口(NET)和进程间通信(IPC)等5个子系统组成。
(3)与Unix的差异:
- Linux支持动态载入内核模块
- 支持对称多处理(SMP)机制
- Linux内核能够抢占
- Linux内核并不区分线程和其它的一般进程
- Linux提供具有设备类的面向对象的设备模型、热插拔事件,以及用户空间的设备文件系统(sysfs)
- 内核编程时既不能訪问C库也不能訪问标准的C头文件
- 内核编程时必须使用GNU C
- 内核编程时缺乏像用户空间那样的内存保护机制
- 内核编程时难以运行浮点运算
- 内核给每一个进程仅仅有一个非常小的定长堆栈
- 因为内核支持异步中断、抢占和SMP,因此必须时刻注意同步和并发
- 要考虑可移植性的重要性
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h> /*
* hello_init 初始化函数,当模块装载时被调用,假设装载成功返回0,
* 否则返回非零值
*/
static int hello_init(void)
{
printk(KERN_ALERT "I bear a charmed life.\n");
return 0;
} /*
* hello_exit 退出函数,当模块卸载时被调用
*/
static void hello_exit(void)
{
printk(KERN_ALERT "Out, out, brief candle!\n");
} module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit); MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Qiushan");
MODULE_DESCRIPTION("A Hello, World Module");
这是最简单的内核模块,hello_init()是模块的入口点,通过module_init()注冊到系统,在被装载时被调用。另外全部模块初始化函数必须符合以下的形式:
int my_init(void);
以下是Makefile的演示样例:
obj-m := hello.o make -C /kernel/source/location SUBDIRS=$PWD modules
然后运行
sudo make modules_install sudo insmod hello.ko //装载 sudo rmmod hello //卸载
- 对于标准数据类型,地址仅仅要是其长度的整数倍就对齐了。
- 对于数组,仅仅要依照基本数据类型进行对齐就行了,随后的全部元素自然可以对齐。
- 对于联合体,仅仅要它包括的长度最大的数据类型可以对齐就行了。
- 对于结构体,仅仅要结构体中每一个元素可以正确对齐就行了。
struct animal_struct {
char dog; /* 1 byte */
unsigned long cat; /* 4 bytes */
unsigned short pig; /* 2 bytes */
char fox; /* 1 byte */
};
struct animal_struct {
char dog; /* 1 byte */
u8 __pad0[3]; /* 3 bytes */
unsigned long cat; /* 4 bytes */
unsigned short pig; /* 2 bytes */
char fox; /* 1 byte */
u8 __pad1; /* 1 byte */
};
第一个填充__pad0是为了保证cat能够依照4字节对齐,这样自己主动使其他小对象都对齐了,最后一个填充__pad1是为了填补struct本身的大小,是这个结构体长度能被4整除,这样,由该结构体组成的数组中,每一个数组项也就会自然对齐了。
struct animal_struct {
unsigned long cat; /* 4 bytes */
unsigned short pig; /* 2 bytes */
char dog; /* 1 byte */
char fox; /* 1 byte */
};
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