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1、走进Linux内核 西安邮电学院 陈莉君,Linux是一匹自由而奔放的黑马,诞生于学生之手 成长于Internet 壮大于自由而开放的文化,Linux之父- Linus Torvalds,芬兰、赫尔辛基大学、1990 起始于写两个进程 然后写驱动程序、文件系统、任务切换程序，从而形成一个操作系统的邹形。,内核的入口硬件平台,硬件基础X86保护模式 硬件设计与操作系统之关系,硬件基础X86保护模式,寻址方式的演变 硬件中的分段 硬件中的分页 参考书：保护模式下80386及其编程,操作系统设计的取舍,舍弃硬件提供的段机制 充分享用硬件提供的各种特权,Linux内核源代码,7,采用的语言,GNU 的
2、C语言 http:/www.faqs.org/docs/learnc/ AT&T的汇编 Linux Assemlby Programming: DOS vs. AT&T Syntax.,Linux操作系统的心脏Kernel,Linux内核体系结构,OS跳动的动力中断,中断无处不在 时钟中断整个操作系统活动的动力,内核的核心进程,Fork（）新进程呱呱落地 ， 但仅是父亲的一个克隆 Exec（）新进程脱胎换骨，离家独立， 开始了独立工作的职业生涯,父子孙共存的系统必然是一个并发的系统,解开PCB的面纱,PCB一个数据结构而已 struct task_struct ,进程调度有条不紊的使者,sch
3、edule()函数 调度算法 调度时机 进程切换,虚拟内存管理-最复杂的机制,地址映射机制 请页机制 内存分配和回收机制 交换机制 缓存和刷新机制,虚拟文件系统抽象的体现,用户程序,虚拟文件系统VFS,Minix,Ext2,FAT,设备文件,文件系统的系统调用接口，包括read()、write()、open()、close()等,用户空间 内核空间 系统调用对应的内核函数sys_read() 等 支撑VFS的具体文件系统,系统调用内核的出口,POSIX API和系统调用 操作系统就是系统调用的集合 应用程序的可移植性,驱动程序内核级程序开发的场所,驱动程序开发的一般步骤 字符设备与块设备 参考
4、书：Linux Device Driver,模块内核的插口,模块程序编写的一般步骤 注册模块和注销模块 参考书：The Linux Module programming Guide,如何组织学生阅读源代码,打基础 分模块 定期讨论 远期目标,为什么要阅读操作系统源代码,最基础 各种知识的综合应用 各种数据结构和算法的具体应用 培养读代码的基本功,嵌入式Linux的开发,Linux在中国,开源文件的蔓延,通过Internet Linux爱好者的参与 商业公司的加入 政府的支持,中文Linux网站,中国Linux论坛http:/ 丰富的Linux文档资料:http:/ 中国Linux公社: htt
5、p:/www.linuxfans.org/nuke/index.php,开源项目,共创软件联盟的开发源码库http:/ 丰富的源码库http:/ 政府软件采购招标中, Linux中标.,如火如荼的培训,Linux发布者 培训机构,Linux教学层次,Linux的使用 系统管理 应用程序的开发 内核级的开发,计算机学会 开源组织 出版行业,组织开源软件大赛,Linux应用现状,Linux主要应用于软件供应商、学术界及ASP、ISP公司，主要用于服务器平台，嵌入式系统,桌面环境欠缺。 开放源代码软件的使用符合国家和民族的利益，这样可以避免依赖某一个公司的产品。 软件产业正处于转型期，从PC时代靠销
6、售软件产品的版权来赢利逐渐向Internet时代以软件服务为主。Linux是代表。,Linux应用现状,Linux在市场不断取得成功,IBM、Sun、Oracle、Intel、苹果等著名IT公司纷纷加入Linux的阵营 开放源码不断深入,微软受到挑战 开放源代码软件模式更有利于解决软件中存在的安全缺陷。,Linux发展方向,提供更多高性能的驱动程序，是Linux普及和广泛应用的关键。 嵌入式软件的应用前景相当广泛，而Linux系统本身的开放特性以及稳定的性能。都比较适合作为开发嵌入式系统的原型。 分布系统是操作系统发展的重要领域，以Linux系统为基础，按照自由软件的开发模式，发展高性能的自由
7、分布操作系统。 完善Linux的桌面系统，提高统一性、友好性、易用性。,我与Linux,著作 Linux操作系统内核分析 内核2.0 指定为中科院考博参考书 深入分析Linux内核源代码内核2.4 译著 Understanding The Linunx Kernel第一版（内核2.2）,第二版（内核2.4） Linunx Kernel Development第一、二版（内核2.6） 教材 Linxu操作系统原理与应用清华大学出版社,“内核之旅”网站,http:/ 电子杂志 1.搭建Linux试验系统实例：学生通过亲手构建系统的过程，消除对Linux的恐惧感 2. 构建一个简易操作系统(一个可启功的操作系统) 3. 编写Shell解释程序 4.编写自己的系统调用 5.编写一个内存映射 6.编写一个内核共享链表同步访问的程序 7.实现一个文件系统 写自己的Shell解释器,提问,基本命令的学习 字符和图形界面程序的开发 Linux内核源码学习 内核级编程,Email:,
