笔记整理—内核!启动!—kernel部分(1)驱动与内核的关系

2024-09-07 22:44

本文主要是介绍笔记整理—内核!启动!—kernel部分(1)驱动与内核的关系,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

        首先,恭喜完成了uboot部分的内容整理,其次补充一点,uboot第一部分和第二部分的工作不是一定的,在不同的版本中,可能这个初始化早一点,那个的又放在了第二部分,版本不同,造成的工作顺序不同,但终归是要完成基本内容初始化并传参给kernel的。

        那么至于驱动与内核的关系,用一张图来说明最适合不过:

        驱动位于OS层的中下层与硬件相接。驱动是内核中的硬件设备管理模块,驱动工作在内核态,驱动程序故障可能会导致整个内存崩溃(与内存有很大的关系)。驱动程序漏洞也会造成内核不安全,(依靠驱动的漏洞入侵)本质原因也是因为驱动运行在内核态。

        内核态是对于cpu而言的,还被分为用户态,取决于跑关于什么的代码,单核的cpu只能在同一时间存在一种状态。内核态访问内存不受限制,用户态访问不能访问的区域会引发段错误。内核版本更新的速度,意味着驱动设备发展的速度之快。

        应用程序不属于内核态,如vim等。应用程序工作在用户态。

        

        应用程序的崩溃一般不会影响到内核。内核是田,田上的1、2、3、4、5.....是菜,菜会被养死,但田还在那,因为内存映射的存在,隔壁的菜也不一定会死,如果内核崩溃,应用会全部崩溃。应用程序调用的是内核的API进行工作。

         根文件系统:为系统提供根目录。进程1存放在根文件系统中:是内核与用户态的边界,也是第一个应用程序。内核启动在后半的时候就会进行根文件的装载。

        紧耦合:文件直接的变量,可以相互调用,机器调用明白,但人就不一定能明白了。

        模块化:各功能代码之间彼此独立,函数间的相互调用极少,遵循一个接口规范,实现松耦合。高模块化体现在裁剪性、低耦合性。

        Linux在配置时进行功能裁剪,灵活但复杂——静态升级。

        动态升级:不用重启,不用重新烧录,依靠模块化设计实现。

        动态安装与卸载:如U盘。

        模块化设计的优点:动态可裁剪、灵活;可拓展(动态装卸、新硬件支持等);利于分工协作。

        kbuild:kernel build 内核的编译文件,内核编译体系要用到的文件。

        mk文件:板卡移植厂商自己写的编译文件,针对该厂的出厂板卡进行细节调整。

        linux本身的复杂度决定了其配置方式不能像是uboot一样进行配置,所以linux将依赖于kbuild和kconfig进行内核的配置。

        内核文件目录:

        arch目录:architecture——架构,就cpu而言。

        block目录:块设备,与各种存储设备相关的管理代码。

        crypto目录:加密算法相关,crc32.....等相关校验算法之类的加密算法。

        documentation目录:文档相关。

        drivers目录:驱动目录,存放所有支持的硬件目录。

        firmware目录:固件,是一种软件,但是被固化到了IC中运行,如s5pv210的IROM代码。

        fs目录:file system文件系统支持项。

        include目录:公用的,(各cpu架构)共用的头文件,特有的头文件在arch里面。

        init目录:初始化目录,内核初始化时需要使用的代码。

        ipc目录:inter process commuication 进程间通信。

        kernel目录:linux内核。

        lib目录:库,公用的一些库函数,linux内核编译不能使用c标准库,因为标准库是针对应用层的,用不了标准c语言库函数,但所用的方法几乎一样。printf:应用层。printk:内核打印使用。

        mm目录:memory management 内存管理相关。

        net目录:网络相关目录,如tcp/ip协议栈。

        samples目录:示例。

        scripts目录:脚本文件,linux内核配置编译、生产所用,是一个辅助工具。

        security目录:安全相关。

        sound目录:音频处理相关。

        tools目录:linux中使用的工具。

        usr目录:initramfs与内核启动相关。

        virt目录:内核虚拟机。

        本章先写到这吧,后面将继续对内核进行相应的介绍。        

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