Linux2.6驱动程序《三》 Linux内核及内核编程


一、Linux2.6相对于Linux2.4有相当大的改进，主要体现在如下几个方面：

<1>新的调度器：使用了新的进程调度算法，它在高负载的情况下执行得很好，并且有很多处理器时可以进行很好的扩展

<2>内核抢占：内核任务可以被抢占，从而提高系统的实时性

<3>改进的线程模型：线程操作速度提高，可以处理任意数目的线程

<4>虚拟内存的变化：融合了r-map(反向映射)技术

<5>文件系统：对扩展属性和POSIX标准访问控制的支持

<6>音频：新的音频体系结构ALSA替代旧的OSS，支持USB音频和MIDI设备，并支持全双工

<7>总线、电源管理、网络(IPv6)、用户界面等

在设备驱动程序方面主要变化有：

<1>内核模块从.o 变成.ko

<2>驱动模块编译方式

<3>模块使用计数

<4>模块加载和卸载函数的定义等方面

二、内核目录介绍：

arch：包含和硬件体系结构相关的代码

block：块设备驱动程序I/O调度

crypto：常用加密和散列算法

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、block、net、mtd、i2c等

fs：支持的各种文件系统

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，包括进程调度、定时器等，与平台相关的放在 arch/*/kernel目录下

lib：库文件代码

mm：内存管理代码，与平台相关的一部分代码放在 arch/*/mm目录下

net：网络相关代码，实现了各种常见的网络协议

scripts：包含用于配置内核的脚本文件

security：主要包含SELinux模块

sound：ALSA、OSS音频设备驱动核心代码和常用设备驱动

usr：实现了用于打包和压缩的cpio等

三、Linux内核的组成部分

Linux内核主要由进程调度(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

1、进程调度：进程调度处于系统的中心位置，内核中其他子系统都依赖它，Linux进程中如果所请求的资源不能得到满足，驱动一般会调度其他进程执行，并驱动对应的进程进入睡眠状态。睡眠分为可打断睡眠和不可打算睡眠，区别在于可打断睡眠在收到信号后会醒来

进程状态转换图如下：

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，该函数为：

int kernel_thread(int (*fd)(void *), void *arg,unsigned long flags);

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