內核源碼樹結構
| 目錄 | 描述 |
|---|---|
| arch | 特定體系結構的源碼 |
| block | 塊設備I/O層 |
| crypto | 加密API |
| Documentation | 內核源碼文檔 |
| drivers | 設備驅動程序 |
| firmware | 使用某些驅動程序而需要的設備固件 |
| fs | VFS和各種文件系統 |
| include | 內核頭文件 |
| init | 內核引導和初始化 |
| ipc | 進程間通信代碼 |
| kernel | 像調度程序這樣的核心子系統 |
| lib | 通用內核函數 |
| mm | 內存管理子系統和VM |
| net | 網絡子系統 |
| samples | 示例，示范代碼 |
| scripts | 編譯內核所用的腳本 |
| security | Linux安全模塊 |
| sound | 語音子系統 |
| usr | 早期用戶空間代碼（所謂的initramfs） |
| tools | 在Linux開發中有用的工具 |
| virt | 虛擬化基礎結構 |
配置、編譯及安裝內核
配置內核
內核提供了各種不同的工具來簡化內核配置。
一. 通過一個字符界面下的命令行工具
$ make config
這個工具會逐一遍歷所有配置項，要求用戶選擇yes，no或module（如果是三選一的話），比較耗費時間
二. 通過基于ncurse庫編制的圖形界面工具（需要預先安裝ncurse）
$ make menuconfig
三. 通過基于gtk+的圖形工具
$ make gconfig
四. 基于默認配置為你的體系結構創建一個配置
$ make defconfig
這些配置項會被存放在內核源碼樹根目錄下的.config文件中，你可以找到它，并可以隨意修改它。在你修改過配置文件之后，或者在用已有的配置文件配置新的代碼樹的時候，你應該驗證和更新配置：
$ make oldconfig
編譯內核
一旦內核配置好了，就可以使用一個簡單的命令來編譯它了
$ make
或者你也可以衍生多個作業來加快編譯計數
$ make -jn
這里的n是要衍生的作業數
安裝內核
一. 安裝內核模塊
$ make modules_install
二. 安裝內核
$ make install
Linux所謂的安裝即是拷貝文件，修改配置文件，內核安裝實際上也是如此
- 復制內核映像到
/boot中，編譯成功后生成的內核映像文件bzImage放在arch/<architecture>/boot/中，該文件復制到/boot后重命名為vmlinuxz-<kernel-version> - 生成
initrd-<kernel-version>.img文件 - 配置引導程序（
GRUB方式編輯/etc/grub/grub.conf，LILO方式編輯/etc/lilo.conf） -
reboot進入新內核
內核開發的特點
- 無
libc庫抑或無標準頭文件
為了保證內核的小而且高效，內核開發不能使用C標準庫，所以哪怕是最簡單的printf函數也無法使用，不過有替代的printk - 使用
GNU C，推薦使用GNC 4.4或之后的版本
因為使用了GNC，所以Linux內核常有一些GNC的一些擴展 - 內聯（
inline）函數
內核開發者通常把那些對時間要求比較高，而本身長度又比較短的函數定義成內聯函數。
定義一個內聯函數的時候，需要使用static作為關鍵字，并使用inline限定它，比如
```c
static inline void wolf(unsigned long tail_size)
```
- 內聯匯編
gcc編譯器支持在C函數中嵌入匯編指令，在內核編程的時候，知道對應的體系結構，可以使用這個功能。通常使用asm()指令嵌入匯編代碼，例如下面這條內核指令用于執行x86處理器的rdtsc指令，返回時間戳（tsc）寄存器的值：
```c
unsigned int low, high;
asm volatile("rdtsc" : "=a" (low), "=d" (high));
/* low 和 high 分別包含64位時間戳的低32位和高32位 */
```
- 分支聲明
如果事先知道一個條件經常為假，或者經常為真，我們可以使用unlikely()和likely()對條件分支選擇進行優化。
```c
/* 我們認為error絕大多數時間都會為0 */
if (unlikely(error)) {
/* ... */
}
```
```c
/* 我們認為success通常都不會為0 */
if (likely(success)) {
/* ... */
}
```
- 缺乏像用戶空間那樣的內存保護機制
- 難以執行浮點運算
- 內核給每個進程只有一個很小的定長堆棧
內核棧的大小由編譯內核時決定的，對于不用的體系結構，內核棧的大小雖然不一樣，但都是固定的。
查看內核棧大小的方法：
$ ulimit -a | grep "stack size"
- 由于內核支持異步中斷、搶占和SMP，因此必須時刻注意同步和并發
- 要考慮可移植性的重要性
