需要掌握的linux內(nèi)核原理

內(nèi)核簡介
內(nèi)核，是一個(gè)操作系統(tǒng)的核心。它負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)的進(jìn)程、內(nèi)存、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、文件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，決定著系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。

Linux的一個(gè)重要的特點(diǎn)就是其源代碼的公開性，所有的內(nèi)核源程序都可以在/usr/src/linux下找到，大部分應(yīng)用軟件也都是遵循GPL而設(shè)計(jì)的，你都可以獲取相應(yīng)的源程序代碼。
全世界任何一個(gè)軟件工程師都可以將自己認(rèn)為優(yōu)秀的代碼加入到其中，由此引發(fā)的一個(gè)明顯的好處就是Linux修補(bǔ)漏洞的快速以及對最新軟件技術(shù)的利用。而Linux的內(nèi)核則是這些特點(diǎn)的最直接的代表。?
想象一下，擁有了內(nèi)核的源程序?qū)δ銇碚f意味著什么？首先，我們可以了解系統(tǒng)是如何工作的。通過通讀源代碼，我們就可以了解系統(tǒng)的工作原理，這在Windows下簡直是天方夜譚。其次，我們可以針對自己的情況，量體裁衣，定制適合自己的系統(tǒng)，這樣就需要重新編譯內(nèi)核。
在Windows下是什么情況呢？相信很多人都被越來越龐大的Windows整得莫名其妙過。再次，我們可以對內(nèi)核進(jìn)行修改，以符合自己的需要。這意味著什么？沒錯(cuò)，相當(dāng)于自己開發(fā)了一個(gè)操作系統(tǒng)，但是大部分的工作已經(jīng)做好了，你所要做的就是要增加并實(shí)現(xiàn)自己需要的功能。在Windows下，除非你是微軟的核心技術(shù)人員，否則就不用癡心妄想了。
內(nèi)核版本號
由于Linux的源程序是完全公開的，任何人只要遵循GPL，就可以對內(nèi)核加以修改并發(fā)布給他人使用。Linux的開發(fā)采用的是集市模型（bazaar，與cathedral--教堂模型--對應(yīng)），為了確保這些無序的開發(fā)過程能夠有序地進(jìn)行，Linux采用了雙樹系統(tǒng)。
一個(gè)樹是穩(wěn)定樹（stable tree），另一個(gè)樹是非穩(wěn)定樹（unstable tree）或者開發(fā)樹（development tree）。一些新特性、實(shí)驗(yàn)性改進(jìn)等都將首先在開發(fā)樹中進(jìn)行。如果在開發(fā)樹中所做的改進(jìn)也可以應(yīng)用于穩(wěn)定樹，那么在開發(fā)樹中經(jīng)過測試以后，在穩(wěn)定樹中將進(jìn)行相同的改進(jìn)。一旦開發(fā)樹經(jīng)過了足夠的發(fā)展，開發(fā)樹就會(huì)成為新的穩(wěn)定樹。
開發(fā)數(shù)就體現(xiàn)在源程序的版本號中；源程序版本號的形式為x.y.z：對于穩(wěn)定樹來說，y是偶數(shù)；對于開發(fā)樹來說，y比相應(yīng)的穩(wěn)定樹大一（因此，是奇數(shù)）。到目前為止，穩(wěn)定樹的最高版本是2.2.16，最新發(fā)布的RedHat7.0所采用的就是2.2.16的內(nèi)核；開發(fā)樹的最新版本是2.3.99。也許你已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和多網(wǎng)站上都有2.4.0-test9-pre7之類的內(nèi)核，但是這并不是正式版本。內(nèi)核版本的更新可以訪問http://www.kernel.org。
為什么重新編譯內(nèi)核?
Linux作為一個(gè)自由軟件，在廣大愛好者的支持下，內(nèi)核版本不斷更新。新的內(nèi)核修訂了舊內(nèi)核的bug，并增加了許多新的特性。如果用戶想要使用這些新特性，或想根據(jù)自己的系統(tǒng)度身定制一個(gè)更高效，更穩(wěn)定的內(nèi)核，就需要重新編譯內(nèi)核。
通常，更新的內(nèi)核會(huì)支持更多的硬件，具備更好的進(jìn)程管理能力，運(yùn)行速度更快、 更穩(wěn)定，并且一般會(huì)修復(fù)老版本中發(fā)現(xiàn)的許多漏洞等，經(jīng)常性地選擇升級更新的系統(tǒng)內(nèi)核是Linux使用者的必要操作內(nèi)容。
為了正確的合理地設(shè)置內(nèi)核編譯配置選項(xiàng)，從而只編譯系統(tǒng)需要的功能的代碼，一般主要有下面四個(gè)考慮：
自己定制編譯的內(nèi)核運(yùn)行更快（具有更少的代碼）
系統(tǒng)將擁有更多的內(nèi)存（內(nèi)核部分將不會(huì)被交換到虛擬內(nèi)存中）
不需要的功能編譯進(jìn)入內(nèi)核可能會(huì)增加被系統(tǒng)攻擊者利用的漏洞?
將某種功能編譯為模塊方式會(huì)比編譯到內(nèi)核內(nèi)的方式速度要慢一些

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