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linux內(nèi)核函數(shù)是操作系統(tǒng)內(nèi)核設(shè)計(jì)中最重要的一部分,它們離不開Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)、與硬件之間的接口、以及程序與內(nèi)核之間的交互。本文將介紹Linux內(nèi)核函數(shù)的深入剖析,并解釋它們的實(shí)現(xiàn)方式。

Linux內(nèi)核函數(shù)一般可以分為三類:內(nèi)核態(tài)函數(shù)、內(nèi)核驅(qū)動(dòng)函數(shù)和用戶態(tài)函數(shù)。
內(nèi)核態(tài)函數(shù)是由內(nèi)核在超級(jí)用戶權(quán)限下執(zhí)行的函數(shù),它們操作系統(tǒng)內(nèi)核的核心部分,比如調(diào)度器、物理定位、內(nèi)存管理、系統(tǒng)調(diào)用、中斷管理和 I/O 設(shè)備管理等。比如,內(nèi)核函數(shù) kmalloc 會(huì)分配內(nèi)存空間,而 memset 函數(shù)則用于初始化指定的內(nèi)存空間。
內(nèi)核驅(qū)動(dòng)函數(shù)主要用于控制和管理硬件設(shè)備,它們負(fù)責(zé)在硬件和內(nèi)核之間建立接口,比如 Linux 內(nèi)核驅(qū)動(dòng)函數(shù) request_irq 會(huì)申請(qǐng)中斷,enable_irq 和 disable_irq 則分別用于打開和關(guān)閉中斷。
最后,用戶態(tài)函數(shù)可以在用戶模式下操作,其主要實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)調(diào)用相關(guān),比如open.)函數(shù)可以打開文件,fork()函數(shù)則會(huì)創(chuàng)建子進(jìn)程。
Linux 內(nèi)核函數(shù)的實(shí)現(xiàn)主要依賴于 kernel/system.c 文件,它包含 Linux 內(nèi)核的一些核心函數(shù),比如系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)、中斷處理的實(shí)現(xiàn)等。
比如,open()函數(shù)的實(shí)現(xiàn)主要依賴 sys_open 函數(shù),sys_open 函數(shù)中使用了 open_namei 函數(shù)、do_open 函數(shù)和do_open_exec 函數(shù)來實(shí)現(xiàn)文件的打開:
//調(diào)用open_namei函數(shù)
int open_namei(const char *filename, int flag)
{
//執(zhí)行open_namei函數(shù)體
}
//open函數(shù)的實(shí)現(xiàn)
int sys_open(const char * filename, int flag, int mode)
{
int fd = -1;
//其他代碼
fd = open_namei(filename, flag);
//其他代碼
return fd;
}
Linux 內(nèi)核函數(shù)也會(huì)調(diào)用 mm_struct 中的函數(shù)來進(jìn)行內(nèi)存地址的轉(zhuǎn)換,比如需要將內(nèi)存地址轉(zhuǎn)換為物理地址,通常調(diào)用的函數(shù)是 find_vma 和 follow_page。
以上就是 Linux 內(nèi)核函數(shù)的深入剖析和實(shí)現(xiàn)方式,Linux 內(nèi)核函數(shù)的實(shí)現(xiàn)能夠讓我們了解其更深層次的運(yùn)行原理,也減少了編寫驅(qū)動(dòng)程序的時(shí)間。
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網(wǎng)頁(yè)題目:Linux內(nèi)核函數(shù):深入剖析及其實(shí)現(xiàn)(內(nèi)核函數(shù)linux)
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