Linux内核与跟文件系统的关系
bootloader
引导程序bootloader●在操作系统内核或用户应用程序之前运行的一段小程序；通过这个程序，可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将目标系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核或用户应用程序运行准备好正确的环境●初始化硬件，特别是内存控制器●提供linux内核的启动参数●启动linux内核●存储在targer的ROM或flash中(地址为0)，包含第一条可执行指令Run diagnostic programUpdate kernel/dataJump to kernel normal boot 系统加电或复位后，所有的CPU通常都从CPU制造商预先安排的地址上取指令。
比如A RM是从地址0x00000000取第一条指令●初始化处理器以及外设的硬件资源配置，CPU片内和片外设备，如SDRAM●初始化I/O芯片，可能有的设备有：串口，报告BOOTLOADER的结果（成功/失败）。
网络或FLASH接口，引导操作系统串口通讯是最简单也是最廉价的一种双机通讯设备，所以在Bootloader中主机和目标机之间常常通过串口建立连接。
Bootloader在执行时会通过串口来进行I/O，比如：输出打印信息到串口，从串口获取用户控制字符等。
当然为了提高效率，也可以网口来建立通讯，这样在Bootloader中就需要启用网口的驱动●执行系统自检，报告检测结果●通过用户命令行提供特定应用程序●使用TFTP协议从网口接收，或者xmodem协议从串口接收操作系统镜像文件到RAM，将文件烧录到FLASH中，重启后负责找到镜像，解压缩到RAM中，并跳转到解压位置处执行，或直接跳转到RAM处执行该镜像●多阶段的Bootloader能提供更为复杂的功能，以便更好的可移植性。
从固态存储设备上(如flash)启动的Bootloader大多都是2阶段的启动过程。
●两种加载模式✓启动加载模式：也称为自主模式(Autonomous)，即Bootloader从目标机上的某个固态存储设备上将操作系统加载到RAM中运行，整个过程没有用户的介入—Bootloader的正常工作模式✓下载模式：在这种模式下目标机上的Bootloader将通过串口连接或网络连接等从主机上下载文件，比如：下载应用程序、数据文件、内核映像等。
根文件系统（rootfs）
根文件系统（rootfs）展开全文一、根文件系统的作用是linux挂载的第一个文件系统，rootfs包含shell命令、linux系统配置文件（文件系统的挂载、网络服务、用户名、主机名、用户密码、环境变量...）、linux应用程序、应用程序处理的数据、独立的驱动模块（*.ko）。
根文件系统，相当于linux内核外围的一个应用环境。
====================================== ========================================= =========================二、控制台输出：[ 4.183226] yaffs: dev is 32505860 name is "mtdblock4" rw //存放rootfs的设备名字mtdblock4 ，rw可读写[ 4.183291] yaffs: passed flags ""[ 4.337878] VFS: Mounted root (yaffs filesystem) on device 31:4. //31:4 --》主设备：次设备号[ 4.338028] Freeing init memory: 536K ---->rootfs挂载成功，释放内核中一些初始化函数所占用的内存[ 4.357023] usb 1-1: New USB device found, idVendor=1a40, idProduct=0101[ 4.357083] usb 1-1: New USB device strings: Mfr=0, Product=1, SerialNumber=0[ 4.357145] usb 1-1: Product: USB 2.0 Hub[ 4.357747] hub 1-1:1.0: USB hub found[ 4.357852] hub 1-1:1.0: 4 ports detected[ 5.886184] smdkc110-rtc smdkc110-rtc: rtc disabled, re-enabling[ 6.086924] eth0: link down[ 6.087198] ADDRCONF(NETDEV_UP): eth0: link is not ready[root@YueQian /]#[root@YueQian /]#[root@YueQian /]#[root@YueQian /]#最小的根文件系统的内容：# ls /bin home media proc sys usrdev lib mnt root tmp varetc lost+found opt sbin====================================== ========================================= =========================三、根文件系统启动过程1、uboot的启动参数：init=/linuxrcinit是linux运行时的第一个进程，该进程执行的是/linuxrc 其中linuxrc -> bin/busyboxinit=/sbin/init 其中：init -> ../bin/busybox--------------------------------------------------------------------------------------------------------2、内核启动后，首先通过vfs去挂在rootfs，然后再执行init=/linuxrc ，linuxrc是busybox这个工作生成的文件。
linux操作系统的结构及详细说明
linux操作系统的结构及详细说明linux的操作系统的结构你了解多少呢?下面由店铺为大家整理了linux操作系统的结构及详细说明的相关知识，希望对大家有帮助!linux操作系统的结构及详细说明：一、 linux内核内核是操作系统的核心，具有很多最基本功能，它负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。
Linux 内核由如下几部分组成：内存管理、进程管理、设备驱动程序、文件系统和网络管理等。
系统调用接口：SCI 层提供了某些机制执行从用户空间到内核的函数调用。
这个接口依赖于体系结构，甚至在相同的处理器家族内也是如此。
SCI 实际上是一个非常有用的函数调用多路复用和多路分解服务。
在 ./linux/kernel 中您可以找到 SCI 的实现，并在 ./linux/arch 中找到依赖于体系结构的部分。
1. 内存管理对任何一台计算机而言，其内存以及其它资源都是有限的。
为了让有限的物理内存满足应用程序对内存的大需求量，Linux 采用了称为“虚拟内存”的内存管理方式。
Linux 将内存划分为容易处理的“内存页”(对于大部分体系结构来说都是 4KB)。
Linux 包括了管理可用内存的方式，以及物理和虚拟映射所使用的硬件机制。
不过内存管理要管理的可不止 4KB 缓冲区。
Linux 提供了对 4KB 缓冲区的抽象，例如 slab 分配器。
这种内存管理模式使用 4KB 缓冲区为基数，然后从中分配结构，并跟踪内存页使用情况，比如哪些内存页是满的，哪些页面没有完全使用，哪些页面为空。
这样就允许该模式根据系统需要来动态调整内存使用。
为了支持多个用户使用内存，有时会出现可用内存被消耗光的情况。
由于这个原因，页面可以移出内存并放入磁盘中。
这个过程称为交换，因为页面会被从内存交换到硬盘上。
内存管理的源代码可以在 ./linux/mm 中找到。
2 .进程管理进程实际是某特定应用程序的一个运行实体。
linux系统结构框架
linux系统结构框架
Linux系统一般有4个主要部分：内核、shell、文件系统和应用程序。
内核、shell和文件系统一起形成了基本的操作系统结构，它们使得用户可以运行程序、管理文件并使用系统。
1.内核：内核是操作系统的核心，具有很多最基本功能，它负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。
Linux 内核由如下几部分组成：内存管理、进程管理、设备驱动程序、文件系统和网络管理等。
2.Shell：shell是命令行解释器，可以为用户提供对系统的访问，也可以被用作程序或者脚本的命令行环境。
有多种shell可以选择，比如bash,zsh,ksh等。
3.文件系统：Linux系统使用一个基于文件的层级结构来组织和存储系统资源。
每个文件和目录都从根目录“/”开始，然后层层嵌套。
4.应用程序：Linux系统上可以运行各种应用程序，包括文本编辑器、浏览器、开发工具等。
应用程序为用户提供了使用系统的接口。
在更细致的层次结构上，Linux系统的内存管理分为几个主要组件，包括物理内存管理、虚拟内存管理以及内核内存管理等。
物理内存管理负责物理内存的分配和回收，虚拟内存管理则将物理内存映射到虚拟地址空间，并实现内存的共享和保护。
内核内存管理则负责内核空间的分配和释放，以及内核页面的交换等。
什么是嵌入式系统
1.什么是嵌入式系统？举例。
嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统；水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能2.嵌入式发展历经四个阶段，分别说明各阶段特点。
无操作系统阶段：系统结构和功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。
简单操作系统阶段：出现了大量高可靠、低功耗的嵌入式CPU(如PowerPC等)，各种简单的嵌入式操作系统开始出现并得到迅速发展实时操作系统阶段：操作系统的实时性得到了很大改善，已经能够运行在各种不同类型的微处理器上，具有高度的模块化特点和扩展性面向Internet阶段：嵌入式技术与Intemet技术的结合正在推动着嵌入式技术的飞速发展，嵌入式系统的研究和应用会出现更多的新的显著变化3.简述嵌入式三个基本要素三要素：嵌入式系统的三个基本要素是嵌入性、专用性与计算机系统。
(1)嵌入性是把软件嵌入到Flash存储器中，(2)专用性是指针对某个具体应用领域和场合，量体裁衣式的定制适用该场合的专用系统，(3)计算机系统是指必须具有计算机系统的组成，核心是计算机系统。
4.简述嵌入式的几个重要特征系统内核小专用性强系统精简高实时性的系统软件(OS) 嵌入式系统开发需要开发工具和环境使用多任务的操作系统5.一切皆是文件是。
分门别类举例介绍为什么设备文件也可以共用操作系统对所有文件（目录、字符设备、块设备、套接字、打印机等）操作，读写都可用fopen()/fclose()/fwrite()/fread()等函数进行处理。
屏蔽了硬件的区别，所有设备都抽象成文件，提供统一的接口给用户。
这就是“一切皆是文件”的思想。
因为Linux系统把任何设备都抽象为文件了.设备文件分为:字符设备,块设备,网络设备,这些在Linux里都以文件的形式存在5.目录和分区在linux和windows上的实现具体哪些不一样Windows是以驱动器的盘符为基础，每一个目录与对应的分区对应，而linux相反，文件系统是一棵树，文件和外部设备都是以文件的形式挂载在文件树上的。
linux操作系统的体系结构
linux操作系统的体系结构Linux操作系统的体系结构Linux是一个开源的操作系统内核，它是一个多任务、多用户的操作系统。
它支持大量的硬件平台，可以运行在个人计算机、服务器、移动设备和嵌入式系统中。
Linux操作系统的核心设计是基于UNIX操作系统的设计理念，具有稳定、安全和高性能的特点。
本文将详细介绍Linux操作系统的体系结构。
一、内核空间和用户空间Linux操作系统采用了一种分层的体系结构，将操作系统分为内核空间和用户空间两部分。
内核空间是操作系统内核运行的区域，包括内核代码、驱动程序和中断处理程序等。
用户空间是用户程序运行的区域，包括应用程序、库文件和用户数据等。
内核空间和用户空间通过操作系统提供的系统调用接口进行通信。
用户程序通过系统调用接口请求操作系统提供的服务，如文件操作、进程管理和网络通信等。
操作系统在内核空间中响应这些请求，并将结果返回给用户程序。
二、进程管理Linux操作系统是一个多任务操作系统，能够同时运行多个进程。
进程是程序在操作系统中的实体，它包括代码、数据和运行环境等。
Linux操作系统通过进程管理功能对进程进行管理和调度。
进程管理功能包括创建进程、销毁进程、挂起进程、恢复进程和进程切换等。
Linux操作系统通过调度算法决定哪个进程优先执行，以实现操作系统的高效利用和公平分享。
三、内存管理Linux操作系统通过内存管理功能对内存进行管理和分配。
内存是计算机中重要的资源，操作系统需要有效地管理和分配内存。
Linux操作系统使用虚拟内存管理技术，将物理内存虚拟化为逻辑地址空间。
这样，每个进程都有自己独立的逻辑地址空间，不会相互干扰。
操作系统通过内存管理功能实现虚拟地址到物理地址的转换，并对内存进行分页、分段和交换等操作，以实现内存的高效利用和管理。
四、文件系统Linux操作系统通过文件系统管理文件和目录。
文件系统是一种组织和存储文件的方式，可以将文件组织成层次结构，方便用户访问和管理。
linux系统工作原理
linux系统工作原理
Linux系统是一种开源的操作系统，它的工作原理可以分为以下几个方面：
1. 内核：Linux系统的核心是内核，它是操作系统的最底层，负责管理计算机的硬件资源，包括CPU、内存、输入输出设备等。
内核还负责管理进程、线程、文件系统等系统资源，同时提供了一些系统调用接口供上层应用程序使用。
2. Shell：Shell是用户与Linux系统交互的界面，它提供了一种命令行或图形界面的方式让用户与系统交互。
Shell还可以执行脚本，自动化执行一些操作。
3. 文件系统：Linux系统的文件系统是一个层次化的树形结构，根目录为/，其下有很多子目录和文件。
文件系统还提供了权限控制、链接等功能，保证了用户数据的安全和稳定性。
4. 进程管理：Linux系统采用了进程的方式管理系统资源，每个进程都有自己的独立空间，同时可以与其他进程通信。
Linux系统还支持多线程，提高了系统的并发处理能力。
5. 网络管理：Linux系统支持TCP/IP协议，可以实现网络通信。
Linux系统还提供了一些网络管理工具，如netstat、ping等，方便管理员进行网络管理和故障排除。
总之，Linux系统的工作原理是一个复杂的系统，它通过内核、Shell、文件系统、进程管理、网络管理等组成部分协同工作，为用户提供了一个高效稳定的操作系统环境。
linux系统的内核子系统之间的关系
linux系统的内核子系统之间的关系Linux系统的内核子系统之间的关系Linux操作系统的内核是其最核心的组成部分，它负责管理和控制整个系统的运行。
内核由多个子系统组成，每个子系统负责不同的功能模块，它们之间相互配合，共同完成系统的各项任务。
本文将介绍几个常见的内核子系统及其之间的关系。
1. 文件系统子系统文件系统子系统负责管理文件和目录的存储和访问。
它提供了对文件系统的抽象，使用户和应用程序可以通过文件路径来访问文件和目录。
文件系统子系统由虚拟文件系统层、各种具体的文件系统类型和存储设备驱动程序组成。
虚拟文件系统层提供了一个统一的接口，使不同的文件系统可以以相同的方式进行访问。
具体的文件系统类型如ext4、NTFS等负责实现不同的文件系统格式，而存储设备驱动程序则负责控制硬盘、闪存等存储设备的读写。
2. 进程管理子系统进程管理子系统负责管理系统中的进程。
它负责创建、终止和调度进程，并提供进程间通信和同步的机制。
进程管理子系统包括进程调度器、进程控制块、进程间通信和同步机制等。
进程调度器决定了系统中运行哪些进程以及它们的优先级和时间片分配。
进程控制块保存了进程的状态信息，包括程序计数器、寄存器和运行时堆栈等。
进程间通信和同步机制如管道、信号量、消息队列等，使不同进程之间可以进行数据交换和协调工作。
3. 设备驱动子系统设备驱动子系统负责管理和控制硬件设备的访问。
它提供了对设备的抽象接口，使应用程序可以通过统一的方式访问不同类型的设备。
设备驱动子系统包括字符设备驱动和块设备驱动。
字符设备驱动用于管理字符设备，如串口、键盘等，它提供了以字节为单位的读写接口。
块设备驱动用于管理块设备，如硬盘、闪存等，它提供了以块为单位的读写接口。
设备驱动子系统还包括中断处理、DMA控制等功能，用于处理设备的中断请求和数据传输。
4. 网络子系统网络子系统负责管理和控制系统的网络功能。
它提供了网络协议栈、网络接口和网络设备驱动等功能。
Grub命令详解
从Red Hat Linux 7.2起，GRUB(GRand Unified Bootloader)取代LILO成为了默认的启动装载程式。相信LILO对于大家来说都是非常熟悉的。这次Red Hat Linux用GRUB代替LILO，可见GRUB大有过人之处。不过，相对于LILO来说，大家对GRUB还是要陌生一些。本文将对GRUB的基本情况、术语、接口、命令及设置文件做个介绍，希望对大家有所帮助。
考虑下面的块列表：
0+50,100+25,200+1
上面这个块列表告诉GRUB使用一个文件，这个文件起始于分区的第一块，使用了第0块到第49块，第99块到124块，及第199块。
当使用GRUB装载诸如微软视窗系统这样采用链式装载方式的操作系统时，知道怎么写块列表是相当有用的。如果从第0块开始，那么能省略块的偏移量。作为一个例子，当链式装载文件在第一硬盘的第一个分区时，能使用下面的命名：
关于根和内核命令的更多信息，能参考后面的命令部分。
三、GRUB的接口
GRUB主要有三个强大的接口，他们提供了不同级别的功能。每个接口都允许用户引导操作系统，甚至能在处于GRUB环境下的接口之间移动。
菜单接口
如果GRUB是由Red Hat Linux的安装程式自动设置的，那么他默认的显示接口是菜单接口。在系统第一次启动后，一个操作系统或内核的菜单（事先已用他们各自的引导命令设置好）将一个按名称排列的列表保存在这个接口中。使用箭头键选择一个非默认选项，然后按回车键来引导他。如果不是这样，一个记时器可能已被设置，那么GRUB将启动装载那个默认的选项。
注意：
当GRUB的设置文件发生改动时，没有必要重新启动GRUB。所有的改动都能被自动地检测到。如果GRUB被重新启动，那么用户将退回到命令行方式的GRUB外壳下。
linux操作系统的基本体系结构
linux操作系统的基本体系结构一、内核（Kernel）Linux操作系统的核心是内核，它负责管理系统资源、控制硬件设备、调度进程和提供基本的系统服务。
Linux内核采用单内核结构，包含了操作系统的大部分核心功能和驱动程序。
内核是操作系统的核心组件，它提供了操作系统运行所必须的基本功能。
Linux内核具有以下特点：1、多任务处理：Linux内核支持多任务处理，可以同时运行多个程序，并实现多个程序之间的切换和管理。
2、硬件管理：Linux内核负责管理硬件设备，与硬件设备交互，控制硬件设备的工作状态。
3、内存管理：Linux内核负责管理系统的内存，包括内存的分配、释放、映射和交换等操作。
4、文件系统：Linux内核支持多种文件系统，包括ext4、NTFS、FAT等，负责文件的读写、管理和保护。
5、进程管理：Linux内核管理系统进程，包括进程的创建、调度、挂起、唤醒和终止等操作。
6、网络通信：Linux内核支持网络通信功能，包括TCP/IP协议栈、网卡驱动等，实现网络数据传输和通信。
二、ShellShell是Linux操作系统的命令解释器，用户通过Shell与操作系统进行交互。
Shell接受用户的命令，并将其转换为对应的系统调用，最终由内核执行。
Linux系统中常用的Shell有Bash、Zsh等，用户可以根据自己的喜好选择不同的Shell。
Shell具有以下功能：1、命令解释：Shell接受用户输入的命令，并将其翻译为操作系统可以执行的命令。
2、执行程序：Shell可以执行各种程序、脚本和命令，包括系统工具、应用程序等。
3、环境控制：Shell可以设置环境变量、别名和路径等，帮助用户管理系统环境。
4、文件处理：Shell可以处理文件操作，包括创建、删除、复制、移动等。
5、脚本编程：Shell支持脚本编程，用户可以编写Shell脚本来自动执行一系列操作。
三、系统工具Linux操作系统提供了丰富的系统工具，帮助用户管理系统和执行各种任务。
linux操作系统培训资料
Linux线程管理
在指定路径查找文件
Linux常用操作命令
命令 grep mv chmod man top ps pstree
功能 在指定文件查找指定字符串 移动文件或目录 改变文件权限指令 命令或函数帮助查询指令 查看cpu和内存使用情况的指令 查看当前运行的进程的指令 查看进程树的指令
Linux设备管理
Linux上层应用与实际设备的关联
printf("Error in fork\n"); exit(1); }
Linux进程间通信
无名管道的例子 if(pid == 0) {
/*执行子进程*/ printf("child process...\n"); /*子进程向父进程写数据，关闭管道的读端*/ close(file_descriptors[INPUT]); write(file_descriptors[OUTPUT], "test data", strlen("test data")); exit(0); } else { /*执行父进程*/ printf("parent process...\n"); /*父进程从管道读取子进程写的数据，关闭管道的写端*/ close(file_descriptors[OUTPUT]); returned_count = read(file_descriptors[INPUT], buf, sizeof(buf)-1); if(returned_count<0){
linux操作系统原理
linux操作系统原理Linux操作系统是一种开源的、多用户、多任务的操作系统，基于Unix的设计理念和技术，由芬兰的林纳斯·托瓦兹（Linus Torvalds）在1991年首次发布。
其原理主要包括以下几个方面：1. 内核与外壳：Linux操作系统的核心是Linux内核，负责管理计算机的资源并为用户程序提供服务。
外壳（Shell）则是用户与内核之间的接口，提供命令行或图形用户界面供用户操作系统。
2. 多用户和多任务：Linux支持多用户和多任务，可以同时运行多个用户程序，并为每个用户分配资源。
多任务由调度器负责，按照一定的算法将CPU时间片分配给各个任务，以提高系统的利用率。
3. 文件系统：Linux采用统一的文件系统作为数据的存储与管理方式。
文件系统将计算机中的存储设备抽象成为一个层次化的文件和目录结构，使用户可以方便地访问和管理文件。
4. 设备管理：Linux操作系统通过设备驱动程序管理计算机的外部设备，如键盘、鼠标、打印机等。
每个设备都有相应的驱动程序，将硬件操作转换成可供内核或用户程序调用的接口。
5. 系统调用：Linux操作系统提供了一组系统调用接口，允许用户程序通过调用这些接口来访问内核提供的功能。
常见的系统调用包括文件操作、进程管理、内存管理等，通过系统调用可以使用户程序与操作系统进行交互。
6. 网络支持：Linux操作系统具有强大的网络功能，支持网络协议栈和网络设备驱动程序。
Linux可以作为服务器提供各种网络服务，如Web服务器、数据库服务器等。
7. 安全性：Linux操作系统注重安全性，提供了许多安全机制来保护系统和数据。
例如，文件权限控制、访问控制列表、加密文件系统等可以保护文件的机密性和完整性；防火墙和入侵检测系统可以保护网络安全。
总之，Linux操作系统具有高度的可定制性、稳定性和安全性，适用于服务器、嵌入式设备和个人计算机等各种场景。
在开源社区的支持下，Linux不断发展壮大，成为当今最受欢迎的操作系统之一。
linux工作原理
linux工作原理Linux是一种开源的操作系统内核，它是由Linus Torvalds于1991年开发的。
Linux工作原理主要包括以下几个方面：1. 内核：Linux的核心部分是内核，它是操作系统的关键组成部分。
内核负责管理系统的底层资源，如处理器、内存、外设等。
它提供了系统调用接口，允许应用程序与硬件交互，并提供了各种驱动程序来支持不同类型的硬件设备。
2. 进程管理：Linux使用进程管理来管理系统中运行的应用程序。
每个应用程序都会被分配一个唯一的进程ID，进程管理器负责启动、暂停、恢复和终止进程。
此外，Linux还支持多任务处理，即可以同时运行多个应用程序。
3. 文件系统：Linux使用文件系统来组织和管理文件和目录。
常见的文件系统包括Ext4、XFS、Btrfs等。
文件系统提供了访问文件和目录的方法，并提供了权限管理、文件压缩、加密等功能。
4. 设备驱动：Linux支持各种硬件设备，如网络接口卡、显卡、打印机等。
每个硬件设备都需要相应的设备驱动程序来与内核进行通信。
Linux提供了一种通用的设备驱动接口，使得硬件设备能够与操作系统无缝集成。
5. 网络通信：Linux具有强大的网络功能，支持各种网络协议和通信方式，如TCP/IP、HTTP、FTP等。
通过网络子系统，Linux可以实现网络连接、数据传输和通信协议处理。
总的来说，Linux工作原理是通过内核来管理底层资源和设备，为应用程序提供一套接口，使得应用程序能够运行、交互和访问文件。
同时，Linux还具有强大的网络功能，能够实现网络通信和连接。
linux系统框架介绍
linux系统框架介绍Linux系统框架介绍Linux是一种开源的操作系统，其设计基于Unix操作系统，并且具有高度的可定制性和灵活性。
Linux系统的框架是其架构的基础，它定义了系统的组织结构和各个组件之间的关系。
在本文中，我们将对Linux系统的框架进行详细介绍。
Linux系统的框架可以分为五个主要部分：内核空间、系统调用接口、标准C库、Shell和应用程序。
1. 内核空间：Linux内核是操作系统的核心部分，它提供了各种基本功能，如进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动程序等。
内核空间是内核代码运行的环境，只能被特权进程访问。
内核空间包含了多个子系统，每个子系统负责特定的功能，通过模块化的方式组织起来，使得内核具有高度的可扩展性和可定制性。
2. 系统调用接口：系统调用是用户程序与内核之间的接口，它允许用户程序访问内核提供的功能。
Linux系统提供了大量的系统调用，包括文件操作、进程管理、网络通信等。
用户程序通过调用系统调用接口来请求内核执行特定的操作，内核在接收到请求后执行相应的功能并返回结果。
3. 标准C库：标准C库是一组函数库，提供了一些常用的函数和工具，以帮助程序员开发应用程序。
标准C库提供了对C语言标准函数的封装和扩展，使得开发者可以更方便地编写应用程序。
在Linux系统中，常用的标准C库是GNU C库（glibc），它是一个功能强大的库，包含了大量的函数和工具。
4. Shell：Shell是Linux系统的命令行解释器，它允许用户通过输入命令来与系统交互。
Shell解释器接收用户输入的命令，并将其解释为相应的系统调用或应用程序。
Linux系统中常用的Shell解释器有Bash、Csh、Ksh等。
Shell提供了丰富的命令和功能，使得用户可以通过命令行方式完成各种任务。
5. 应用程序：应用程序是用户直接使用的软件，可以是系统自带的工具，也可以是用户自己开发的程序。
Linux系统提供了大量的应用程序，包括文本编辑器、图形界面工具、网络应用等。
uboot、内核、操作系统、根文件系统之间的关系
uboot是个引导启动程序。
BIOS自检完成后就把电脑控制权交给uboot，由uboot来加载并引导操作系统运行。
内核就是最最最核心的那部份。
操作系统内核就是操作系统的最最最最核心的那些程序。
新安装的操作系统中，一些自带的小工具啊，小游戏啊，甚至连键盘鼠标控制功能，这些都不属于内核。
内核是不包括硬件驱动程序的。
操作系统就是控制计算机硬件的软件系统。
它与内核的区别是它包含硬件驱动和一些基本的实用功能。
根文件系统这个名词很少出现在windows中。
在计算机存储中，目录结构都是以树形结构表示的，根就是指这棵树的根部。
其他所有目录都是在这个“根”上面逐级分配而来。
“根文件系统”因为你加了“系统”二字，所以可以解释为是指“整棵树”，整个“树形结构的文件系统”它们之间的关系是：BIOS自检---uboot引导----加载内核----操作系统启动---启动完成，系统待机。
这几个步骤所需要用到的文件与程序什么的全部存贮在文件系统中。
在这几个名词来说，文件系统可以独立存在，但其他几样则无法脱离文件系统而存在。
linux系统基本组件
linux系统基本组件Linux操作系统是一种开源的操作系统,由多个基本组件构成。
以下是Linux系统的一些基本组件:1. 内核(Kernel)内核是Linux系统的核心部分,负责管理系统资源、处理硬件设备、调度进程等基本功能。
Linux内核采用单一级保护模式,具有模块化设计,可以根据需求动态加载或卸载内核模块。
2. ShellShell是Linux系统的用户界面,提供命令行界面(CLI)与系统内核进行交互。
常见的Shell有Bash、Zsh、Tcsh等。
Shell可以执行脚本,自动化系统管理任务。
3. 文件系统Linux支持多种文件系统,如Ext4、XFS、Btrfs等。
文件系统负责组织和管理磁盘上的文件和目录。
Linux采用层级式目录结构,以"/"作为根目录。
4. 系统库系统库是一组公共代码库,提供各种编程接口和函数,供应用程序调用。
常见的系统库有C库(libc)、线程库(pthread)等。
5. 系统实用程序Linux提供了大量的系统实用程序,用于管理和维护系统。
常见的实用程序包括文件操作工具(cp、mv、rm等)、文本处理工具(grep、sed、awk等)、压缩解压缩工具(tar、gzip等)、网络工具(ping、ifconfig等)等。
6. 图形界面虽然Linux原生是命令行界面,但也提供了多种图形用户界面(GUI),如GNOME、KDE、Xfce等。
图形界面为用户提供了友好的可视化操作环境。
7. 软件包管理工具Linux发行版通常提供软件包管理工具,用于安装、升级和卸载软件包。
常见的包管理工具有apt、yum、dnf等。
它们可以自动解决软件依赖关系,方便管理软件。
以上是Linux系统的一些基本组件,它们协同工作,为用户提供了强大、稳定和高效的操作环境。
Linux内核移植与根文件系统构建
Linux内核移植
10、SCSI device support
如果有SCSI 设备(SCSI 控制卡，硬盘或光驱等)则选上这项。目前SCSI 设备类型已经比较多，要具体区分它们你得先了解他们所使用的控制 芯片类型。2.6.X 内核中对各类型SCSI设备已经有更具体详细的支持。 <*> scsi support; <*>scsi disk support;
Linux内核移植
5、Networking option
网络选项，它主要是关于一些网络协议的选项。Linux 功能也就是在于 对网络功能的灵活支持。这部分内容相当多，根据不同情况，一般我 们把以下几项选上。 5.1、 packet socket 包协议支持，有些应用程序使用Packet 协议直接同网络设备通讯， 而不通过内核中的其它中介协议。同时它可以让你在TCP 不能用时找 到一个通讯方法。 5.2、 unix domain socket 对基本UNIX socket 的支持 5.3、 TCP/IP networking 对TCP/IP 协议栈的支持，当然要。如果你的内核很在意大小，而且 没有什么网络要就，也不使用类似X Window 之类基于Unix Socket 的应用那你可以不选，可节省大约144K 空间。
二、内核与根文件系统实验
• • • • 安装完成后依次执行以下命令： [root# root] Make dep [root# root] Make [root# root] Make PREFIX=./root install
由于根文件系统是内核启动时挂载的第一个文件系统那么根文件系统就要包括linux启动时所必须的目录和关键性的文件例如linux启动时都需要有init目录下的相关文件在linux挂载分区时linux一定会找etcfstab这个挂载文件等根文件系统中还包括了许多的应用程序bin目录等任何包括这些linux系统启动所必须的文件都可以成为根文件系统
Linux kernel文件系统介绍
苏国立@sict 2008-11-19
目录
• • • • • • • 文件系统在OS中位置 一切皆文件 VFS中的数据结构 注册文件系统 挂载文件系统 sys_open() & sys_read() 其它
文件系统在OS中位置
• • • • 进程管理 内存管理 文件系统 设备管理
超级块、安装点和具体的文件系 统的关系
索引节点对象
• 索引节点对象存储了文件的相关信息，代表了存储设备上的一个实际 的物理文件。当一个文件首次被访问时，内核会在内存中组装相应的 索引节点对象，以便向内核提供对一个文件进行操作时所必需的全部 信息；这些信息一部分存储在磁盘特定位置，另外一部分是在加载时 动态填充的。 • struct inode {//索引节点结构 …… struct inode_operations *i_op; /*索引节点操作表*/ 对应文件的 文件操作集*/ struct super_block …… };
– 磁盘文件系统
• • • • • • • Linux：Ext2, Ext3, Ext4, ReiserFS Unix: UFS, MINIX, MS: MS-DOS, VFAT, NTFS ISO9660 Apple: HFS IBM: JFS SGI: XFS
跨文件系统的文件操作
– 网络文件系统：NFS, Coda, AFS, CIFS, NCP – 特殊文件系统: proc, sysfs
sysfs正因为上述这些问题的存在在linux26内核以后引入了一个新的文件系统sysfs它挂载于sys目录下跟devfs一样它也是一个虚拟文件系统也是用来对系统的设备进行管理的它把实际连接到系统上的设备和总线组织成一个分级的文件用户空间的程序同样可以利用这些信息以实现和内核的交互该文件系统是当前系统上实际设备树的一个直观反应它是通过kobject子系统来建立这个信息的当一个kobject被创建的时候对应的文件和目录也就被创建了位于sys下的相关目录下既然每个设备在sysfs中都有唯一对应的目录那么也就可以被用户空间读写了
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Linux内核与根文件系统的关系
开篇题外话：对于Linux初学者来说，这是一个很纠结的问题，但这也是一个很关键的问题！一语破天机：“尽管内核是Linux 的核心，但文件却是用户与操作系统交互所采用的主要工具。
这对Linux 来说尤其如此，这是因为在UNIX 传统中，它使用文件I/O 机制管理硬件
设备和数据文件。
”
一.什么是文件系统
文件系统指文件存在的物理空间，linux系统中每个分区都是一个文件系统，都有自己的目
录层次结构。
Linux文件系统中的文件是数据的集合，文件系统不仅包含着文件中的数据而且还有文件系统的结构，所有Linux 用户和程序看到的文件、目录、软连接及文件保护信息等都存储在其
中。
这种机制有利于用户和操作系统的交互。
每个实际文件系统从操作系统和系统服务中分离出来，它们之间通过一个接口层：虚拟文件系统或VFS来通讯。
VFS使得Linux可以支持多个不同的文件系统，每个表示一个VFS 的通用接口。
由于软件将Linux 文件系统的所有细节进行了转换,所以Linux核心的其它部分及系统中运行的程序将看到统一的文件系统。
Linux 的虚拟文件系统允许用户同时能透明地安装
许多不同的文件系统。
在Linux文件系统中，EXT2文件系统、虚拟文件系统、/proc文件系统是三个具有代表性的
文件系统。
二.什么是根文件系统
根文件系统首先是一种文件系统，该文件系统不仅具有普通文件系统的存储数据文件的功能，但是相对于普通的文件系统，它的特殊之处在于，它是内核启动时所挂载（mount）的第一个文件系统，内核代码的映像文件保存在根文件系统中，系统引导启动程序会在根文件系统挂载之后从中把一些初始化脚本（如rcS,inittab）和服务加载到内存中去运行。
我们要明白文件系统和内核是完全独立的两个部分。
在嵌入式中移植的内核下载到开发板上，是没有办法真正的启动Linux操作系统的，会出现无法加载文件系统的错误。
那么根文件系统在系统启动中到底是什么时候挂载的呢？先将/dev/ram0挂载，而后执行/linuxrc.等其执行完后。
切换根目录，再挂载具体的根文件系统.根文件系统执行完之后，也就是到了Start_kernel()函数的最后，执行init的进程，也就第一个用户进程。
对系统进行各
种初始化的操作。
根文件系统之所以在前面加一个”根“，说明它是加载其它文件系统的”根“，既然是根的话，那么如果没有这个根，其它的文件系统也就没有办法进行加载的。
它包含系统引导和使其他文件系统得以挂载（mount）所必要的文件。
根文件系统包括Linux启动时所必须的目录和关键性的文件，例如Linux启动时都需要有init目录下的相关文件，在Linux挂载分区时Linux 一定会找/etc/fstab这个挂载文件等，根文件系统中还包括了许多的应用程序bin目录等，任何包括这些Linux 系统启动所必须的文件都可以成为根文件系统。
Linux启动时，第一个必须挂载的是根文件系统；若系统不能从指定设备上挂载根文件系统，则系统会出错而退出启动。
成功之后可以自动或手动挂载其他的文件系统。
因此，一个系统中可以同时存在不同的文件系统。
在Linux 中将一个文件系统与一个存储设备关联起来的过程称为挂载（mount）。
使用mount 命令将一个文件系统附着到当前文件系统层次结构中（根）。
在执行挂装时，要提供文件系统类型、文件系统和一个挂装点。
根文件系统被挂载到根目录下“/”上后，在根目录下就有根文件系统的各个目录，文件：/bin /sbin /mnt等，再将其他分区挂接到/mnt 目录上，/mnt目录下就有这个分区的各个目录，文件。
三.什么是内核
Linux内核就像人的心脏，灵魂，指挥中心。
内核是一个操作系统的核心,它负责管理系统的进程，内存，设备驱动程序，文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。
内核以独占的方式执行最底层任务，保证系统正常运行。
协调多个并发进程，管理进程使用的内存，使它们相互之间不产生冲突,满足进程访问磁盘的请求等.
操作系统是一个用来和硬件打交道并为用户程序提供一个有限服务集的低级支撑软件。
一个计算机系统是一个硬件和软件的共生体，它们互相依赖，不可分割。
计算机的硬件，含有外围设备、处理器、内存、硬盘和其他的电子设备组成计算机的发动机。
但是没有软件来操作和控制它，自身是不能工作的。
完成这个控制工作的软件就称为操作系统，在Linux的术语中被称为“内核”，也可以称为“核心”。
Linux内核的主要模块（或组件）分以下几个部分：存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信，以及系统的初始化（引
导）、系统调用等。
四.内核与文件系统的关系
技术上说Linux是一个内核。
“内核”指的是一个提供硬件抽象层、磁盘及文件系统控制、多任务等功能的系统软件。
一个内核不是一套完整的操作系统。
一套基于Linux内核的完整操作系统叫作Linux操作系统，或是GNU/Linux。
文件系统是kernel的一部分。
文件系统实现了系统上存储介质和其他资源的交互。
kernel tree 中的fs目录都是关于文件系统的，可以说它是kernel的一个大子系统。
嵌入式系统在flash中分配了存放内核、根文件系统的区域。
bootloader加载了内核，内核
启动，加载文件系统，进入Linux系统。
整个嵌入式系统而言，可以分为三个部分1.uboot 2.kernel 3.文件系统。
其中kernel中以VFS 去支持各种文件系统，如yaffs，ext3，cramfs等等。
yaffs/yaffs2是专为嵌入式系统使用NAND 型闪存而设计的一种日志型文件系统。
在内核中以VFS来屏蔽各种文件系统的接口不同，以VFS向kernel提供一个统一的接口。
如打开一个文件时统一使用open，写时采用write，而不用去考虑是那种文件系统，也不用去考虑文件系统是如何将数据写入物理介质的。
其中
kernel中的配置，只是让VFS支持这种接口。