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我和很多朋友一樣，是為了擺脫對計算機的好奇學(xué)習(xí)內(nèi)核的，“沒有生命的計算機是如何理解程序的”！

“理解”一詞，往往是我們揭不開計算機神秘面紗的主要原因。戳一下氣球，它會爆炸，就說明氣球能理解“戳”這個動作嗎，那它為什么不跑？這只是一種很基本的物理現(xiàn)象罷了，就如同生物界的“條件反射”，并沒有思考的過程。計算機也同樣，它對于人類指令的反應(yīng)，只是一組硬件發(fā)生了連續(xù)的物理動作，而這種動作是人類事先安排的，即使是“鬧鈴”，那也是人類安排的一個定時器。

程序是什么？是一組開關(guān)狀態(tài)。光是把電腦屏幕理解為很多個燈的話，就不難理解為什么是一組開關(guān)，而不是一個。

那這組開關(guān)狀態(tài)又是怎么“鉆進(jìn)”電腦的？BIOS里面的程序是“燒”進(jìn)去的，可以理解為人工按進(jìn)去的，其它的程序又是通過這段程序“拖”進(jìn)去的。

高級程序由編譯器翻譯成二進(jìn)制，世界上第一個編譯器自己由什么翻譯？不用翻譯，直接用開關(guān)編寫。

高級語言依賴文字，那么文字是怎么“寫進(jìn)”電腦的？文字其實是一個開關(guān)矩陣，特殊電路根據(jù)矩陣中0或1的位置在屏幕轟擊，便是文字的形狀，也就是說往電腦“寫字”，其實還是按開關(guān)。另外，文字的集合，就是字庫，每個文字對應(yīng)一個編號，使用文字是使用相應(yīng)的編號，而不是對應(yīng)文字開關(guān)的開關(guān)矩陣本身。

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內(nèi)核是什么？

任何程序都是加載進(jìn)內(nèi)存才可以執(zhí)行，如果站在可以看見內(nèi)存全貌的地方，就發(fā)現(xiàn)內(nèi)存里有一份內(nèi)核代碼，和各種不同的用戶程序代碼(暫且把代碼中使用的數(shù)據(jù)，也算做代碼)，而有些進(jìn)程只執(zhí)行內(nèi)核代碼中的指令，有些進(jìn)程既執(zhí)行內(nèi)核代碼中的指令，又執(zhí)行用戶程序中的指令。

如何區(qū)分內(nèi)存中的一份代碼是內(nèi)核代碼，還是用戶代碼？這就是“存儲管理”一節(jié)所要講述的，目的是讓學(xué)習(xí)者理解“內(nèi)核空間/用戶空間”。

計算機的使命無非是執(zhí)行內(nèi)存中這些指令，雖然很多朋友目前對內(nèi)核可能還一無所知，但至少了解內(nèi)核的權(quán)限比普通程序的權(quán)限大吧，所以用戶代碼就不可能隨意調(diào)用內(nèi)核函數(shù)了，否則就是“垂簾聽政”，用戶進(jìn)程想干嘛就干嘛了。然后，內(nèi)核程序的主要意義，就是為用戶程序封裝與硬件打交道的細(xì)節(jié)，用戶進(jìn)程需要與某些硬件交互時，必須經(jīng)由內(nèi)核。怎么解釋這一對矛盾的問題呢？那就是“中斷、異常和系統(tǒng)調(diào)用”這一節(jié)的目的。

每個進(jìn)程雖然有if、switch等，可以控制CPU“跳著”執(zhí)行一些指令，但再怎么也跳不到別的進(jìn)程，那是如何做到讓多個進(jìn)程輪流著執(zhí)行的呢？“進(jìn)程與進(jìn)程調(diào)度”一節(jié)正是解答這個問題。

進(jìn)程間通信又是如何做到的？期待“Unix進(jìn)程間通信”這一節(jié)吧。

上圖只畫了內(nèi)存中的內(nèi)容，除了內(nèi)存，還有很多外置，比較重要的就是文件系統(tǒng)，所以專門有一節(jié)“文件系統(tǒng)”，用于解開文件系統(tǒng)的實現(xiàn)內(nèi)幕。

學(xué)習(xí)完《Linux內(nèi)核源代碼情景分析》上冊，理解以上的幾個問題后，自然就理解內(nèi)核是什么了。而且如上圖所畫，我們不能只片面的問自己內(nèi)核是什么，否則我們可能永遠(yuǎn)得不到答案，我們要知道整個系統(tǒng)大致是如何運作的，并體會內(nèi)核充當(dāng)?shù)氖鞘裁礃拥慕巧１热?#xff0c;沒見過汽車去想發(fā)動機是什么，我們可能會想得頭破血流，可能覺得它是從火星來的不明物體，也可能覺得它就是一堆廢鐵。。

總之，就是不要急于通過哪一篇文章就能一下子理解內(nèi)核是什么，那是不可能的，我們需要對以上問題有一個比較全面的理解之后，才能體會內(nèi)核是什么，并且腳踏實地的的花時間去搞懂這些問題，是一定能理解內(nèi)核的，就放心的學(xué)習(xí)吧。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的编译linux内核预备,Linux内核预备知识（1）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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