一、Linux内核中的一些基本概念
内核空间：内核可独立于普通应用程序，它一般处于系统态，拥有受保护的内存空间和访问硬件设备的所有权限。这种系统态和被保护起来的内存空间，称为内核空间。
进程上下文：当应用程序执行一条系统调用，通过系统调用运行在内核空间，而内核被称为运行在进程上下文中。
当你开发内核代码时，有一个重要的论坛是linux kernel mailing list（常缩写为lkml），你可以在http://vger.kernel.org上订阅邮件。
二、内核的一些常用的准备和操作
2.1 准备一个内核代码
- 下载地址：http://www.kernel.org
- 使用git获取最新的linux版本树：$git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git
- 更新linus的最新分支：$git pull
2.2 安装内核源码
- 解压压缩包
tar xvjf linux-x.y.z.tar.bz2
tar xvzf linux-x.y.z.tar.gz
安装源码的位置注意：内核源码通常安装在/usr/src/linux目录下。不能把这个源码树用作开发，因为编译工具C库就是链接到这里的。
并且不能用root对内核进行修改，哪怕是root安装内核，它都应该原封不动。
- 使用补丁的方法
patch -p1 < ../patch-x.y.z
- 内核配置
make config 老旧的方法，低效 make menuconfig 最常用的方法 make gconfig 基于个gtk+的图形工具
make defconfig 创建一个默认的配置
make oldconfig .config不存在，运行make config/menuconfig，设置是子目录中的Kconfig的设置
.config存在，运行make config/menuconfig时的缺省设置即当前的.config设置
备份当前.config文件为.config.old，如果make config/menuconfig设置不当可用于恢复
- 当内核运行时则可以将/proc/config.gz文件复制出来，并且解压得到此内核的.config配置文件
zcat /proc/config.gz > .config #解压命令
make oldconfig
- 内核编译
make -jn
make -j32 > /dev/null
- 安装新内核
一定要保证随时有一个或两个可以启动的内核，以防新编译的内核出现问题。
例如，在使用grub的x86系统上，可能需要把arch/i386/boot/bzImage拷贝到/boot目录下，像vmlinuz-version这样命名它。并且编辑/etc/grub/grub.conf文件，为新内核建立一个新的启动项。使用LILO启动的系统应当编辑etc/lilo.conf，然后运行lilo
make moudles_install
三、内核编译之外的信息
- 内核和应用程序的差别包括以下几种：
- 内核编程时既不能访问C库也不能访问标准的C头文件
- 内核编程时必须使用GNU C
- 内核编程时缺乏像用户空间那样的呢村保护机制
- 内核编程时难以执行浮点运算
- 内核给每个进程只有一个很小的定长堆栈
- 由于内核支持异步中断、抢占和SMP，因此必须时刻注意同步和并发
- 要考虑可移植性的重要性
3.1 没有libc库抑或无标准头文件
内核不能连接和使用标准C函数库，主要原因是使用库非常低效。
而且大部分库中的函数，在内核中都有对应的函数实现了。
3.2 头文件
体系结构相关的头文件集位于内核源码树的arch/<architecture>/include/asm目录下
- 内联函数
内核开发者通常把那些对时间要求比较高，而本身长度有比较短的函数定义成内联函数。
定义内联函数需要使用static作为关键字，并且用inline限定它。
static inline void wolf(unsinged long tail_size);
- 分支声明
内核把gcc优化指令封装成宏，likely()和unlikely()。
也就是说，使用likely(),执行if后面的语句的机会更大，使用unlikely(),执行else后面的语句机会更大一些。
通过这种方式，编译器在编译过程中，会将可能性更大的代码紧跟着后面的代码，从而减少指令跳转带来的性能上的下降。
比如 ：
if (likely(a>b)) {
fun1();
}
if (unlikely(a>b)){
fun2();
}
这里就是程序员可以确定 a>b 在程序执行流程中出现的可能相比较大，因此运用了likely()告诉编译器将fun1()函数的二进制代码紧跟在前面程序的后面，这样就cache在预取数据时就可以将fun1()函数的二进制代码拿到cache中。这样，也就添加了cache的命中率。