1.Linux 系统内核概述
2.详解Linux内核架构和工作原理，微内一文看懂内核
3.关于 seL4 的核源常见问题
4.Skywalking8.9.1源码解析<一>-Skywalking简介及系统架构解析

Linux 系统内核概述

       Linux内核是一种开源的类Unix操作系统宏内核。

       它是微内Linux操作系统的核心组件，同时也是核源计算机硬件与进程之间的桥梁。内核负责处理两者之间的微内通信，并高效地管理资源。核源hecker 源码内核被称为内核，微内是核源因为它在操作系统中扮演着类似种子在果实硬壳中的角色，掌控着硬件的微内主要功能。内核的核源主要用途包括以下四项工作：

       在正确实施的情况下，内核对用户来说是微内不可见的，它在自己的核源小世界中（称为内核空间）工作，分配内存并跟踪内容的微内存储位置。用户所看到的核源内容被称为用户空间。这些应用通过系统调用接口（SCI）与内核进行交互。微内

       1. 内核简介

       Linux内核采用单内核体系设计，同时借鉴了微内核设计体系的优点，引入了模块化机制。

       2. 内核模块

       2.1 uname命令

       使用格式：uname [选项]

       参数解释：[选项]用于指定命令的功能，如-n显示内核名称。

       2.2 lsmod命令

       显示由核心已经装载的内核模块。

       命令定义：lsmod [-v] [-c] [-s] [-m]

       字段含义：[-v]显示详细模式，[-c]显示模块数量，溯源码验证通过[-s]显示模块大小，[-m]显示模块名称。

       2.3 modinfo命令

       显示模块的详细描述信息。

       命令定义：modinfo [模块名称]

       语法：modinfo [-v] [模块名称]

       选项：[-v]显示详细模式。

       2.4 modprobe命令

       装载或卸载内核模块。

       命令定义：modprobe [模块名称] [选项]

       语法：modprobe [模块名称] [选项]

       选项：[模块名称]指定要装载或卸载的模块。

       2.5 depmod命令

       内核模块依赖关系文件及系统信息映射文件的生成工具。

       语法：depmod [-a] [-F file] [-e] [-n] [-N] [-v]

       参数：[-a]生成所有模块的依赖关系，[-F file]指定依赖关系文件，[-e]仅显示错误信息，[-n]不生成依赖关系，[-N]不生成映射文件，[-v]显示详细模式。

       2.6 insmod和rmmod命令

       装载或卸载内核模块。

       insmod命令：insmod [模块名称] [选项]

       rmmod命令：rmmod [模块名称] [选项]

       3. /proc目录

       内核将自己内部状态信息、统计信息以及可配置参数通过proc伪文件系统输出。

       3.1 sysctl命令

       语法格式：sysctl [-n] [-e] [-f file] [-p] [-a] [-r] [-w] [name [...]]

       命令参数：[-n]不打印数值，[-e]退出时显示错误，[-f file]指定配置文件，[-p]打印所有配置，[-a]显示所有参数，[-r]读取配置，轻体美化源码[-w]写入配置，[name [...]]指定要设置的参数。

       3.2 修改配置文件

       3.3 实战演示

       4. /sys目录

       sysfs伪文件系统，输出内核识别出的各硬件设备的相关属性信息，以及内核对硬件特性的设定信息。有些参数可以修改，用于调整硬件工作特性。

       4.1 udev

       4.2 ramdisk文件的制作

       方法一：使用dd命令

       方法二：使用mkinitramfs命令

       4.3 查看ramdisk

       5. 编译内核

       5.1 前提准备

       (1) 准备好开发环境

       (2) 获取目标主机上硬件设备的相关信息

       (3) 获取到目标主机系统功能的相关信息

       (4) 获取内核源代码包

       5.2 简易安装内核

       简易安装：简单依据模板文件的制作内核

       5.3 详解编译内核

       (1) 配置内核选项

       (2) 编译 - make [-j #]

       链接：blog.csdn.net/daocaokaf...

详解Linux内核架构和工作原理，一文看懂内核

       Linux内核架构和工作原理详解

       Linux内核扮演着关键的角色，其主要任务是将应用程序的请求传递给硬件，并充当底层驱动程序，对系统中的各种设备和组件进行寻址。其动态装卸（裁剪）功能允许内核模块在运行时加载和卸载，从而动态地添加或删除内核的特性。Linux内核的结构设计旨在实现高效且可移植的操作系统。

       了解Linux内核的最佳预备知识包括理解C语言、一些操作系统的知识、少量相关算法以及计算机体系结构。Linux内核的特点是结合了Unix操作系统的一些基础概念，形成了一个资源管理程序，负责将可用的共享资源（如CPU时间、磁盘空间、捕捞季节吃鱼源码网络连接等）分配给各个系统进程。内核提供了一组面向系统的命令，系统调用对于应用程序来说，就像调用普通函数一样。

       Linux内核基于微内核和宏内核策略实现。微内核的基本功能由中央内核实现，而所有其他功能则委托给独立进程，通过明确定义的通信接口与中心内核通信。宏内核则内核的所有代码，包括子系统（如内存管理、文件管理、设备驱动程序）都打包到一个文件中，目前支持模块的动态装卸。

       内核机制在多个地方得到应用，包括进程之间的通信、进程间切换、进程的调度等。进程采用层次结构，每个进程依赖于一个父进程。内核启动init程序作为第一个进程，负责进一步的系统初始化操作，init进程作为进程树的溯源码揭膜根，所有进程都直接或间接起源于该进程。系统中每个进程都拥有唯一标识符（ID），用户（或其他进程）可以使用ID来访问进程。

       Linux内核源代码包括三个主要部分：系统调用接口、进程管理、内存管理、虚拟文件系统、网络堆栈、设备驱动程序、硬件架构的相关代码。系统调用接口提供执行从用户空间到内核的函数调用机制。进程管理重点是进程执行，通过创建、停止和通信同步进程。内存管理关注内存的高效管理，虚拟文件系统提供通用的文件系统接口抽象。网络堆栈遵循分层体系结构设计，实现各种网络协议。设备驱动程序能够运行特定的硬件设备。

       Linux内核的结构分为用户空间和内核空间，用户空间包括用户应用程序和C库，内核空间包括系统调用、内核以及依赖于体系结构的代码。为了保护内核安全，现代CPU通常实现了不同工作模式，而Linux通过将系统分成两部分，即用户空间和内核空间，实现了这一目标。

       Linux驱动的platform机制提供了一种将资源注册进内核、统一管理资源，并在驱动程序中通过标准接口申请和使用的机制。这种机制提高了驱动和资源管理的独立性、可移植性和安全性。platform机制与传统的驱动机制相比，具有明显的优势，能够将非总线型的soc设备添加到虚拟总线上，实现总线——设备——驱动模式的普及。

       Linux内核的体系结构设计旨在平衡资源管理、可移植性和稳定性。内核模块的动态加载和卸载功能进一步增强了Linux内核的灵活性，允许在运行时添加或删除内核特性，提高系统的适应性和响应性。通过深入理解Linux内核架构和工作原理，开发者能够更好地利用内核资源，优化系统性能，并为用户提供更加稳定、高效的操作环境。

关于 seL4 的常见问题

       seL4 是一个经过功能正确性形式验证的通用操作系统内核，是 L4 微内核家族中最先进的成员。它以全面的形式验证著称，提供 ARM 和 RiscV 架构下的虚拟原型工具，支持基于 seL4 的操作系统构建。

       微内核是操作系统的一个很小的子集，只包含控制物理地址空间访问、中断和处理器时间的最低机制。它并不像现代操作系统如 Linux 或 Windows 提供对硬件的高级抽象，而是提供封装策略的环境，以实现更高层次的服务。seL4 使用的 L4 模型中，初始用户级任务（根任务）被赋予内核启动后所有剩余资源的全部权限，负责设置其他任务并授予权限以构建系统。

       L4 微内核系列由德国计算机科学家 Jochen Liedtke 创建，针对早期微内核操作系统的性能问题。Liedtke 设计的 L4 在 年的手动编写的英特尔 i 专用汇编语言代码中实现，性能比 Mach 快 倍。自推出以来，L4 不断发展，以实现跨平台，并提高安全性、隔离性和鲁棒性。

       seL4 是世界上速度最快的微内核，在支持的处理器上，其 IPC 操作成本通常比其他微内核低得多。seL4 的源代码大小约为 9, SLOC（ 位 RISC-V 架构），可执行代码大小约为 千字节，在 位 RISC-V 架构上，单核内核编译后 RAM 大小约为 KiB。seL4 提供了强大的安全保证，通过先进的可扩展逻辑加密方案保护 MiG-V 不受恶意硬件修改的影响。

       seL4 在商用上具有以下优势：

       seL4 实现了与性能最好的微内核相媲美的性能，适合实际使用。

       它在抽象层面上精确地正式规定了行为，通过形式化设计证明理想属性，包括终止和执行安全。

       seL4 的访问控制机制经正式证明可提供强有力的安全保证。

       ANU 的证明表明，seL4 的功能正确性属性比模型检查、静态分析或类型安全语言内核实现等自动化技术更强、更精确。

       seL4 为安全关键型应用提供了一个安全的软硬件平台，满足对安全可靠地执行程序日益增长的需求，如保护个人信息、确保飞机和自动驾驶汽车仪表的正确行为。

Skywalking8.9.1源码解析<一>-Skywalking简介及系统架构解析

       Skywalking 8.9.1源码解析系列旨在深入探讨该版本的Skywalking-OAP及其探针Skywalking-java8.9.0。本文基于官方文档、博客和个人理解，对Skywalking进行简介和系统架构解析。

       Skywalking是一款强大的分布式追踪系统，提供详尽的UI界面，可通过OpenTrace官方文档了解其Trace概念。核心功能包括性能监控和分布式追踪，以帮助开发者理解和优化应用程序的性能。

       Skywalking的代码模块构建在微内核架构上，这种架构允许通过插件形式扩展核心功能，如IDEA和Eclipse的插件模式。SkyWalking Agent和OAP都采用微内核架构，利用ModuleManager管理组件和ModuleProvider，实现模块间的高效通信和功能扩展。

       在通信方面，Skywalking探针和服务器主要通过Grpc进行数据交换，考虑到性能和数据丢失风险，有人提议用Kafka替代，但官方仅支持Grpc和SSL。Skywalking UI与后端的交互采用GraphQL，尽管restful更为常见，但GraphQL提供了更灵活的数据获取方式。

       存储方面，Skywalking支持模块化存储选择，官方推荐内存数据库Es，但在线上环境中可能需要特定数据库支持。本地开发环境通常使用Mysql，生产环境将根据需求进行选择。数据库表结构会在后续文章中详细讨论。

       数据流方面，Skywalking的数据经过OAL处理后入库，OAL层的具体作用官方未明示，但可能是为了进一步处理和优化数据。本文从整体架构深入到细节，助力需求文档和开发文档的完善。