这本书属于学习Linux内核原理必读推荐书目之一！对Linux内核的设计原理进行了细致的说明，也有具体实现部分的介绍，结合源码能很好的理解Linux内核；

在简单翻了一遍之后，带着如下几个疑问，整理了下相关知识点：

1、内核是什么时候加载运行的；

2、应用程序、内核和硬件的关系；

3、进程管理、内存管理和进程地址空间；

其实书上的知识还是那些，可能不同阶段去理解，原来没什么感觉，现在看来，一切都变得那么明朗起来，所以说对操作系统的理解和学习是打通任督二脉的事情，也是更好的理解了原来我们干的事情到底是处在什么样的层次，性能调优也就有了一个从源头开始的思路！

内核是什么时候加载运行的？

bootloader复制压缩内核到内存空间;
内核自解压;
运行内核，流程如下：

1、入口在arch/arm/kernel/head-armv.S

2、查找处理器类型

__lookup_processor_type

__lookup_architecture_type

3、初始化页表：__creat_page_tables

4、初始化C代码空间

5、跳转到C代码中，start_kernel

start_kernel在init/main.c中，完成内核的启动过程；

start_kernel()--->rest_init()--->kernel_init()--->do_basic_setup()--->do_initcalls()

另外BIOS->GRUB->INIT程序启动过程可以参考：https://www.cnblogs.com/dyllove98/p/3235654.html

应用程序、内核和硬件的关系？

呱牛笔记

应用程序使用库提供的open,read,write函数打开我们的设备文件。
库根据open,read,write函数传入的参数执行"swi"指令,这条指令引发CPU异常,进入内核。
内核的异常处理函数根据这些参数找到对应的驱动程序,返回一个文件句柄给库,进而返回给应用程序。
应用程序得到句柄后,使用库提供的write,ioclt函数发出控制命令。
库根据write,ioclt函数传入的参数执行swi指令,引起CPU异常,进入内核。
内核的异常处理函数根据这些参数调用驱动程序的相关函数。

根据《Linux内核设计与实现》说明，CPU在某个任何特定的时间点上的活动必然概括为下列三种之一：

运行于用户空间，执行用户进程；
运行于内核空间，处于进程上下文，代表某个特定的进程执行；
运行于内核空间，处于中断上下文，与内核进程无关处理某个特定的终端；

驱动程序与应用程序的区别

1、应用程序以main开始，驱动程序没有main，它以一个模块初始化函数作为入口。

2、应用程序从头到尾执行一个任务，驱动程序完成初始化之后不再运行，等待系统调用。

3、应用程序可以使用GLIBC等标准C函数库，驱动程序不能使用标准C库。

Linux设备驱动作为一个linux内核模块存在，模块都有2个接口函数，模块初始化函数和模块退出函数。

上面提到的驱动程序的注册。一般是由模块初始化函数来实现的。模块退出函数则用于取消内核注册，释放资源。可见只有运行了驱动的这个模块初始化函数之后，驱动程序才能够被注册，内核才能找到设备驱动。那么什么时候模块初始化函数才获得运行呢？动态加载时，即运行insmode时。静态加载时模块编译进内核系统初始化时会自动调用这个模块初始化函数

用户态与内核态

系统运行时一般情况下，分用户态和内核态，这两种运行态下的数据互不可见的。驱动程序是内核的一部分，工作在内核态，应用程序工作在用户态。这样就存在数据空间访问的问题:无法通过指针直接将二者的数据地址进行传递。问题的解决办法是：系统提供一系列函数帮助完成数据空间转换：例如，get_user 、put_user 、copy_from_user 、copy_to_user 等函数。

linux操作系统为什么分为用户态和内核态，简单以一句话是为了安全，在CPU的所有指令中，有些指令是非常危险的，如果错用，将导致系统崩溃，比如清内存、设置时钟等。

系统调用：与内核通信的关键，系统调用包括系统调用号，系统调用的实现，系统调用上下文等；

呱牛笔记