linux核心開發的特點
相對於使用者空間內的應用程式開發，核心開發存在很多的不同，最重要的差異包括以下幾種：
1）核心程式設計時不能訪問c庫。
2）核心程式設計時必須使用gnu c。
3）核心程式設計時缺乏像使用者空間那樣的記憶體保護機制。
4）核心程式設計時浮點數很難使用。
5）核心只有乙個很小的定長堆疊。
6）由於核心支援非同步中斷，搶占和smp，因此必須時刻注意同步和併發。
7）要考慮可移植性的重要性。
1.沒有libc庫
與使用者空間的應用程式不同，核心不能鏈結使用標準c函式庫（其他的那些庫也不行）。最主要的原因在於速度和大小。雖然不能使用，但大部分常用的c庫函式在核心中都已經得到實現。比如說操作字串的函式組就位於lib/string.c檔案中，只要包含標頭檔案，就可以使用它們。
核心並沒有實現printf()，但可以使用printk()，printk()負責把格式化好的字串拷貝到核心日誌緩衝區上，這樣，syslog程式就可以通過讀取該緩衝區來獲取核心資訊。printk()的用法很像printf()：
printk("hello world! a string: %s and an integer: %d.\n", a_string, an_integer);
printk()和printf()之間的乙個顯著區別在於printk()允許通過指定乙個標誌來設定優先順序。syslog會根據這個優先順序標誌來決定在什麼地方顯示這條系統訊息。
printk(kern_err "this is a error!\n");
2.gnu c
linux核心是用c語言編寫的，但它並不完全符合ansi c標準，而使用到gcc提供的許多語言擴充套件部分。
1）內聯（inline）函式
inline使函式在它被呼叫的位置上展開，這樣做可以消除函式呼叫和返回所帶來的開銷（暫存器儲存和恢復）。而且，由於編譯器會把呼叫函式的**和函式本身放在一起進行優化，所以也有進一步優化**的可能。不過，這樣做是有代價的，**會變長，意味著占用更多的記憶體空間或者占用更多的指令快取。通常把那些對時間要求比較高，而本身長度又比較短的函式定義成內聯函式。
static inline void dog(unsinged long tail_size);
在核心中，為了型別安全的原因，優先使用內聯函式而不是複雜的巨集。
2）內聯彙編
gcc編譯器支援在c函式中嵌入彙編指令。當然，在核心程式設計的時候，只有知道對應的體系結構，才能使用這個功能。
3）分支宣告
對於條件選擇語句，gcc內建了一條指令用於優化，在乙個條件經常出現，或者該條件很少出現的時候，編譯器可以根據這條指令對條件分支選擇進行優化，核心把這條指令封裝成了巨集，比如likely()和unlikely()。
例如，下面是乙個條件選擇語句：
if (foo) {
如果想要把這個選擇標記成絕少發生的分支：
/* 我們認為foo絕大多數時間都會為 0 */
if (unlikely(foo)) {
相反，如果我們想把乙個分支標記為通常為真的選擇
/* 我們認為foo通常都不會為 0 */
if (likely(foo)) {
在想要對某個條件選擇語句進行優化之間，一定要搞清楚其中是不是存在這麼乙個條件，在絕大多數情況下都會成立，這點十分重要：如果你的判斷正確，確定是這個條件佔壓倒性的地位，那麼效能會得到提公升，如果你搞錯了，效能反而會下降。在對一些錯誤條件進行判斷的時候，常常用到unlikely()和likely()。可以猜到，unlikely()在核心中得到廣泛使用，因為if語句往往判斷一種特殊情況。
3.沒有記憶體保護機制
如果乙個使用者程式試圖進行一次非法的記憶體訪問，核心會發現這個錯誤，傳送sigsegv，並結束整個程序。然而，如果是核心自己非法訪問了記憶體，那後果就很難控制了，核心中發生的記憶體錯誤會導致oops，這是核心中出現的最常見的一類錯誤。在核心中，不應該去做訪問非法的記憶體位址，引用空指標之類的事情，否則它可能會死掉，卻根本不知會你一聲——在核心裡，風險常常會比外面大一些。
此外，核心中的記憶體都不分頁，也就是說，用掉乙個位元組，物理記憶體就減少乙個位元組。所以，在你想往核心裡加入什麼新功能的時候，要記住這一點。
4.不要輕易在核心中使用浮點數
使用者空間的程序內進行浮點操作的時候，核心會完成從整數操作到浮點數操作的模式轉換。在執行浮點指令時到底會做些什麼，因體系結構不同，核心的選擇也不同，但是，核心通常捕獲陷阱並做相應處理。
和使用者空間程序不同，核心並不能完美地支援浮點操作，因為它本身不能陷入。在核心中使用浮點數時，除了要人工儲存和恢復浮點暫存器，還有其他一些瑣碎的事情要做。如果要直截了當的回答，那就是：別這麼做，不要在核心中使用浮點數。
5.容積小而固定的棧
使用者空間的程式可以從棧上分配大量的空間來存放變數，甚至巨大的結構體或者是包含許多資料項的陣列都沒有問題。因為使用者空間的棧本身比較大，而且還能動態的增長。
核心棧的準確大小隨體系結構而變。在x86上，棧的大小在編譯時配置，可以是4kb或8kb。核心棧的大小是兩頁，所以32位機的核心棧是8kb，而64位機是16kb，這是固定不變的。每個處理器都有自己的棧。
6.同步和併發
核心很容易產生競爭條件，因核心的許多特性都要求能夠併發的訪問共享資料，這就要求有同步機制保證不出現競爭條件，尤其是：
1）linux是搶占多工作業系統。核心的程序排程程式即興對程序進行排程和重新排程。核心必須對這些任務同步。
2）linux核心支援多處理器系統。如果沒有適當的保護，在兩個或兩個以上的處理器上執行的**很可能會訪問共享的同乙個資源。
3）中斷是非同步到來的，完全不顧及當前正在執行的**。如果不加以適當的保護，中斷完全有可能在**訪問共享資源的當中到來，這樣中斷處理程式就有可能訪問同一資源。
4）linux核心可以搶占，如果不加以適當的保護，核心中的一段正在執行的**可能會被另外一段**搶占，從而有可能導致幾段**同時訪問相同的資源。
7.可移植性的重要性
linux是乙個可移植的作業系統，大部分c**應該與體系結構無關，在許多不同體系結構的計算機上都可以編譯和執行。因此，必須把體系結構相關的**從核心**樹的特定目錄中適當地分享出來。
諸如保持位元組序，64位對齊，不假定字長和頁面長度等一系列準則都有助於移植性。
第二章從核心出發之Linux核心開發特點
2.4 核心開發的特點 相對於使用者空間內應用程式的開發，核心開發有一些獨特之處。儘管這些差異並不會使開發核心的難點超過開發使用者 但依然有很大不同。核心程式設計時既不能訪問c庫也不能訪問標準的c標頭檔案。核心程式設計時必須使用gnu c。核心程式設計時缺乏像使用者空間那樣的記憶體保護機制。核心程式...
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