Linux内核简介
Linux 内核简介
Linux 内核是 Linux 操作系统的核心组件，它是一个开源的、单内核（Monolithic Kernel）的操作系统内核，主要负责管理计算机硬件资源（如 CPU、内存、设备驱动）和进程调度。它由芬兰学生 Linus Torvalds 于 1991 年创建，最初是为了在 Intel 80386 处理器上运行的免费 Unix-like 系统。 Linux 内核的特点包括：
开源性：遵循 GNU 通用公共许可证（GPL），允许全球开发者自由修改和贡献代码。
模块化设计：支持动态加载模块，便于扩展功能，如文件系统、网络协议和设备驱动。
可移植性：支持多种架构，包括 x86、ARM、RISC-V 等，广泛应用于服务器、桌面、嵌入式设备（如 Android 手机）和超级计算机。
安全性与稳定性：内置权限控制、多任务处理和内存保护机制，常用于企业级环境。
截至 2025 年 8 月，Linux 内核已发展到 6.x 系列（如 6.15 版本），并开始支持 Rust 编程语言以提升安全性。
Linux 内核发展历史
Linux 内核的发展从一个个人项目演变为全球协作的开源典范，涉及数千名开发者。以下是主要发展时间线，呈现了关键版本和里程碑：
1991
0.01 / 0.02
Linus Torvalds 在赫尔辛基大学启动项目，受 Minix 启发；8 月在新闻组宣布，9 月发布首个版本（约 10,000 行代码），支持基本 shell 和编译器。
1992
0.12
成为开源项目，支持 bash 和 gcc；开始吸引社区贡献。
1994
1.0
首个稳定版本发布，支持多用户和网络功能；标志着从实验到实用。
1996
2.0
支持多处理器（SMP）和模块化加载；用户基数快速增长。
1999
2.2
改进网络和文件系统支持；广泛用于服务器。
2001
2.4
增强 USB 和防火墙支持；企业采用增加。
2003
2.6
引入预抢占和虚拟内存改进；2005 年开始使用 Git 版本控制系统，促进协作开发。
2011
3.0
版本号升级以庆祝 20 周年；优化虚拟化和容器支持（如 Docker 的基础）。
2015
4.0
实时补丁和内核自检功能；支持更多 ARM 架构。
2019
5.0
改进安全性和性能；LTS（长期支持）版本如 5.4 和 5.10 持续维护至 2026 年。
2022
6.0 / 6.1
版本号升级；6.1 引入 Rust 支持，提升内存安全；应用于现代硬件如 RISC-V。
2024-2025
6.x 系列（如 6.16）
持续优化 AI、云计算和边缘计算；发布周期约 9-10 周，主线内核保持活跃。
Linux 内核的发展依赖于全球社区，包括公司如 Red Hat、IBM 和 Google 的贡献。 如今，它驱动了超过 80% 的互联网服务器和大多数智能手机。 如果需要特定版本的详细信息，可进一步查询官方内核档案（如 kernel.org）。
Kernel 6.12版本新特性概览
Linux Kernel 6.12 新特性概览
Linux Kernel 6.12 于 2024 年 11 月 17 日正式发布，由 Linus Torvalds 宣布。这是一个重大版本，引入了多项长期期待的功能，如实时支持（PREEMPT_RT）和新的调度器 sched_ext，同时增强了硬件兼容性、安全性和性能。 该版本被视为潜在的长期支持（LTS）候选，适用于服务器、嵌入式系统和桌面环境。
主要新增功能
实时支持 (PREEMPT_RT)：集成实时内核补丁，使 Linux 适用于实时应用，如工业控制和机器人。该功能开发了 20 年，支持低延迟任务调度。
新调度器 sched_ext：引入可扩展调度类，允许用户自定义 CPU 调度策略，提升灵活性和性能优化。
DRM Panic 消息作为 QR 码：在内核崩溃时生成 QR 码，便于快速扫描和诊断错误。
硬件支持增强
处理器和架构：支持 Intel Granite Rapids 和 Sierra Forest 处理器（包括 OOB 模式和混合 CPU 容量缩放）；AMD Zen 和更新 CPU 的微码加载简化；RISC-V 新功能如 Zkr（用于 KASLR 种子）、IPI CPU 回溯、用户空间漏洞报告和 Svvptc 扩展。
图形和显示：默认启用 Intel Xe2 图形（用于 Lunar Lake 和 Battlemage）；支持 Raspberry Pi 5 图形加速。
网络和存储设备：新增驱动包括 Realtek RTL9054/RTL9068 等汽车 PCIe 设备、Microchip LAN8650/1 10BASE-T1S MAC-PHY、Rockchip RK3568 CAN-FD、Marvell xSPI、Mediatek MTK7981 和 NXP i.MX8ULP 控制器；支持 NVIDIA SMMUv3 虚拟命令队列。
外设和传感器：支持 PixArt PS/2 触控板、RTL8852BT/8852BE-VT（Wi-Fi 6）；ARM64 Surface 设备、LG 笔记本操作区域、Dell 电池充电设置、ASUS Vivobook 风扇配置文件和高分辨率滚轮滚动。
其他：支持 ARM “权限叠加扩展”（使用内存保护键）；Android 保护访客运行；多个互连 PMU；Sophgo SG2042 外部硬件监视器。
文件系统改进
EROFS：添加文件后备挂载支持，提升只读文件系统的灵活性。
其他文件系统：对 EXT4、Btrfs、exFAT、FUSE、F2FS 和 Bcachefs 的各种优化，包括性能提升和 bug 修复。
网络功能
Device Memory TCP：支持零拷贝 TCP 有效负载接收到 DMABUF 区域，同时包头单独处理，提升网络性能。
IPv6 增强：添加 IOAM6 支持新 tunsrc 封装模式；支持前缀信息选项中的 PIO p 标志。
PTP 支持：允许与 MONOTONIC_RAW 时间戳一起读取 PTP PHC。
安全性和其他改进
安全：LoongArch KVM 的访客 PMU 支持；AMD 内存控制器错误地址转换；Rust 更新和最新版本支持；vDSO getrandom 移植到多个架构（LoongArch64、ARM64、PowerPC、s390x）。
电源管理：intel_rapl 支持 AMD 家族 1Ah 和 Intel ArrowLake-U；cpuidle 工具显示驻留值。
测试和工具：新热管理测试模块；SWIG 绑定 libcpupower；Clang 支持 nolibc（包括 LTO）。
杂项：文档改进、清理和 bug 修复；SPI-NAND 连续读取；regmap irqdomains 自定义名称；MOSI 引脚空闲状态配置；ACPI 基于 RISC-V 中断控制器枚举。
6.12 版本强调实时性和调度创新，同时保持对现代硬件的广泛支持。
具体6.12更新日志详见：
https://kernelnewbies.org/Linux_6.12
本书的内核版本基于6.12.41 LTS版本，源码详见：https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git/tree/?h=v6.12.41
内核配置与编译流程（Kconfig & Makefile） （从 bootloader 到 init）
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