Linux Kernel

Question 1

Was sind die vier Bestandteile der Linux Kernels?

Answer 1

• Prozess Management
• Speicher Management
• E/A Subsystem
• Gerätetreiber

Question 2

Was passiert im Prozess Management?

Answer 2

• Verteilung der Ressource CPU.
• Single-Core-Scheduling.
• Multi-Core-Scheduling

Question 3

Was passiert im Speicher Management?

Answer 3

• Adressumsetzung.
• Speicherschutz.
• Virtuellen Speicher (Swap-Space).
• Extended Memory.

Question 4

Für was ist das E/A Subsystem verantwortlich?

Answer 4

• Einheitliches Programmierinterface (API) für den Zugri!
  auf Dateien und Geräte.
• Systemkonforme Integration von Hardware in den
  Kernel (Treiberinterface).
• Performanter Zugriff auf E/A (Stichworte Page-Cache,
  E/A-Scheduling).
• Filesysteme.

Question 5

Was ermöglichen Gerätetreiber?

Answer 5

• Standardisierter Zugriff auf Hardware.
• Für jedes Peripheriegerät, das aus der User-Ebene
  angesprochen werden soll, muss ein Gerätetreiber
  existieren.
• Kernel-Komponenten, somit auch die
  Gerätetreiber, haben Zugriff auf den Kernel-
  Adressraum

Question 6

Was ist ein Kernel Patch?

Answer 6

• Eine diff Datei die den Quellcode des Kernels verändert

Question 7

Was sind Besonderheiten des Linux Kernels?

Answer 7

Kein LIBC Funktionen
 - Standalone
 - Kein User Code
Keine Gleitkommazahlen -> emuliert
Alle Werte sind static um Nameskonflikte zu vermeiden

Question 8

Wo werden alle Kernel Konfigurationsparameter gespeichert?

Answer 8

im .config file

Question 9

Wie konfigurieren sie den Kernel?

Answer 9

make config
make menuconfig
make xconfig
make gconfig

Question 10

Wo lässt sich die Konfig aus dem laufenden Kernel auslesen?

Answer 10

cat proc/config.gz

Question 11

Wie ist der Kernel aufgebaut?

Answer 11

Der Kernel ist modular aufgebaut

Treiber auch einkompilierbar

Question 12

Welche Befehle beschleunigen den Kernel Bauprozess?

Answer 12

make -j x
ccache
distcc

Question 13

Was entsteht beim Kernel Bauprozess?

Answer 13

Erstellung immer aus vorherigem Object (Bootstrap):

vmlinux komplettes ELF Binary (’kernel proper’), wird
unabhängig von der Zielarchitektur erstellt.

vmlinux.bin The same as vmlinux, but in a bootable raw binary file format. All symbols and relocation information is discarded.

piggy.gz/piggy.o: ’vmliunx.bin’ komprimiert, bzw. als linkbares Objekt (.o)
+
Target Objects: head.o, misc.o Startup-Code und
Kernel Entpack-Code
=>
linker -> arch/:
zImage/bzImage: komprimiertes Kernel Image für Bootlader

Question 14

Was ist ein RootFS und was beeinhaltet es?

Answer 14

OS benötigt FS zum Betrieb
System hat 2 Images Kernel, RootFS

Beeinhaltet:
Systemprogramme
Konfigurationsso!ware
Applikationen

Question 15

Wichtige Bootparameter?

Answer 15

initrd= Initial RAM Disk Image (startet dort /linuxrc)
init= Angabe eines alternativen Binaries sta! ’/sbin/init’
(Block-Device Default)
rdinit= Angabe eines alternativen Binaries statt ’/init’ (initramfs Default)

Question 16

Warum wird der Device Tree benötigt?

Answer 16

Jede ARM Plattfom -> unterschiedliche Treiber und Module

• bläht Kernel Code auf
• Andere Interrupts
• Keine PCI Konfigschnittstelle

Question 17

Umsetzung des Device Trees?

Answer 17

• Board-Firmware oder
  der Bootloader kopieren die
  Device Trees als Datenstruktur in den
  Hauptspeicher

Question 18

Was muss beim Einsatz des Device Trees beachtet werden?

Answer 18

Kernel wie Bootloader müssen Device Trees unterstützen

Question 19

Wie wird der Device Tree erstellt?

Answer 19

Device Tree Structure > Device Tree Compiler => wird zu Device Tree Blob

Question 20

Beschreiben Sie die Embedded Linux System Architektur

Answer 20

Linux P 4

Question 21

Welche Abstraktionsschicht ist in der Embedded Linux System Architektur über den Gerätetreibern?

Answer 21

HAL (kurz für Hardware Abstraction Layer)
Software, die es Anwendungen ermöglicht, Informationen über verfügbare Hardware abzurufen und mit ihr zu kommunizieren.
Mit HAL können Anwendungen auf das Anschließen und Entfernen von Hardware reagieren

Question 22

Was ist ein ELF

Answer 22

Das Executable and Linking Format (kurz: ELF) beschreibt das Standard-Binärformat ausführbarer Programme