• В ядре нельзя легко использовать вычисления с плавающей точкой.
• Ядро использует стек небольшого фиксированного размера.
• Поскольку в ядре используются асинхронные прерывания, ядро является преемптивным и в ядре имеется поддержка SMP, то в ядре необходимо учитывать наличие параллелизма и использовать синхронизацию.
• Переносимость очень важна.
Давайте рассмотрим более детально все эти проблемы, так как все разработчики ядра должны постоянно помнить о них.
Отсутствие библиотеки >libc
В отличие от обычных пользовательских приложений, ядро не компонуется со стандартной библиотекой функций языка С (и ни с какой другой библиотекой такого же типа). Для этого есть несколько причин, включая некоторые ситуации с дилеммой о курице и яйце, однако первопричина — скорость выполнения и объем кода. Полная библиотека функций языка С, и даже только самая необходимая ее часть, очень большая и неэффективная для ядра.
При этом не нужно расстраиваться, так как многие из функций библиотеки языка С реализованы в ядре. Например, обычные функции работы со строками описаны в файле >lib/string.с. Необходимо лишь подключить заголовочный файл > и пользоваться этими функциями.
Заголовочные файлы
Заметим, что упомянутые заголовочные файлы и заголовочные файлы, которые будут упоминаться далее в этой книге, принадлежат дереву исходного кода ядра. В файлах исходного кода ядра нельзя подключать заголовочные файлы извне этого дерева каталогов, так же как и нельзя использовать внешние библиотеки,
Отсутствует наиболее известная функция >printf(). Ядро не имеет доступа к функции >printf(), однако ему доступна функция >printk(). Функция >printk() копирует форматированную строку в буфер системных сообщений ядра (kernel log buffer), который обычно читается с помощью программы >syslog. Использование этой функции аналогично использованию >printf():
>printk("Hello world! Строка: %s и целое число: %d\n",
> a_string, an_integer);
Одно важное отличие между >printf() и >printk() состоит в том, что в функции >printk() можно использовать флаг уровня вывода. Этот флаг используется программой >syslog для того, чтобы определить, нужно ли показывать сообщение ядра. Вот пример использования уровня вывода:
>printk(KERN_ERR "Это была ошибка !\n");
Функция >printk() будет использоваться на протяжении всей книги. В следующих главах приведено больше информации о функции >printk().
Как и все "уважающие себя" ядра Unix, ядро Linux написано на языке С. Может быть, это покажется неожиданным, но ядро Linux написано не на чистом языке С в стандарте ANSI С. Наоборот, где это возможно, разработчики ядра используют различные расширения языка, которые доступны с помощью средств компиляции gcc (GNU Compiler Collection — коллекция компиляторов GNU, в которой содержится компилятор С, используемый для компиляции ядра).
