Linux源码编译(一)：从头文件说起

在Linux体系结构章节中，主要让大家对Linux结构层次有一定的了解，没有过多的长篇大论，力求简结，但其中的每一个细节要点都值得花费很多时间去研究，比如X window架构，驱动模块，文件系统的实现等。对于细节，只能靠大家自己去沉淀和深究，本博客旨在从全局概念上让大家对Linux有更多的认知，系列文章讲完后，希望留给大家的感觉是：不再害怕Linux。

在这一节里，主要和大家理一理Linux下头文件方面的杂碎，从大的方向说，Linux下编程分为两块：
  1). 内核开发
  2). 用户空间程序开发

 

1. 内核空间头文件
对于 Linux kernel的程序开发，主要使用C语言，当然汇编语言也是举足轻重，Kernel的开发主要针对哪些方面呢？
  1). 硬件驱动模块
  2). 内核性能的增强
  3). 内核的新功能、新特性
  4). 内核bug的fix
  ......

无论是哪一方面的内核开发，使用的都是内核自身的头文件，而内核的头文件主要有两个目录位置:


当然，除了asm和 linux 这两个主要的头文件目录，还有诸如/usr/include/drm，/usr/include/video，/usr/include/sound等驱动相关的头文件目录。

总之，如果是从事内核开发的话，所有引用的头文件均是来自内核本身，绝不可能使用用户空间的头文件，比如"glibc"，“libstdc++"等头文件的引用是不可能出现在内核程序中的。


2. 用户空间头文件
用户空间的头文件杂乱纷繁，随便一个应用程序，几乎都有自己维护的头文件，但尽管如此，有一些最基本、相对底层的头文件或库函数是开发应用程序的基础。

比如，如果想在用户空间编写C语言程序，那么使用的最基本的C库和头文件是由glibc提供的；想在用户空间编写C++程序，其使用的基本库和头文件又是来自于libstdc++。

对于glibc，不仅仅提供了标准的C库，如fopen(), fclose()等， 而且还提供了和内核空间打交道的相关库，如open(), close()等。

不管是glibc提供的C库，还是由libstdc++提供的C++库，想要编写GUI窗口程序，显然不太现实，于是，有了著名的基于C语言的GTK+库和基于C++语言的QT库，这些相对上层的库所做的事情就是为了方便编写GUI程序，对C和C++封装了一层。

除了上面这些编程相关的库或头文件，Linux环境中编程还有很多编程语言，比如Java，Python等。


3. 所谓跨平台
 1). 跨平台一般分为：
      跨硬件平台：比如Linux内核，即能在x86上运行，也能在ARM或Android上运行
      跨系统平台：即能在Linux系统下运行，也能在Windows系统下运行，比如firefox
      跨硬件跨系统：比如Java程序，可以在不同的体系结构，也可以在不同的系统平台运行

 2). Window环境中重新编译，才能运行，其原理是使用标准库编写程序，从而实现跨平台：
      glibc：Linux标准C库
      libstdc++：Linux标准C++库

 3). Windows环境中重新编译，才能运行，其原理是统一不同系统平台的链接库，从而实现跨平台：
      GTK+：基于C语言的GUI库
      Qt： 基于C++的GUI库

 4). Windows环境中不需要重新编译，一次编译，到处运行:
      Java，使用JVM虚拟机统一不同的链接库和不同的平台，从而实现跨平台。