在图像处理中许多滤波器（滤波函数）都会使用核（Kernel），那么什么是核呢？

    核其实是一组权重，决定了如何利用某一个点周围的像素点来计算新的像素点，核也被称为卷积矩阵，对一个区域的像素做调和或者卷积运算，通常基于核的滤波器被称为卷积滤波器。OpenCV中的filter2D()函数，可以运用由用户指定的任意核来计算。

    核是什么样的格式？

    通常核是一个二位数组，特征是奇数行、奇数列，中心位置对应着感兴趣的像素，数组每一个元素为整数或者浮点数，相对应值的大小对应其权重，比如：

                                    kernel1=numpy.array([[-1, -1,-1],

                                                                         [-1, 9, -1],

                                                                         [-1,-1,-1]])

    表明感兴趣的像素值权重为9，相邻区域权重为-1，而计算则为将中心像素值乘以9，减去周围所有的像素，如果感兴趣的像素与周围像素存在差异，则该差异会被放大，达到了锐化的目的。【注意】权重加起来和为1，这样做的结果是不会改变图像的亮度，如果权重之和为0，则会得到一个边缘检测核，将边缘转为白色，而非边缘区域转为黑色。

    使用方法：cv2.filter2D(InputArray=img, depth=-1,kernel, OutputArray=dst)

    depth指定图像每个通道的位深度（位深度cv2.CV_8U表示每个通道为8位），关于这部分详解内容见参看链接[1],为负值表示目标图像和源图像保持一致。而针对彩色图像，filter2D会对每一个通道都使用相同的核，如果要用不同的核，需要使用split()和merge()函数。

python实现各种滤波及其表现：

卷积类：

class ConvolutionFilter(object):
    """
    一个普通的卷积滤波器（灰度图或者彩图）
    """
    
    def __init__(self,kernel):
        self._kernel=kernel
        
    def apply(self,src):
        dst=cv2.filter2D(src,-1,self._kernel)
        return dst

锐化滤波器类(sharpenFilter)：

class SharpenFilter(ConvolutionFilter):
    """
    一个指定核的滤波器
    """
    
    def __init__(self):
        kernel=numpy.array([[-1,-1,-1],
                           [-1,9,-1],
                           [-1,-1,-1]])
        ConvolutionFilter.__init__(self,kernel)

实现不同的滤波器只需要修改相应的核即可，比较有意思的一个核，它不对称，同时具有模糊（因为有正的权重）和锐化（因为负的权重）的作用，会产生浮雕（emboss)的效果：

 kernel=numpy.array([[-2, -1, 0],
                     [-1, 1, 1],
                     [0, 1, 2]])

import cv2
import filters
image=cv2.imread('building.jpg')cv2.imshow('src',image)
#Emboss滤波效果
embossFilter=filters.EmbossFilter()
embossImg=embossFilter.apply(src=image)
cv2.imshow('embossImage',embossImg)
cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()

下面看看实际处理效果：

    单单是改变核，哪怕是某一个元素的值，实现的功能可能就会不同，而要注意的是在边缘检测前往往会对图像进行模糊处理，可以很好的解决将噪声错误的识别为边缘的问题，opencv内常用的模糊方法有blur()(简单的算术平均)，medianBlur(src,blurKsize)以及GaussianBlur(src,ksize)。

    目的相同，不同的核其效果也会有所差别，方法的选择取决于你的目的。

参考文献

OpenCV 3计算机视觉 Python语言实现（第2版）

opencv2函数学习之blur，GaussianBlur，medianBlur和bilateralFilter：实现图像平滑处理

一、Linux内核简介

Linux 内核采用宏内核架构，即 Linux 大部分功能都会在内核中实现，如进程管理、内存管理、设备管理、文件管理以及网络管理等功能，它们是运行在内核空间中（也可以称之为特权模式下运行）。

而微内核，它仅仅是将内核的基本功能放入内核中，如进程管理、进程调度等，而其他的设备管理、文件管理等功能都放在内核空间之外（即运行在非特权模式下）。

Linux 内核组成 ：

Linux 内核主要由 5 部分组成，分别为：进程管理子系统，内存管理子系统，文件子系统，网络子系统，设备子系统。

由系统调用层（系统调用子系统）进行统一管理，应用层通过系统调用层的函数接口与内核进行交互，用户应用程序执行的

地方是用户空间，用户空间之下则是内核空间，Linux 内核正是位于内核空间中。

二、Linux内核组成

1、进程管理子系统

进程管理的核心就是进程的调度。在 Linux 内核中，进程调度的单元是进程，进程调度控制系统中的多个进程对 CPU 的访问，从宏观上看，系统中的进程在 CPU 中是并发执行的。此外内核通过系统调用提供了应用程序编程接口，例如：创建新进程（fork，exec），结束进程（kill，exit），并且提供了控制进程，同步进程和进程间通信的接口。

（1）进程与程序的区别：

• 程序：存放在磁盘上的一系列代码和数据的可执行映像，是一个静止的实体。
• 进程：是一个执行中的程序，它是动态的实体。

（2）进程的四要素：

• 有一段程序供其执行，这段程序不一定是某个进程所专有，可以与其他进程共用。
• 有进程专有的系统堆栈空间（也可以称之为内核堆栈空间）。
• 在内核中有一个 task_struct 数据结构，即进程控制块。有了这个数据结构，进程才能被内核调度器识别并参与内核调度，除此之外它还记录着进程所占有的各项资源。
• 除上述的专有的系统堆栈空间外，进程还需要有独立的用户堆栈空间，这就是 mm_struct 数据结构，该数据结构位于 task_struct 结构中，字段名称为 mm。

（3）进程的堆栈：

• 内核在创建一个新的进程（创建进程控制块 task_struct） 时，为进程创建堆栈。
• 一个进程有 2 个堆栈，即用户堆栈和系统堆栈；用户堆栈的空间指向用户地址空间，内核堆栈的空间指向内核地址空间。
• 当进程在用户态运行时，CPU 堆栈指针寄存器指向用户堆栈地址，使用用户堆栈。
• 当进程运行在内核态时，CPU 堆栈指针寄存器指向的是内核堆栈空间地址，使用内核堆栈。

（4）进程与线程的区分：

• 进程：四个要素是必要条件
• 用户线程：有共享的用户空间
• 内核线程：没有用户空间，即 mm_struct 为 NULL
• 简单区分如图所示：

（5）进程调度：

（6）进程状态：

3、文件管理子系统

• 在 Linux 系统中一切皆文件，它把一切资源都看作是文件，包括硬件设备，通常称为设备文件。
• Linux 的文件管理子系统主要实现了虚拟文件系统（Virtual File System，VFS），虚拟文件系统屏蔽了各种硬件上的差异以及具体实现的细节，为所有的硬件设备提供统一的接口，即实现了设备无关性，同时文件管理系统还为应用层提供统一的 API 接口。
• Linux 的文件系统体系结构是对一个对复杂系统进行了抽象化，通过使用一组通用的 API 函数，Linux 可以在许多种存储设备上支持多种文件系统，如 NTFS、EXT2、EXT3、EXT4 、FAT 等等；而用户空间包含一些应用程序和 GNU C 库（glibc），它们使用的 API 接口是由系统调用层提供（如打开、读、写和关闭等）。
• 框架如图所示：

 

 

4、网络子系统

在 Linux 内核中，与网络相关的代码被 Linux 独立开，形成一个相对独立的子系统，称为网络子系统，网络子系统是一个层次化的结构，可分为以下几个层次：

• Socket 层（也可以称之为协议无关层）：Linux 在发展过程中，采用 BSD Socket API 作为自己的网络相关的 API 接口。同时，Linux 的目标又要能支持各种不同的协议族，而且这些协议族都可以使用 BSD Socket API 作为应用层的编程接口，这样一来将 Socket 层抽象出来就能屏蔽不同协议族之间的差异，不会对应用层的使用产生影响。
• 协议层：Linux 网络子系统功能上相当完备，它不仅支持 INET 协议族（也就是通常所说的 TCP/IP 协议族），而且还支持其它很多种协议族，如 INET6、DECnet，ROSE，NETBEUI 等，对于 INET 、INET6 协议族来说，又会进一步将协议族划分为传输层和网络层以及链路层等。
• 网络设备层：网络设备其实是设备驱动层的内容了，它抽象了网卡数据结构，在一个系统中可能存在多种网卡，屏蔽了不同硬件上的差异，这一层提供了一组通用函数供底层网络设备驱动程序使用。
• 框架如图所示：

 

 

5、设备子系统

设备子系统又被称之为设备驱动，如 LCD、摄像头、USB、音频等都是属于设备，且设备的厂商不同其驱动程序也是不同的，但是对于 Linux 来说，不可能去将每个设备都包含到内核，它只能抽象去描述某种设备。

系统调用层是 Linux 内核与应用程序之间的接口，而设备驱动则是 Linux 内核与硬件之间的接口，设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节，在应用程序看来，硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以象操作普通文件一样对硬件设备进行操作（打开、读、写和关闭）。

设备驱动程序是内核的一部分，主要功能：

• 对设备初始化和释放
• 把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据
• 读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据
• 检测和处理设备出现的错误

根据设备的共性将设备分 类：

字符设备、块设备、网络设备

• 字符设备，是以字节为单位传输的 IO 设备，可以提供连续的数据流，应用程序可以顺序读取，通常不支持随机存取。这种字符传输的效率通常是比较低的，如鼠标、键盘、串口等都是字符设备。
• 块设备，是以块为单位进行传输的设备，应用程序可以随机访问块设备中的数据，程序可以指定读取数据的位置。磁盘就是一种常见的块设备，应用程序可以寻址磁盘上的任何位置，并在这个位置读取数据。块设备读取的数据只能以块为单位的倍数进行（通常是 512Byte 的整数倍），而不能与字符设备一样以字节为单位读取。块设备的传输速度是比较高的。
• 网络设备，其实就是网络子系统中描述的网络设备层，统一描述了不同的网卡设备，如 WIFI、以太网等。因为网络设备存在协议栈（协议族），它涉及了网络层协议，所以 Linux 将网络设备单独分层一类设备。传输速率通常很高。
• 框架如图所示：

 

 

文章参照： [野火]i.MX Linux开发实战指南 归纳总结笔记

 

一、简介

1、本次升级主要是处理CVE-2022-0847的漏洞问题
2、操作系统版本CentOS Linux release 7.2
3、内核版本，升级前3.10.0-327.el7.x86_64

二、下载内核

1、离线升级时，可在http://ftp.sjtu.edu.cn/sites/elrepo.org/linux/kernel/el7/x86_64/RPMS选择对应架构平台不受影响的内核版本文件下载，然后离线安装，也可通过yum下载包后进行安装
2、在线安装时，直接通过yum进行安装即可。

三、升级内核

因为在线yum升级较为简单，且大部份命令相同，因此本次升级以离线方式进行升级。

首先找台能访问互联网的机器，下载内核包

1、安装 ELRepo 最新版本库
rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
yum install https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.el7.elrepo.noarch.rpm

2、查看可用的最新kernel版本

yum --disablerepo=“*” --enablerepo=“elrepo-kernel” list available

可以看到有两个版本
内核版本介绍：
lt:longterm的缩写：长期维护版；
ml:mainline的缩写：最新稳定版；

3、下载内核
可用yum --enablerepo=elrepo-kernel install kernel-直接在线安装
这里我们使用yum的downloadonly下载到本地。
下载稳定版本
yum -y install --downloadonly --downloaddir=/tmp/kernel --enablerepo=elrepo-kernel kernel-ml

安装
rpm -ivh *

切换内核

查看所有可用内核版本
grubby --info=ALL | grep ^kernel

查看默认的内核版本
grubby --default-kernel
awk -F’ ‘$1=="menuentry " {print i++ " : " $2}’ /etc/grub2.cfg

设置内核版本
grubby --set-default “/boot/vmlinuz-5.17.3-1.el7.elrepo.x86_6”
grub2-set-default 1

重启

reboot重启服务器

问题处理

问题1、鼠标无法使用，不灵敏
处理：将旧内核驱动复制到新的内核里面
[root@localhost ~]# cp -r /usr/src/kernels/3.10.0-327.el7.x86_64/drivers /usr/src/kernels/5.17.2-1.el7.elrepo.x86_64/drivers

编译安装参考http://blog.itpub.net/27771627/viewspace-1256552/