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Linux内核 MMU的工作原理

MMU由一个或一组芯片组成,一般存在于协处理器中,其功能是把虚拟地址映射为物理地址。...用户空间和内核空间 通常操作系统把虚拟地址划分为用户空间和内核空间,例如 X86平台的Linux 系统虚拟地址空间是0x00000000 - 0xFFFFFFFF,前3GB(0x00000000 - 0xBFFFFFFF...用户程序加载到用户空间,在用户模式下执行,不能访问内核中的数据,也不能跳转到内核代码中执行。 这样可以保护内核,如果一个进程访问了非法地址,顶多这一个进程崩溃,而不会影响到内核和整个系统的稳定性。...事实上,整 个内核就是由各种中断和异常处理程序组成的。...内核把这个异常解释为段错误,把相发异常的进程终止掉。

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Linux内核同步原理学习笔记

a.linux2.0以前的时代 在多年前,linux还没有支持对称多处理器SMP的时候,避免并发数据访问相对简单。...b.linux2.0以后的时代 从2.0开始,linux开始支持SMP. 此时如果不加保护,运行在两个不同处理器上的内核代码完全可能在同一时刻并发访问共享数据。...到2.6时,linux已经发展成抢占式内核, 在不加保护的时候,调度程序可以在任何时刻抢占正在运行的内核代码,重新调度其他的进程运行。...可以选定CONFIG_DEBUG_SPINLOCK选项,打开spinlock的调试功能 a.spinlock的初始化 静态 spinlock_t my_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED...用户驱动直接关闭内核抢占的情况不多,但一些内核机制的内部需要这一功能。 比如单cpu系统上的spinlock锁, spin_lock的内部并没有忙等待,而只是关闭了内核抢占。

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深度:一文看懂Linux内核Linux内核架构和工作原理详解

内核就像一个库,提供了一组面向系统的命令。系统调用对于应用程序来说,就像调用普通函数一样。 4. 内核实现策略: 微内核。最基本的功能由中央内核(微内核)实现。...所有其他的功能都委托给一些独立进程,这些进程通过明确定义的通信接口与中心内核通信。 宏内核内核的所有代码,包括子系统(如内存管理、文件管理、设备驱动程序)都打包到一个文件中。...每个用户空间的进程都使用自己的虚拟地址空间,而内核则占用单独的地址空间。 Linux 内核可以进一步划分成 3 层。最上面是系统调用接口,它实现了一些基本的功能,例如 read 和 write。...这不仅可以向内核添加硬件功能,还可以包括运行服务器进程的模块,比如低级别虚拟化,但也可以替换整个内核,而不需要在某些情况下重启计算机。...模块通常向基本内核添加设备、文件系统和系统调用等功能。lkm的文件扩展名是.ko,通常存储在/lib/modules目录中。

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深度:一文看懂Linux内核Linux内核架构和工作原理详解

4.内核就像一个库,提供了一组面向系统的命令。系统调用对于应用程序来说,就像调用普通函数一样。 内核实现策略: 1.微内核。最基本的功能由中央内核(微内核)实现。...每个用户空间的进程都使用自己的虚拟地址空间,而内核则占用单独的地址空间。 Linux 内核可以进一步划分成 3 层。最上面是系统调用接口,它实现了一些基本的功能,例如 read 和 write。...我学习的时候是三本书交叉着看的,先看LKD3,专于一个子系统,主要就是了解设计的原理和思想,当然也会碰到对一些主要函数的介绍,但大多就是该函数基于前面介绍的思想和原理完成了什么样的功能,该书并没有就函数本身的实现进行深入剖析...ULK3也会有设计原理与思想之类的概括性介绍,基本上都位于某个主题的开篇段落。...但是更多的是对支持该原理和思想的主要函数实现的具体分析,同样在首段,一句话综述函数的功能,然后对函数的实现以1、2、3,或者a、b、c步骤的形式进行讲解。

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深度:一文看懂Linux内核Linux内核架构和工作原理详解

4.内核就像一个库,提供了一组面向系统的命令。系统调用对于应用程序来说,就像调用普通函数一样。 内核实现策略: 1.微内核。最基本的功能由中央内核(微内核)实现。...每个用户空间的进程都使用自己的虚拟地址空间,而内核则占用单独的地址空间。 Linux 内核可以进一步划分成 3 层。最上面是系统调用接口,它实现了一些基本的功能,例如 read 和 write。...我学习的时候是三本书交叉着看的,先看LKD3,专于一个子系统,主要就是了解设计的原理和思想,当然也会碰到对一些主要函数的介绍,但大多就是该函数基于前面介绍的思想和原理完成了什么样的功能,该书并没有就函数本身的实现进行深入剖析...ULK3也会有设计原理与思想之类的概括性介绍,基本上都位于某个主题的开篇段落。...但是更多的是对支持该原理和思想的主要函数实现的具体分析,同样在首段,一句话综述函数的功能,然后对函数的实现以1、2、3,或者a、b、c步骤的形式进行讲解。

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Linux内核调试利器|kprobe 原理与实现

在《Linux 内核调试利器 | kprobe 的使用》一文中,我们介绍过怎么使用 kprobe 来追踪内核函数,而本文将会介绍 kprobe 的原理和实现。...kprobe 原理 kprobe 可以用来跟踪内核函数中某一条指令在运行前和运行后的情况。...如果不了解断点的原理,那么请先看看这篇文章《断点的原理》。 当使用 kprobe 来跟踪内核函数的某条指令时,kprobe 首先会把要追踪的指令保存起来,然后把要追踪的指令替换成 int3 指令。...注册 kprobe 实例 在《Linux 内核调试利器 | kprobe 的使用》一文中介绍过,编写好的 kprobe 模块需要通过调用 register_kprobe() 函数来注册到内核。...为了解决这个问题,Linux 内核使用单步调试模式来处理这种情况。

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Linux 内核Linux 内核源码结构 ( 下载 Linux 内核源码 | 使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 )

文章目录 一、下载 Linux 内核源码 二、使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 一、下载 Linux 内核源码 ---- 参考 【Linux 内核】编译 Linux 内核 ① ( 下载指定版本的...Linux 内核源码 | Linux 内核版本号含义 | 主版本号 | 次版本号 | 小版本号 | 稳定版本 ) 博客 , 下载 Linux 5.6.18 版本的内核源码 ; 5.x 内核源码下载地址...: https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/ Linux 内核 5.6.18 版本 : https://mirrors.edge.kernel.org...参考 【错误记录】解压 Linux 内核报错 ( Can not create symbolic link : 客户端没有所需的特权 | Windows 中配置 7z 命令行执行解压操作 ) 博客 ;...不同版本的 Linux 内核 区别 : 系统调用 : 其系统调用是相同的 , 新的版本可能会增加新的系统调用 ; 设备文件 : 各内核版本的设备文件都是相同的 , 但是 内部接口 可能不同 ; 二、使用

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Linux 内核Linux 内核源码结构 ( 下载 Linux 内核源码 | 使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 )

文章目录 一、下载 Linux 内核源码 二、使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 一、下载 Linux 内核源码 ---- 参考 【Linux 内核】编译 Linux 内核 ① ( 下载指定版本的...Linux 内核源码 | Linux 内核版本号含义 | 主版本号 | 次版本号 | 小版本号 | 稳定版本 ) 博客 , 下载 Linux 5.6.18 版本的内核源码 ; 5.x 内核源码下载地址...: https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/ Linux 内核 5.6.18 版本 : https://mirrors.edge.kernel.org...不同版本的 Linux 内核 区别 : 系统调用 : 其系统调用是相同的 , 新的版本可能会增加新的系统调用 ; 设备文件 : 各内核版本的设备文件都是相同的 , 但是 内部接口 可能不同 ; 二、使用...按钮 , 此时就可以在 VSCode 中阅读 Linux 内核源码 ;

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linux内核编程_linux内核是什么

指在系统中负责完成最基本功能和系统管理的部分, 操作系统有哪些组成部分?...内核——操作系统的内在核心 设备驱动程序 启动引导程序 命令行shell 其他种类的用户界面—-操作系统的外在表象 基本的文件管理工具和系统工具 Linux内核的组成 Linux内核源代码目录结构是什么...Makefile:分布在Linux 内核源代码中的Makefile,定义Linux 内核的编译规则。 配置文件(Kconfig):给用户提供配置选择的功能。...记录哪些部分被编译入内核、哪些部分被编译为内核模块。 在Linux 内核中增加程序需要完成哪些工作? 将编写的源代码复制到Linux 内核源代码的相应目录。...次引导加载程序加载Linux内核和可选的初始RAM 磁盘,将控制权交给Linux内核源代码。 运行被加载的内核,并启动用户空间应用程序。

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LINUX内核

一、Linux内核2.6特点: 1.新的调度器 2.内核抢占 3.改进线程模型 4.虚拟内存 5.文件系统 6.音频:音频体系结构ALSA.支持USB音频和MIDI设备,并支持全双工重放功能。...二、LINUX内核的组成 1.LINUX内核源代码目录结构 1)arch:包含和硬件体系结构相关的代码,每种平台占一个相应的目录。如i386,arm,powerpc,mips等。...4)Documentation:内核各部分通用解释和注释。...模块 16)sound:ALSA,OSS音频中设备的核心代码和常用设备驱动 17)usr:实现了用于打包和压缩的CPIO等 2.LINUX内核组成部分 2.1 LINUX主要用进程调度,虚拟文件系统,...3.Linux内核空间与用户空间 Linux只能通过系统调用和硬件中断来完成用户空间到内核空间的控制转移

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Linux 内核】编译 Linux 内核 ② ( 解压内核源码 | 查询当前 Linux 内核版本号 | 进入并查看 linux 内核源码目录 )

文章目录 一、解压内核源码 二、查询当前 Linux 内核版本号 三、进入并查看 linux 内核源码目录 一、解压内核源码 ---- 将 下载的 Linux 内核源码 linux-5.6.14.tar.gz...拷贝到 Ubuntu 虚拟机中 , 执行 tar xvf linux-5.6.14.tar.gz 命令 , 解压 Linux 内核源码 ; 解压完毕后 , linux-5.6.14 目录中就是解压后的...Linux 内核源码 ; 二、查询当前 Linux 内核版本号 ---- 执行 uname -a 命令 , 查询当前 Ubuntu 系统的 Linux 内核版本号 , 执行过程如下 : root@ubuntu...x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux root@ubuntu:~/kernel# root@ubuntu:~/kernel# 当前的内核版本号是 4.13.0 ; 三...、进入并查看 linux 内核源码目录 ---- 进入之前解压的 linux-5.6.14 内核源码目录 ; root@ubuntu:~/kernel# ls linux-5.6.14 linux-5.6.14

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Linux 内核 vs Windows 内核

对于服务器使用的操作系统基本上都是 Linux,而且内核源码也是开源的,任何人都可以下载,并增加自己的改动或功能Linux 最大的魅力在于,全世界有非常多的技术大佬为它贡献代码。...完成第一版 Linux 后,Linux Torvalds 就在网络上发布了 Linux 内核的源代码,每个人都可以免费下载和使用。...Monolithic Kernel Monolithic Kernel 的意思是宏内核Linux 内核架构就是宏内核,意味着 Linux内核是一个完整的可执行程序,且拥有最高的权限。...不过,Linux 也实现了动态加载内核模块的功能,例如大部分设备驱动是以可加载模块的形式存在的,与内核其他模块解藕,让驱动开发和驱动加载更为方便、灵活。 ?...微内核内核功能少,可移植性高,相比宏内核有一点不好的地方在于,由于驱动程序不在内核中,而且驱动程序一般会频繁调用底层能力的,于是驱动和硬件设备交互就需要频繁切换到内核态,这样会带来性能损耗。

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linux 切换内核版本,切换 Linux 内核版本

Linux 内核是开源类 Unix 系统宏内核。仅仅一个内核并不是一套完整的操作系统。有一套基于 Linux 内核的完整操作系统叫作 Linux 操作系统。...Kernel 是 Linux 系统的核心,主要负责硬件的支持。 Linux 内核提供了安全补丁, bugfix 和新特性。 Linux 内核在 GNU 通用公共许可证第 2 版之下发布。...Linux 的 Kernel 主要提供以下五个基本的功能 硬件管理以及硬件的抽象 进程和线程的管理,以及之间的通信 内存的管理,包括虚拟内存管理以及内存空间的包含 I/O 设备,包括文件系统,网络接口,...串行接口 (Serial interfaces) 等等 设备基本功能,包括开启启动,关闭,计时器,多任务管理等等 修改启动内核版本需要谨慎,每一步在确认知道自己在做什么的情况下再操作。...Linux 内核版本号的意义 Linux 内核版本号由 3 组数字组成:第一个组数字。第二组数字。第三组数字 第一个组数字:目前发布的内核主版本。

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Linux内核开发_1_编译LInux内核

内核中一个功能模块有三种编译方法:一种是编入、一种去去除、一种是模块化。...如果不清楚,选N(实验阶段功能,下同)。 [ ]Auditing support 审计功能,某些内核模块需要它(SELINUX),如果不知道,不用选。...[ ]Module versioning suppor 这个功能可以让你使用其它版本的内核模块,除非特殊需要,一般不选。...Default I/O scheduler (CFQ) —> 默认IO调度器有上面三个IO调度器:抢先式是传统的,它的原理是一有响应,就优先考虑调度。...[ ] Enable KSM for page merging 允许linux内核识别出包含相同内容的内存页,然后合并这些内存页,将数据整合在一个位置可以多次引用,特殊功能,不用选。

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Linux操作系统原理内核网络协议栈

前言 本文主要记录 Linux 内核网络协议栈的运行原理 数据报文的封装与分用 image.png 封装:当应用程序用 TCP 协议传送数据时,数据首先进入内核网络协议栈中,然后逐一通过 TCP/IP...image.png Linux 内核网络协议栈 协议栈的全景图 image.png 协议栈的分层结构 image.png image.png 逻辑抽象层级: 物理层:主要提供各种连接的物理设备,如各种网卡...这一层的目的主要是为了统一不同的接口卡的驱动程序与网络协议层的接口,它将各种不同的驱动程序的功能统一抽象为几个特殊的动作,如 open,close,init 等,这一层可以屏蔽底层不同的驱动程序。...2、在传输层 udp_write() 调用本层的 udp_sendto() 完成功能。...3、在网络层,函数 ip_queue_xmit() 的功能是将数据包进行一系列复杂的操作,比如是检查数据包是否需要分片,是否是多播等一系列检查,最后调用 dev_queue_xmit() 发送数据。

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