文档建议反馈控制台
首页
学习
活动
专区
圈层
工具
MCP广场
文章/答案/技术大牛
发布

【Linux 内核】宏内核与微内核架构 ( 操作系统需要满足的要素 | 宏内核 | 微内核 | Linux 内核动态加载机制 )

文章目录 一、操作系统需要满足的要素 二、宏内核 三、微内核 四、Linux 内核动态加载机制 一、操作系统需要满足的要素 ---- 电脑上运行的 操作系统 , 是一个 软件 ; 设备管理 : 操作系统需要...---- 宏内核 : 内核代码 编译成 二进制文件 , 内核 运行在 一个 大内核 地址空间 中 , 可以 直接 访问 , 调用 内核代码 , 这种内核优点是 效率高 , 性能强 ; 下图中 , 最上层是..." 系统调用 " , 中间是 " 宏内核 " , 最下方是 硬件层 ; 宏内核优点 : 设计简单 , 性能高 ; 三、微内核 ---- 微内核 : 将 操作系统 拆分成 多个 独立功能模块 , 这些...进行通信 , 微内核优点 : 稳定性好 , 实时性好 ; 微内核缺点 : 高度模块化 , 模块之间只能通过消息传递信息 , 效率低 ; 四、Linux 内核动态加载机制 ---- Linux 内核模块动态加载...: Linux 内核 使用了 模块设计 , 可以进行 动态加载 内核模块 ; Linux 内核的 核心实现 , 设备驱动实现 , 可以 编译成一个独立模块 , 这些独立模块可以被编译成 独立的目标文件

5.3K30
    • 您找到你想要的搜索结果了吗？
    是的
    没有找到

    Linux内核中offsetof宏深度刨析

    一、定义与实现 在 Linux 内核源码的 include/linux/stddef.h 文件中，offsetof 宏的定义如下： #define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t...三、使用场景 offsetof宏在内核编程中有许多应用场景，包括但不限于下面的列举。 3.1. 容器管理 在 Linux 内核中，链表、树等数据结构是非常常见的容器。...例如，在内核链表的实现中，链表节点通常是嵌入到其他结构体中的，通过 offsetof 宏可以准确地计算出包含该链表节点的结构体的起始地址，从而方便进行内存管理、节点的插入、删除以及遍历等操作。...五、总结 offsetof宏是 Linux 内核中用于计算结构体成员偏移量的关键工具。通过将地址 0 转换为结构体指针，访问成员并取地址，得到偏移量。...《一种获取Linux内核中数据结构偏移的方法和装置》：介绍了获取Linux内核中数据结构偏移的一种方法和装置，虽然与offsetof宏的直接介绍不完全相同，但提供了理解Linux内核中数据结构偏移的背景知识

    8610

    linux 内核中READ_ONCE宏定义

    在Linux内核编程中，READ_ONCE 宏用于确保从内存中读取一个变量的值时，编译器不会对这个读取操作进行优化，从而保证了读取操作的原子性。...这个宏通常在需要防止编译器优化、多线程或中断上下文中使用，以确保数据的一致性和正确性。...以下是 READ_ONCE 宏的定义及其解释： #define READ_ONCE(x) (*(volatile typeof(x) *)&(x)) 解释： typeof(x)：这是一个GNU扩展，用于获取变量...注意事项： READ_ONCE 宏仅保证读取操作的原子性和最新性，对于更复杂的并发控制，仍需要使用锁或者其他同步机制。...对于写操作，Linux内核中有对应的 WRITE_ONCE 宏，其定义方式和用途类似。 通过这种方式，可以在内核编程中更安全地访问共享变量，避免数据竞争和内存一致性问题。

    82810

    宏内核和微内核

    操作系统的内核设计一直都存在两个阵营，一个是宏内核，另一个是微内核。 操作系统也属于软件的范畴，有两大功能： 1. 管理系统上的硬件资源。 2. 为应用程序提供执行环境。...宏内核 所有的内核代码都编译成一个二进制文件，所有的内核代码都运行在一个大内核地址空间里，内核代码可以直接调用和访问，效率高且性能好。...微内核 把操作系统分成多个独立的功能模块，每个功能模块之间访问需要通过消息来完成，因此效率没那么高。 宏内核和微内核的架构图如下： ?...Linus当初在设计Linux操作系统时采用的是宏内核架构。但是Linux在20年来的发展中，不断融入微内核的一些精华设计，如模块化设计，抢占式内核，动态加载内核模块等。...Linux内核中很多核心的实现或者设备驱动的实现都可以编译成一个个单独的模块。模块是被编译成的一个目标文件，并且可以在运行时的内核上动态加载和卸载。

    2.5K20

    Linux内核中container_of宏的详细解释

    如何移植并使用Linux内核的通用链表（附完整代码实现）中提到的为什么在结构体中要把 struct list_head放在首位。...container_of宏 #define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE*)0)->MEMBER) #define container_of(ptr,...container_of宏的作用是通过结构体内某个成员变量的地址和该变量名，以及结构体类型。找到该结构体变量的地址。...size_t;   可以从定义中看到，size_t是一个非负数，所以size_t通常用来计数（因为计数不需要负数区）： for(size_t i=0;i<300;i++)   为了使程序有很好的移植性，因此内核使用..."sptr=%p\n",sptr); return 0; }   运行结果如下： sptr=0xffffcb90 sptr=0xffffcb90 sptr=0xffffcbb4   宏展开可能会看的更清楚一些

    1.7K10

    Linux内核中container_of宏深度刨析

    一、定义与实现 在 Linux 内核源码的 include/linux/kernel.h 文件中，container_of 宏的定义如下： #define container_of(ptr, type,...六、参考文献 《linux 内核宏 container_of 剖析（转载 - 值得一看）》：微信公众号文章。通过生动的例子解释了container_of宏的作用。...《linux 内核 container_of 详解_linux 内核 of 是什么》：CSDN 博客。...《【Linux 内核】container_of 宏浅析_containerof 宏的作用》： CSDN 博客，介绍了container_of宏可以根据结构体成员地址找到结构体变量地址以访问其他成员这一作用...《Linux 内核中的 container_of 函数简要介绍_linux container of》： CSDN 博客，对container_of宏的定义进行了分析，通过例子讲解了宏的使用方法。

    11310

    聊一聊宏内核和微内核

    宏内核和微内核最大的区别就是，宏内核的用户服务和内核服务都保存在相同的地址空间中，它们都由内核进行统一管理，而微内核的用户服务和内核服务会保存在不同的地址空间中，下图可以很好的解释这一点。...其实这里的宏内核翻译过来有点牵强，其实应该叫单内核或者单核。...现代成功的 CPU 设计包括这两种技术中的任何一种，就像 Linux 内核是微内核和宏内核的混合产品一样。...可能有些人认为 Linux 它不就是个宏内核结构么，但实际上 Linux 不单单只是一个纯碎的集成内核。为什么 Linux 会使用单内核（此处叫单内核有点应景）结构呢？我猜有下面几个因素。...Linux 是一个借鉴了微内核精髓的宏内核结构，Linux 支持模块化的设计、抢占式内核、对内核线程的支持以及动态加载内核模块的能力。

    4K30

    sel4-微内核与宏内核

    1 微内核与宏内核有何异同 微内核——内核只提供任务调度和进程间通信（IPC），当然还包括为任务调度提供服务的系统时钟、中断以及内存管理等最基本的硬件管理能能力。...代表OS:L4系列微内核。 宏内核——也称为单内核，所有的系统服务，包括任务调度，系统资源访问等等，都由内核态通过系统调用向用户态提供系统服务。...一张图说明它们的区别： 总结seL4微内核的优缺点： 优势: 安全性好、可移植性好、灵活性高、容易debug 劣势: 性能低 2 微内核的发展史 第一代微内核: 目标是用于解决Unix的可维护性等问题...第二代微内核: 目标是解决第一代微内核的性能问题。代表是Liedtke的L3和L4。主要贡献是通过改进IPC机制,大幅提高了性能，并支持运行Linux，即L4 Linux(虚拟化)。...第三代微内核: 目标是解决第二代微内核的安全性问题，引用了形式化验证，号称世界上最安全的内核OS。代表是OKL4、seL4(我们后面的研究重点)。

    2.9K30

    内核中的guard宏

    背景最近看内核代码的时候，注意到之前不少加锁的地方都替换成了guard()比如，我们看一下曾经某个commit的改动，很明显，这里就是把成对的preempt_{en,dis}able替换成了一个guard...内核中的guard内核作为一个极其复杂的超超超大型c项目，一直都是需要手动在每个return或者goto去处理资源释放之类的操作，如果能用上cleanup岂不是美滋滋。...no_free_ptr(p)+#define __cleanup(func) __attribute__((__cleanup__(func)))上面先定义了一些宏，...使用这些宏，我们可以很容易构造出一个自动释放的函数（就是cleanup属性自动调用的释放函数，比如上面例子中的free_A）比如，还是我们之前的例子：//之前是这样写的void free_A(char...__DEFINE_LOCK_GUARD_0宏//__DEFINE_UNLOCK_GUARD宏定义了一个class_preempt_t类型，然后定义了class_preempt_destructor函数，

    17010

    【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

    29.6K32

    【Linux内核及内核编程】Linux内核的组成

    作为全球应用最广泛的开源操作系统内核，Linux内核不仅支撑着Android系统、云计算平台和超级计算机，更是理解现代操作系统原理的最佳实践样本。...一、源代码目录：打开内核世界的地图​ 典型内核源码目录结构（以Linux 5.15为例）： linux-5.15/ ├── arch/ # 硬件架构代码（x86, arm, riscv...Linux 提供了多种通信方式，各有适用场景：​ （1）管道（Pipe）​ 特点：半双工（单向传输），只能在父子进程间使用​ 例子：命令行中ls | grep "txt"，ls的输出通过管道传给grep​...类比：​ 用户空间像普通居民区，内核空间像保护区。...Linux内核的设计哲学——模块化、可扩展性、性能优化——不仅体现在代码结构中，更渗透着Unix"做一件事并做好"的工程智慧。

    31210

    【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 ;

    27K30

    linux内核编程_linux内核是什么

    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。...Linux下的C 编程 Linux中宏定义、变量名、函数名命名习惯是什么？

    23.4K31

    Linux内核-什么是内核

    让我们了解和熟悉基本的Linux内核相关的信息，Linux内核我们主要从以下几个方面来讲解： Linux内核-什么是内核(本章节) Linux内核-内核参数 Linux内核-proc文件系统 Linux...他们都基于安卓(Linux内核)开发自己的OS系统。 虽然我们用安卓来比喻内核，不是很恰当，毕竟安卓系统也是基于Linux内核，我们这里也不用纠结这个问题，我们只需要理解这个比较抽象的概念即可。...什么是Linux内核 Linux 内核是Linux操作系统的核心部分，它是一个自由和开放源代码的类Unix操作系统内核。...以下是Linux内核的一些关键特点和功能： 开源：Linux内核的源代码是公开的，任何人都可以查看、修改和发布自己的版本。...Linux内核的官方网址就是https://www.kernel.org/ 本地内核文件 我们在Linux基础-linux目录介绍过/boot目录就是内核相关的的目录,这个是未升级内核之前的目录结构，可以和上面的内核版本进行对应

    4.1K10

    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的内核组成部分 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

    17.5K30

    【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

    91.4K60
    点击加载更多

    相关资讯

    热门标签

    更多标签

    活动推荐

      运营活动

      活动名称
      广告关闭

      腾讯云开发者

      扫码关注腾讯云开发者

      扫码关注腾讯云开发者

      领取腾讯云代金券

      热门产品

      热门推荐

      更多推荐

      Copyright © 2013 - 2026 Tencent Cloud. All Rights Reserved. 腾讯云 版权所有

      深圳市腾讯计算机系统有限公司 ICP备案/许可证号：粤B2-20090059 粤公网安备44030502008569号

      腾讯云计算（北京）有限责任公司 京ICP证150476号 | 京ICP备11018762号

      领券