大家好，我是程栩，一个专注于性能的大厂程序员，分享包括但不限于计算机体系结构、性能优化、云原生的知识。
在 【Linux 内核】实时调度类 ③ ( 实时调度类 rt_sched_class 源码 | 调度类 sched_class 源码 ) 博客中 , 简单介绍了 实时调度类 rt_sched_class 结构体 , 下面开始分析该结构体的具体字段含义 ,
进程 的 " 虚拟地址空间 " 由 mm_struct 和 vm_area_struct 两个数据结构描述 ;
在linux内核中封装了一个通用的双向链表库，这个通用的链表库有很好的扩展性和封装性，它给我们提供了一个固定的指针域结构体，我们在使用的时候，只需要在我们定义的数据域结构体中包含这个指针域结构体就可以了，具体的实现、链接并不需要我们关心，只要调用提供给我们的相关接口就可以完成了。
----时间过得好快，不知不觉又到了周末了。记得上周发的文章，有前辈帮忙指出了一些需要改进的地方-----在手机上看代码不是很好，还有就是文章的字体比较小，看的比较累（这里非常感谢前辈们提出的不足之处），在往后我想把示例代码还是写到文章里，再把源码传到github上，感兴趣的朋友到时候可以去github上下载源代码看。好了，废话不多说，进入今天的主题-------linux系统如何管理文件系统？其实说到这里，记得在学校的时候，学过一段时间的文件管理，那个时候还是第一次接触linux，但是接触的是Linux运维方面的知识，学的很浅；通过这几天再次对文件管理的学习，让理解的更深，现在总结分享出来给大家：
Linux系统中，应用程序访问外设是通过文件的形式来进行的，Linux将所有的外设都看做文件，统一存放在/dev目录下。
在Linux内核中使用了大量的链表结构来组织数据，包括设备列表以及各种功能模块中的数据组织。这些链表大多采用在include/linux/list.h实现的一个相当精彩的链表数据结构。
本文对双向链表进行探讨，介绍的内容是Linux内核中双向链表的经典实现和用法。其中，也会涉及到Linux内核中非常常用的两个经典宏定义offsetof和container_of。内容包括： 1.Linux中的两个经典宏定义 2.Linux中双向链表的经典实现
在博客 【Linux 内核 内存管理】虚拟地址空间布局架构 ⑦ ( vm_area_struct 结构体成员分析 | vm_start | vm_end | vm_next | vm_prev |vm_rb) 中 , 分析了 vm_start vm_end vm_next vm_prev vm_rb 这
Linux 内核源码 linux-5.6.18\kernel\sched\sched.h 中 , 定义的 struct sched_class 调度类结构体 , 就是 " 调度器 " 对应的类 ;
先强调一点：在一切可能的场景，尽可能地使用前向声明(Forward Declaration)。这符合信息隐蔽的原则。
在 Linux 内核 中 , " 进程控制块 " 是通过 task_struct 结构体 进行描述的 ; Linux 内核中 , 所有 进程管理 相关算法逻辑 , 都是基于 task_struct 结构体的 ;
在Linux内核中，对于数据的管理，提供了2种类型的双向链表：一种是使用list_head结构体构成的环形双向链表；另一种是使用hlist_head和hlist_node2个结构体构成的具有表头的链型双向链表。
最近为了解决一个技术问题，需要用到内核里中断下半部的tasklet机制，使用过程遇到了非常有趣的问题。在解决问题过程中，也逐步加深了对tasklet机制的理解。本文把这些收获记录下来和大家一起分享。
mm_struct 结构体 在 Linux 源码 linux-4.12\include\linux\mm_types.h#359 位置 ;
工作队列常见的使用形式是配合中断使用，在中断的服务函数里无法调用会导致休眠的相关函数代码，有了工作队列机制以后，可以将需要执行的逻辑代码放在工作队列里执行，只需要在中断服务函数里触发即可，工作队列是允许被重新调度、睡眠。
中 , 介绍了 调度类 sched_class 结构体的源码 , 重要的 字段 以及 函数指针 ;
操作系统为进程维护了打开的文件列表，每个进程维护了一个file数组字段（struct file * fd[NR_OPEN]）；每个元素指向一个file结构体。每个file结构体有一个字段指向inode结构体，inode管理这个文件的内容、权限等信息。这里分析的是file结构体的管理。
在Linux中，主要是通过fork的方式产生新的进程，我们都知道每个进程都在 内核对应一个PCB块，内核通过对PCB块的操作做到对进程的管理。在Linux内核中，PCB对应着的结构体就是task_struct，也就是所谓的进程描述符（process descriptor）。该数据结构中包含了程相关的所有信息，比如包含众多描述进程属性的字段，以及指向其他与进程相关的结构体的指针。因此，进程描述符内部是比较复杂的。这个结构体的声明位于include/linux/sched.h中。
一直觉得C语言较其他语言最伟大的地方就是C语言中的指针，有些人认为指针很简单，而有些人认为指针很难，当然这里的对简单和难并不是等价于对指针的理解程度。 为此在这里对C语言中的指针进行全面的总结，从底层的内存分析，彻底让读者明白指针的本质。 建议大家静下心来再复习一遍。 01 指针变量 首先读者要明白指针是一个变量，为此作者写了如下代码来验证之： #include "stdio.h" int main(int argc, char **argv) { unsigned int a = 10; unsigned int *p = NULL; p = &a; printf("&a=%d\n",a); printf("&a=%d\n",&a); *p = 20; printf("a=%d\n",a); return 0; }
回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。
这篇文章，按照下面这 2 张图，来描述 glib 在 Linux 和 Windows 平台上，是如何来进行线程库的设计的。
list_entry()有着内核第一宏的美称，它被设计用来通过结构体成员的指针来返回结构体的指针。现在就让我们通过一步步的分析，来揭开它的神秘面纱，感受内核第一宏设计的精妙之处。
" 内核线程 " 是一种 特殊进程 , 独立运行在 " 内核空间 " , 其将 " 内核函数 " 委托给 独立进程 , 该 " 独立进程 " 与 其它进程 ( 包括 普通进程 , 内核自身 , 用户级线程 ) 并行执行 ;
链表的主要意义就是将分散地址的数据域通过指针排列成有序的队列。因此数据域是链表不可或缺的一部分，但是在实际使用中需要不同类型的数据域，因此也就限制了链表的通用。Linux中在声明中抛弃了数据域，也就解决掉了这一问题。
http://blog.csdn.net/jnu_simba/article/details/11759809
注：本分类下文章大多整理自《深入分析linux内核源代码》一书，另有参考其他一些资料如《linux内核完全剖析》、《linux c 编程一站式学习》等，只是为了更好地理清系统编程和网络编程中的一些概
在LINUX系统中有一个重要的概念：一切都是文件。 其实这是UNIX哲学的一个体现，而Linux是重写UNIX而来，所以这个概念也就传承了下来。在UNIX系统中，把一切资源都看作是文件，包括硬件设备。UNIX系统把每个硬件都看成是一个文件，通常称为设备文件，这样用户就可以用读写文件的方式实现对硬件的访问。
__init__宏：被修饰的函数会被链接器链接放入.init.text段中（本来默认情况下函数是被放入.text段中）。对内核而言是一种暗示，表示该函数仅在初始化期间使用，内核启动时统一会加载.init.text段中的这些模块安装函数，加载完后就会把这个段给释放掉以节省内存。 __exit__宏：被修饰的函数仅用于模块卸载，链接器会将其放入特殊的ELF段。如果模块被直接内嵌到内核中，或内核的配置不允许卸载模块，则被修饰的函数将被简单的丢弃。 prink函数：模块在被加载到内核后，它能调用的函数仅仅是由内核导出的那些函数。KERN_INFO是printk的打印级别，其实只是一个字符串(如<1>)。操作系统的命令行中也会有一个打印级别的设置(值为0-7)，当前操作系统中执行printk的时候会去对比printk中的打印级别和操作系统命令行中设置的打印级别，小于命令行设置级别的信息会被打印出来，大于的会被拦截。 module_init宏：该宏声明的函数会在模块被装载到内核中调用。 module_exit宏：该宏声明的函数会在模块被卸载时调用。 MODULE_LICENSE宏：指定该代码所使用的许可证协议。 MODULE_AUTHOR：描述模块作者。
很多时候，我们要监控系统状态，即监控系统cpu负载、进程状态等情况，如果我们在 Linux 应用层，我们有很多方式，命令行中常用 top、ps 命令，代码中，我们可以使用 popen 函数去执行一个 top 命令，获取返回值。或者我们直接读写 /proc下面的文件，都可以达到目的。
作者简介 赵晨雨：西安邮电大学2018级陈莉君教授研究生，天真无邪小白一枚，已经爱上linux内核而不能自拔，正在成长为内核狂热爱好者? 跟随陈老师学习linux内核两个月了，对linux内核
从进程的角度出发来剖析 cgroups 相关数据结构之间的关系。在 Linux 中管理进程的数据结构是 task_struct。cgroup表示进程的行为控制，因为子系统必须要知道进程是位于哪一个cgroup，所以在struct task_struct和cgroup中存在一种映射。
最近在研究Linux IO相关的知识，突然想起来Binder机制可以传递fd，但是没有仔细考虑过下面这个问题。
memblock 分配器 定义在 Linux 内核源码的 linux-4.12\include\linux\memblock.h#48 位置 ;
fd 是(file descriptor)即文件描述符，这种一般是BSD Socket的用法，用在Unix/Linux系统上。fd全称是file descriptor,是进程独有的文件描述符表的索引。
Linux内核实现了一批优雅而功能强大的双向循环列表操作宏，它们位于/usr/include/linux/list.h（请注意直接#include会报编译错误），这些宏可以直接扣出来，在需要时使用。
在上期文章中，已经给大家分享过offsetof()和container_of两个宏函数，这两个宏函数在Linux内核链表里面有大量的应用，对于我们平时工作写代码有很大的帮助。下面是Linux内核链表的内容分享。
在Linux 内核中，container_of 函数使用非常广，例如 Linux内核链表 list_head、工作队列work_struct中 在Linux 内核中有一个大名鼎鼎的宏container
做了挺久的开发，对于C这种东西，我不敢说自己已经精通了，毕竟还是有许多细节在学习的过程中会遗忘，然后再通过实践慢慢去一点点捡回来。所以只能算是熟练级别。
Container_of在Linux内核中是一个常用的宏，用于从包含在某个结构中的指针获得结构本身的指针，通俗地讲就是通过结构体变量中某个成员的首地址进而获得整个结构体变量的首地址。 实现方式： container_of(ptr, type, member) ； 其实它的语法很简单，只是一些指针的灵活应用，它分两步： 第一步，首先定义一个临时的数据类型（通过typeof( ((type *)0)->member )获得）与ptr相同的指针变量__mptr，然后用它来保存ptr的值。
在上一篇博客 【Linux 内核 内存管理】引导内存分配器 bootmem ① ( 引导内存分配器 bootmem 工作机制 | 引导内存分配器 bootmem 的描述 bootmem_data 结构体 ) 引入了 " 引导内存分配器 bootmem " 其作用是在 Linux 内核启动阶段 , 进行内存管理 ;
在linux 内核编程中，会经常见到一个宏函数container_of(ptr,type,member), 但是当你通过追踪源码时，像我们这样的一般人就会绝望了（这一堆都是什么呀？函数还可以这样定义？？？怎么还有0呢？？？ 哎，算了，还是放弃吧。。。）。这就是内核大佬们厉害的地方，随便两行代码就让我们怀疑人生，凡是都需要一个过程，慢慢来吧。
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