在多任务操作系统中,每个进程都运行在属于自己的内存沙盘中。这个沙盘就是虚拟地址空间(Virtual Address Space),在32位模式下它是一个4GB的内存地址块。在Linux系统中, 内核进程和用户进程所占的虚拟内存比例是1:3,而Windows系统为2:2(通过设置Large-Address-Aware Executables标志也可为1:3)。这并不意味着内核使用那么多物理内存,仅表示它可支配这部分地址空间,根据需要将其映射到物理内存。
虚拟地址空间(Virtual Address Space)是每一个程序被加载运行起来后,操作系统为进程分配的虚拟内存,它为每个进程提供了一个假象,即每个进程都在独占地使用主存。
例1,假如现在有head.c init.c nand.c main.c这4个文件:
目标: (1)创建Source Insight 工程,方便后面分析如何启动内核的 (2)分析uboot传递参数,链接脚本如何进入stext的 (3) 分析stext函数如何启动内核: (3.1
从启动引导程序 bootloader(uboot)跳转到 Linux 内核后,Linux 内核开始启动,今天我们分析一下 Linux 内核启动入口。
C/C++程序为编译后的二进制文件,运行时载入内存,运行时内存分布由代码段、初始化数据段、未初始化数据段、堆和栈构成,如果程序使用了内存映射文件(比如共享库、共享文件),那么包含映射段。Linux环境程序典型的内存布局如图1-5所示。
在windows情况下,默认将高地址的2GB空间分配给内核(当然也可以分配1GB),而在Linux情况下,默认将高地址的1GB空间分配给内核,内核空间以外剩下的空间给用户使用也被称为用户空间。
作者简介: Loopers,码龄11年,喜欢研究内核基本原理 在32位机器上,总共有4G大小的虚拟地址空间,其中0-3G是给应用程序使用,3-4G是给内核使用。 在64位机器上,目前还不完全支持64位地址宽度,常见的地址长度有39(512GB)和48位(256TB),目前我使用的模拟器采用的是39位的地址宽度,这样的话用户空间和内核空间各占512GB的地址空间。 当一个应用程序在用户跑起来的时候,它内部是如何正常运行的,通过一个简单的例子详细说明下。 #include <stdio.h> #include
数据结构中栈具有后进先出的特点,我们提到堆和栈空间的时候,指的是数据在内存中的概念,对栈空间,基本的认知包括:
今天开始分享C语言里面的存储类型、作用域、生命周期、链接属性等知识点,我们写完一个程序,不只说知其,更要知其所以然。
对于精通 CURD 的业务同学,内存管理好像离我们很远,但这个知识点虽然冷门(估计很多人学完根本就没机会用上)但绝对是基础中的基础。
首先看linux进程在32位处理器下的虚拟空间内存布局,以i386 32位机器为例
1、对于x86 架构的系统来说,器虚拟空间为4GB. 2、高位的1GB为内核空间。3、低位的3GB由Text segment(ELF)、Data segment、Bss segment、Heap、Memory mapping Segment、stack。4、Memory mapping Segment存放Linux的动态链接库 5、对于stack来说,其最大值为8MB。
那么多对于我们初学者来说要学习哪种风格呢?答案是肯定的,学习GNU风格的汇编代码,因为做Linux驱动开发必须掌握的linux内核、uboot,而这两个软件就是GNU风格的。
了解Linux环境下,进程的地址空间划分,对于我们理解Linux应用程序有很大的帮助,否则会被New与Malloc之类的指针操作弄的晕头转向,本文基于Linux内核讲述了Linux/Unix线性地址空间的划分,为你答疑解惑。从逻辑上来看,Unix程序的线性地址空间传统上被分为几个叫做段(segment)的区间。
一种是固定的、静态的连接,就是把需要用到的库函数的目标代码(二进制)代码从程序库中抽取出来,链接进应用软件的目标映像中;
一、简单的CS历史 现代大多数计算机都是基于冯.诺伊曼提出的存储程序原理采用冯.诺伊曼架构,即由运算器、控制器、存储器和输入输出设备组成。
Bootloader的启动过程可以分为单阶段、多阶段两种。通常多阶段的 Bootloader能提供更为复杂的功能以及更好的可移植性。从固态存储设备上启动的 Bootloader大多都是两阶段的启动过程。第一阶段使用汇编来实现,它完成一些依赖于CPU体系结构的初始化,并调用第二阶段的代码;第二阶段则通常使用C语言来实现,这样可以实现更复杂的功能,而且代码会有更好的可读性和可移植性。 一般而言,这两个阶段完成的功能可以如下分类:
该文介绍了Linux系统编程中进程地址空间的基本概念和详细说明。包括分段机制、虚拟地址、分页机制、环境变量、命令行参数、栈、共享库和mmap内存映射区等。
既然是执行系统调用,在这里就大概记录一下Linux系统下的系统调用,Linux的系统调用通过int 80h来实现,用系统调用号来区分入口函数,操作系统实现系统调用的基本过程是:
第一部分 Linux下ARM汇编语法尽管在Linux下使用C或C++编写程序很方便,但汇编源程序用于系统最基本的初始化,如初始化堆栈指针、设置页表、操作 ARM的协处理器等。初始化完成后就可以跳转到C代码执行。需要注意的是,GNU的汇编器遵循AT&T的汇编语法,可以从GNU的站点(www.gnu.org)上下载有关规范。
BootLoader的目标是正确调用内核的执行,由于大部分的BootLoader都依赖于CPU的体系结构。因此大部分的BootLoader都分为两个步骤启动。依赖于CPU体系结构(如设备初始化等)的代码都放在stage1。而stage2一般使用C语言实现,能够实现更加复杂的功能,代码的可移植性也提高。
嵌入式产品往往为了压缩成本而使用较小的flash存储器,因此可能需要对系统进行裁剪来减少对flash的占用。系统经过裁剪过后,通常也会提升启动速度以及减少内存占用。 本文介绍TinaLinux中系统裁剪的方法,为有裁剪需求的使用者提供参考。
bootloader 是什么?如果你看到了这篇文章,肯定已经知道答案了,所以这里就不赘述了。这篇文章主要是根据韦东山老师的视频,从零开始写一个最简单的 bootloader,每一行代码都是手动输入。虽然直接看一遍视频,也能够理解其中的步骤或者原理,但是根据视频敲一遍之后,印象才是最深刻的。
模块在加载时,会调用module_alloc()来申请一块内存来存放模块的内容,需要的大小如下:
在32位机器上,总共有4G大小的虚拟地址空间,其中0-3G是给应用程序使用,3-4G是给内核使用。
IIC EEPROM,采用的是IIC通信协议。 IIC通信协议具有的特点: 【1】简单的两条总线线路,一条串行数据线(SDA),一条串行时钟线(SCL); 【2】串行半双工通信模式的8位双向数据传输,位速率标准模式下可达100Kbit/s; 【3】一种电可擦除可编程只读存储器,掉电后数据不丢失,由于芯片能够支持单字节擦写,且支持擦除的次数非常之多,一个地址位可重复擦写的理论值为100万次,常用芯片型号有 AT24C02、FM24C02、CAT24C02等,其常见的封装多为DIP8,SOP8,TSSOP8等;
之前写了两篇详细分析 Linux 内存管理的文章,读者好评如潮。但由于是分开两篇来写,而这两篇内容其实是有很强关联的,有读者反馈没有看到另一篇读起来不够不连贯,为方便阅读这次特意把两篇整合在一起,看这一篇就够了!
Linux内核在启动时会打印出内核内存空间的布局图,下面是ARM Vexpress平台打印出来的内存空间布局图:
上节 从一个简单的汇编程序学习汇编程序的结构以及编译链接的过程中,打印hello world的汇编程序的详细解释为:
这本书属于学习Linux内核原理必读推荐书目之一!对Linux内核的设计原理进行了细致的说明,也有具体实现部分的介绍,结合源码能很好的理解Linux内核;
最近遇到一些内存相关crash,排查问题过程中产生对进程内整个地址空间分布的疑惑。搜查了一番资料,网上关于Linux进程地址空间分布的介绍比较详细,但是iOS实际运行效果的比较少。 本文基于网上相关文章,进行实际测试,探究App实际运行过程中的地址分布。
我们会否好奇过,如此复杂的 Android 究竟是怎么运作起来的呢?
现在,按下电源键 下面是Android启动的核心步骤流程图,看文字的时候,记得回来对照图来理解喔,希望阅读全文后,回观流程图,会有恍然大悟的感觉,那么文章的目的就达到啦 : 一、启动电源及系统启动 系统从 ROM 中开始启动,加载引导程序到 RAM ,然后执行。 二、引导程序 引导程序是 Android 操作系统开始运行前的一个小程序,因此它需要针对特定主板与芯片,并不是 Android 操作系统的一部分。引导程序是OEM厂商或运行商进行加锁、限制的地方。 1、两个阶段 检测外部 RAM
在Linux操作系统中,一段C程序从被写下到最终被CPU执行,要经过一段漫长而又复杂的过程。下图展示了这个过程
简单总结下C++变量在内存中的布局和可执行文件相关的知识。暂未涉及虚函数,虚函数表,类的继承和多态等C++对象的内存模型。对象的内存模型推荐经典书籍《 深度探索C++对象模型》,豆瓣评分9.1。
打开主板系统,将security boot设置为disenable,我们接下来的操作会涉及到内核级别需要关闭。
用户空间(User Space) :用户空间又包括用户的应用程序(User Applications)、C 库(C Library) 。
这几天在看GCC Inline Assembly,在C代码中通过asm或__asm__嵌入一些汇编代码,如进行系统调用,使用寄存器以提高性能能,需要对函数调用过程中的堆栈帧(Stack Frame)、
进程是 Linux 事务管理的基本单元,所有的进程均拥有自己独立的处理环境和系统资源。进程的环境由当前系统状态及其父进程信息决定和组成,将某个可执行文件加载到内存中运行,那么就会演变成一个或者是多个进程。(产生多个进程的原因是进程在运行的时候可以再创建新的进程,但是加载的时候只有一个进程),为了更好的理解进程,以我们平时在 Linux 环境下运行一个 C 程序为例进行说明: 代码很简单,hello world:
uboot 属于bootloader的一种,是用来引导启动内核的,它的最终目的就是,从flash中读出内核,放到内存中,启动内核
ARM 存储 体系 简介 : ARM 处理器分为三个等级, 处理器寄存器 -> TCM 存储器 -> 辅助存储器, 由上到下, 处理速度依次变慢, 但是存储空间依次增加 ;
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念
我们接着看linux初始化内存的下半部分,等内存初始化后就可以进入真正的内存管理了,初始化我总结了一下,大体分为三步:
程序没有加载到内存前,可执行程序内部已经分好3段信息,分别为代码区(text)、数据区(data)和未初始化数据区(bss)3 个部分(有些人直接把data和bss合起来叫做静态区或全局区)。
最近业余时间都在学习 Linux 内核和英语,或者是陪家人玩耍,没有投入太多的时间在文章。
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