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实时Linux内核的实现

目前Linux内核主线不支持软实时,而是使用下面2个仓库存放和Linux内核主线的版本对应的实时内核的源代码。...内核社区原计划在5.3版本把软实时补丁合并到主线,但是测试的时候发现了问题,所以放弃了。直到5.11版本还没有把软实时补丁合并到主线。 本文分析软实时Linux内核5.10.8版本。...(2)Linux内核在内存不足的时候会回收物理页,导致实时进程访问的虚拟页没有映射到物理页,影响实时性。...为了能够合并到内核主线(Linux是通用操作系统,需要满足不同场合的需求),软实时Linux内核采用非常灵活的策略,划分了5种内核抢占模型,如下。...这种模型主要用于延迟要求为100微秒或稍低(几十微秒)的实时系统。 “基本实时内核”很少用,存在的意义不大。软实时Linux内核5.4版本删除了“基本实时内核”,划分了4种内核抢占模型,如下。

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为什么要阅读Linux内核源码以及如何阅读Linux内核源码

获取内核源码: https://www.kernel.org/ 阅读linux内核,常用下面两种方法: bochs+linux0.11+书(linux内核完全注释、linux内核完全剖析、linux内核设计的艺术...纵向就是跟着内核的执行流程来读,横向就是按照内核的各大功能模块来读。 第一种方法纵向或者横向来读都可以,因为代码量不是很大。...《linux内核完全剖析》《linux内核完全注释》是引导你横向阅读的书,《linux内核设计的艺术》是引导你纵向阅读的书。...6, 一本不是讲解Linux的书:《现代体系结构上的Unix系统:内核程序员的SMP和Caching技术》,人民邮电出版社2003版, 本书虽然不是讲解Linux,但是对所有Unix内核都是适用的,适合对...SMP和CPU的Cache这些组成原理知识不是很熟的朋友,而且是很多国外牛人推荐的书。

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Linux为什么使用内核模块?

我们常常说到的操作系统有Linux、Windows、mac OS等等,手机的安卓系统就是基于Linux操作系统,这些操作系统从内核的角度分为宏内核和微内核Linux是典型的宏内核的操作系统,Windows...用户服务和内核服务在同一空间中实现,也就是说,内核需要运行内核进程的代码,当用户进程通过系统调用或者中断进入内核态时,内核也需要运行用户进程的代码,所以宏内核需要管理的资源相对较多,所以宏内核就会比较大...然而,对于Linux这种宏内核,缺点也是比较明显,如果想要增减、删除、修改内核某个功能,就得重新编译整个Linux内核内核如果越来越大,那么编译就会变得越慢。...为了弥补这一缺陷,Linux内核提供了模块机制,称为内核模块。...内核模块的原理是基于不是所有驱动都会同时工作,因为不是所有硬件都同时接入系统。 分享是一种积极的生活态度

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混乱的Linux内核实时线程优先级

背景 Linux会把进程分为普通进程和实时进程,普通进程采用CFS之类调度算法,而实时进程则是采用SCHED_FIFO或SCHED_RR。...无论优先级高低,实时进程都会优先于SCHED_NORMAL中的所有进程先执行,因为后者里面都是普通的非实时进程。...内核线程的优先级 Linux内核会将大量(并且在不断增加中)工作放置在内核线程中,这些线程是在内核地址空间中运行的特殊进程。...因此也会把这些内核线程放到SCHED_FIFO中去。 那么问题来了,某个内核线程的实时优先级到底该设为多少呢?...所以一般来说,内核开发人员也就是看心情直接随便选一个实时优先级。 现在的一些内核实时线程如下: ?

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与Thomas Gleixner对谈实时Linux内核补丁集

已故的 Doug Niehaus 教授这样解释:“实时不是尽可能快的;它是和规定的一样快。” 指定的时间约束依赖于应用程序。...JP:为什么现在它仍然是一个独立于主线内核的项目? TG:为了将实时补丁集成到 Linux 内核中,必须首先做大量的准备工作、重组和巩固主线代码库。...只要这些剩余的补丁不在主线内核中,这就不是问题,因为它不会给主线内核带来任何负担或限制。责任在实时项目上,但在另一方面,在这个上下文中,没有任何限制可以走上游内核永远不能接受的捷径。...为什么我们有一个开源的替代品是必要的? TG:实时操作系统的领域非常广泛,而且在很多情况下非常专门。...缺乏这样的承诺将成为最后一步的阻碍,因为我们现在所处的位置是,显著的变化只集中在实时方面,而不是欢迎清理、改进和具有普遍价值的特性。

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GitHub为什么托管不了Linux内核社区?

此前 Linus 曾在接受采访时表示很难找到新的 Linux 内核维护者。 Linux 内核的工作方式为什么不能与 GitHub 相匹配?本文作者深入分析了背后的原因。以下为正文。...2 插曲:为什么存在 Pull Request 这种东西 Linux 内核项目,是我所了解的少数几个没有进行过此类拆分的大型项目。...3 Linux 内核的扩展之道 乍看之下,Linux 内核很像是那种 monorepo,所有东西都被收纳在 Linux 的主 repo 当中。但实际情况真这么简单吗?...当然不是: 几乎没有人会使用 Linux 运行 Linus Torvalds 的主 repo。...在我看来,这也是 Linux 内核社区决定不向 GitHub 迁移的核心原因。总体来说,虽然也有不少顶级维护者对 GitHub 还有这样或者那样的抱怨,但这些都不是真正的关键技术问题。

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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 内核实时调度类 ① ( 进程分类 | 实时进程、普通进程 | Linux 内核 SCHED_FIFO、SCHED_RR 调度策略 | 实时调度实体 sched_rt_entity )

文章目录 一、进程分类 ( 实时进程 | 普通进程 ) 二、Linux 内核调度策略 1、SCHED_FIFO 调度策略 2、SCHED_RR 调度策略 三、实时调度实体 sched_rt_entity..." 实时进程 " 、 " 普通进程 " 、" 限期进程 " , 可以参考 【Linux 内核】进程管理 - 进程优先级 ① ( 限期进程 | 实时进程 | 普通进程 | 进程优先级相关字段 ) 【Linux...内核】调度器 ⑧ ( 进程优先级源码 include\linux\sched\prio.h | 进程分类 | 实时进程 | 普通进程 | 进程优先级数值 | 0 ~ 99 实时进程 ) 博客 ; 二、...Linux 内核调度策略 ---- 在 【Linux 内核】调度器 ⑨ ( Linux 内核调度策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_FIFO 策略 | SCHED_NORMAL 策略...sched_rt_entity ---- 实时调度实体 在 Linux 内核源码中通过 sched_rt_entity 结构体 表现 , sched_rt_entity 结构体 , 定义在 Linux

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Linux为什么区分内核空间和用户空间 ???

操作系统的核心是内核,它是独立于普通的应用程序,负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统,决定着系统的性能和稳定性,所以一定要保证内核的安全。...为了保护内核的安全,操作系统一般都限制用户进程不能直接操作内核,在32位操作系统总的地址空间4G(2^32 = 4GB),实现这个限制的方式就是操作系统将总的地址空间分为两个部分,对于Linux操作系统...高位的1G空间(0xC000 0000 - 0xFFFF FFFF)分配给内核,称为内核空间,内核程序运行在内核空间,对应的进程就处于内核态(管态)。 2....在内核态下,CPU可以执行指令系统的全集,也就是说内核态进程可以调用系统的一切资源,但是特权指令只能在内核态下执行,它不直接提供给用户使用,用户态下只能使用非特权指令,也就是说用户态进程只能执行简单运算...Linux操作系统通过区分内核空间和用户空间的这种设计,将操作系统代码和用户程序代码分开,这样即使在某一个应用程序出错,也不会影响到操作系统,再说,Linux操作系统是多任务系统,其它应用程序不也还能运行

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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...进程调度为什么很重要? 进程调度处于系统的中心位置,内核中其他的子系统都依赖它,因为每个子系统都需要挂起或恢复进程 进程如何在几个状态间切换? 在设备驱动编程中,当请求的资源不能得到满足时会怎样?...为什么要划分内核空间和用户空间? 内核可进行任何操作,而应用程序则被禁止对硬件的直接访问和对内存的未授权访问。划分内核空间和用户空间用来区分程序执行的这两种不同状态,它们使用不同的地址空间。...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。...操作系统核心的东西就是内核,这次我们就来看看,Linux 内核和 Windows 内核有什么区别? ---- 内核 什么是内核呢?...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。...,内核中抽象出了微内核的概念,也就是内核中会有一个小型的内核,其他模块就在这个基础上搭建,整个内核是个完整的程序; Linux内核设计是采用了宏内核,Windows 的内核设计则是采用了混合内核

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Linux内核开发_1_编译LInux内核

[ ]Forced module unloading 强行卸载模块,即使内核认为这样并不安全,也就是说你可以把正在使用中的模快卸载掉。如果你不是内核开发人员或者骨灰级的玩家,不建议选。...Desktop) 主动内核抢占,适合运行实时程序的环境。...bzImage bz表示“big zImage”,不是用bzip2压缩的。两者的不同之处在于,zImage解压缩内核到低端内存(第一个640K),bzImage解压缩内核到高端内存(1M以上)。...,但是根文件系统不是这么简单的,所以我们上面的简单文件系统只有一个init,真正的根文件系统还需要一些其它的设备文件,这里我们先不做多讨论,后面文件系统这块我们在深入探讨。...,而gnu的软件体系在不断的升级进化,每次的升级,都会被用在正在开发中最新的Linux内核,而除了原始版的Linux内核不是Linux上编译出来的以外,其余的Linux内核版本都是在Linux内核上开发而来的

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