linux内核对缺页异常的处理流程很复杂，但是基本思想和上述流程差不多。...缺页异常分类：1.内核态缺页异常，2.用户态缺页异常。其中内核态异常分为1.vmalloc区异常，因为非vmalloc的内核区是直接对等映射的，只有vmalloc区是动态映射的。...3.内核bug。内核态缺页异常频率很低，因为内核态的数据不会换出到磁盘的。所以用户态才会经常出现缺页异常，因为用户态的数据经常写到交换区和文件。并且在进程刚创建运行时也会伴随着大量的缺页异常。...下面看linux的基本处理流程： 内核处理缺页异常的主函数就是do_page_fault: /* * 缺页异常处理函数 * pt_regs 各个寄存器的值 * error_code,由硬件产生:...下面看内核态缺页异常具体的处理函数，内核态分为当前进程的页表内核映射部分没更新到最新的，此时需要进行页表同步，调用vmalloc_fault /* * 处理vmalloc异常或者模块区域映射异常 *
缺页异常被触发通常有两种情况—— 程序设计的不当导致访问了非法的地址 访问的地址是合法的，但是该地址还未分配物理页框. 下面解释一下第二种情况，这是虚拟内存管理的一个特性。...，程序在一定时间内所访问的内存往往是有限的，因此内核只会在进程确确实实需要访问物理内存时才会将相应的虚拟内存区域与物理内存进行关联(为相应的地址分配页表项，并将页表项映射到物理内存)，也就是说这种缺页异常是正常的...，而第一种缺页异常是不正常的，内核要采取各种可行的手段将这种异常带来的破坏减到最小。...缺页异常的处理函数为do_page_fault()，该函数是和体系结构相关的一个函数，缺页异常的来源可分为两种，一种是内核空间(访问了线性地址空间的第4个GB)，一种是用户空间(访问了线性地址空间的0~...3GB)，以X86架构为例，先来看内核空间异常的处理。
作者简介 韩传华，就职于南京大鱼半导体有限公司，主要从事linux相关系统软件开发工作，负责Soc芯片BringUp及系统软件开发，乐于分享喜欢学习，喜欢专研Linux内核源代码。...前面讲到过写时复制缺页异常（ＣＯＷ）,一般用于父子进程之间共享页，而我们会常见一种缺页异常是匿名映射缺页异常，今天我们就来讨论下这种缺页异常，让大家彻底理解它。...注：本文使用linux-5.0内核源代码。文章分为以下几节内容： １．匿名映射缺页异常的触发情况 ２．０页是什么？为什么使用０页？...还有一点需要注意：下面讨论的都是私有的匿名页的情况，共享匿名页在内核演变为文件映射缺页异常（伪文件系统），后面有机会我们会讲解，感兴趣的小伙伴可以看一看mmap的代码实现对共享匿名页的处理。...3.4 读之后写匿名页 读之后写匿名页，其实已经很简单了，那就是发生COW写时复制缺页。下面依然看图说话： ? 四，应用层实验 实验１：主要体验下内核的按需分配页策略！
缺页中断发生在系统对虚拟地址转换成物理地址的过程中。如果对应的页目录或者页表项没有对应有效的物理内存，则会发生缺页中断。 系统在初始化的时候注册了缺页中断的处理函数。中断号是14。...eax,(%esp) // 压栈寄存器 pushl %ecx pushl %edx push %ds push %es push %fs // 内核数据段描述符...movl $0x10,%edx mov %dx,%ds mov %dx,%es mov %dx,%fs // 如果是缺页异常，cr2保存了引起缺页的线性地址...do_no_page // 缺页处理，进程的内容还没有加载到内存，访问的时候导致缺页异常 void do_no_page(unsigned long error_code,unsigned long address...最后重新执行触发缺页中断的地址。这时候可以找到对应的内容了。
Linux虚拟内存地址空间 为了防止不同进程同一时刻在物理内存中运行而对物理内存的争夺和践踏，采用了虚拟内存。 虚拟内存技术使得不同进程在运行过程中，它所看到的是自己独自占有了当前系统的4G内存。...事实上，在每个进程创建加载时，内核只是为进程“创建”了虚拟内存的布局，具体就是初始化进程控制表中内存相关的链表，实际上并不立即就把虚拟内存对应位置的程序数据和代码（比如.text .data段）拷贝到物理内存中...当进程访问这些没有建立映射关系的虚拟内存时，处理器自动触发一个缺页异常。 缺页中断：在请求分页系统中，可以通过查询页表中的状态位来确定所要访问的页面是否存在于内存中。...缺页本身是一种中断，与一般的中断一样，需要经过4个处理步骤： 1、保护CPU现场 2、分析中断原因 3、转入缺页中断处理程序进行处理 4、恢复CPU现场，继续执行 但是缺页中断是由于所要访问的页面不存在于内存时...，由硬件所产生的一种特殊的中断，因此，与一般的中断存在区别： 1、在指令执行期间产生和处理缺页中断信号 2、一条指令在执行期间，可能产生多次缺页中断 3、缺页中断返回是，执行产生中断的一条指令，而一般的中断返回是
Linux使用了Ring3级别运行用户态，Ring0作为 内核态，没有使用Ring1和Ring2。Ring3状态不能访问Ring0的地址空间，包括代码和数据。...Linux进程的4GB地址空间，3G-4G部 分大家是共享的，是内核态的地址空间，这里存放在整个内核的代码和所有的内核模块，以及内核所维护的数据。...2）特权级 熟悉Unix/Linux系统的人都知道，fork的工作实际上是以系统调用的 方式完成相应功能的，具体的工作是由sys_fork负责实施。...而系统调用的机制其核心还是使用了操作系统为用户 特别开放的一个中断来实现，例如Linux的int 80h中断。 b....异常 当CPU在执行运行在用户态下的程序时，发生了某些事先不可知的异常，这时会触发由当前运行进程切换到处理此异常的内核相关程序中，也就转到了内核态，比如缺页异常。 c.
通过《Linux进程的内存管理之malloc和mmap》我们知道，这两个函数只是建立了进程的vma，但还没有建立虚拟地址和物理地址的映射关系。...（虚拟页到0页的映射），第二次是写时复制缺页异常处理。...my_zero_pfn就是内核初始化设置的empty_zero_page这个０页得到页帧号。 2....由于内存和磁盘的读写性能差异较大，Linux会在内存充裕时将空闲内存当作swap cache，用来缓存磁盘数据，以提高I/O性能。相对的在内存紧张时Linux会将这些缓存回收，将脏页回写到磁盘中。...内核中使用swap_info_struct结构体来管理swap分区，一个swap_info_struct对应一个swap分区。
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
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 ;
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...Linux内核的有哪些组成部分？ 进程调度（SCHED）、内存管理（MM）、虚拟文件系统（VFS）、网络接口（NET）和进程间通信（IPC） Linux内核的的组成部分之间有什么关系？...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。
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
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
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 的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 的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。
准备工作 1.1 学习环境 1.2 下载Linux内核源码 1.3 解压Linux内核 1.4 目录结构介绍 2....内核版本： linux-4.10.15 1.2 下载Linux内核源码 首先我们需要下载Linux-4.10.15内核，我们可以直接使用wget下载： wget https://cdn.kernel.org...Linux系统的内核函数。...，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内核不是在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...不确定的因素很多，所以这里我给大家的建议是，如果你想编译Linux内核，最好选择一个与它使用的Linux内核版本相仿的Linux发行版来编译它 如我选择学习Linux内核，并且选择的Linux
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 内核版本变更可能导致网络访问异常，声音异常，甚至是桌面环境无法启动。...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。...查看内核版本 在 Linux 机器上执行如下命令查看当前正在使用的内核版本 uname -r 使用如下命令查看当前系统安装的内核版本 dpkg -l | grep linux-image 如果使用的是
【转载】Linux内核编程与应用编程对比 转载链接1：http://www.arrowapex.cn/archives/66.html 在此之前也不清楚linux内核编程跟用户应用程序编程之间有什么不同...1.linux内核编程和用户应用程序编程最大的不同是，前者是在内核态下运行的，而后者主要在用户态下运行，有时通过一些系统调用切换到内核态下运行，但这时间不会太长。...2.内核编程引进的头文件都在内核源码的include文件夹下，比如我的debian linux 2.6环境下是：/usr/src/linux/include下，而用户应用程序编程引进的头文件都是从开发环境头文件的...3.要查询一个函数能否在内核编程中用，可以通过http://lxr-itec.uni-klu.ac.at/linux-2.6.4/ident查 （这是针对linux2.6内核，也有针对2.4内核的），如果能查到...对于在linux内核实现网关的某些功能时，我发现，虽然linux已经提供了很多现成的东西，可以保证快速开发。但是内核本身架构是一个通用计算机，不是专门针对网络处理的。
标准内核版本信息 看下图 (截自https://www.kernel.org/) 第一列，版本性质：主分支(mainline)，稳定版(stable)，长期维护版(longterm) 第二列，版本号。...标准内核与Linux发行版(如redhat)内核的区分 见下面的描述(摘自：https://www.kernel.org/releases.html) Distribution kernels Many...Linux distributions provide their own “longterm maintenance” kernels that may or may not be based on
本章主要是as86与gas两种汇编语言的简要介绍，C语言与汇编语言的相互嵌套，目标文件的结构与及makefile文件的简要语法。
文章目录 一、安装内核模块 二、安装内核 三、重启系统 四、查看当前内核版本 一、安装内核模块 ---- 确保 Linux 内核编译完成 , 没有任何报错之后 ; 参考 【Linux 内核】编译 Linux...内核 ⑥ ( 安装 OpenSSL | 安装其它依赖库 | 内核编译完成 ) 博客 ; 进入 Linux 内核源码的根目录 , 执行 sudo make modules_install 命令 , 安装编译好的内核模块...-5.6.14# root@ubuntu:~/kernel/linux-5.6.14# 二、安装内核 ---- 内核模块安装完成后 , 执行 sudo make install 命令 , 安装内核...; 下面的内核安装过程会持续很长时间 ; 内核安装过程 : root@ubuntu:~# cd kernel/linux-5.6.14 root@ubuntu:~/kernel/linux-5.6.14...查看当前的内核版本 , 发现当前内核版本已经
浅谈操作系统内核的缺页异常（Page Fault） 缺页中断就是要访问的页不在主存，需要操作系统将其调入主存后再进行访问。在这个时候，被内存映射的文件实际上成了一个分页交换文件。...简单讲，就是：内核接住了这个异常，并处理了这个异常（Page Fault Handler）。 image.png 通常情况下，用于处理此中断的程序是操作系统的一部分。...由于CPU没有数据就无法进行计算，CPU罢工了用户进程也就出现了缺页中断，进程会从用户态切换到内核态，并将缺页中断交给内核的 Page Fault Handler 处理。...缺页错误的分类处理 缺页中断会交给PageFaultHandler处理，其根据缺页中断的不同类型会进行不同的处理： Hard Page Fault 也被称为Major Page Fault，翻译为硬缺页错误...Invalid Page Fault 翻译为无效缺页错误，比如进程访问的内存地址越界访问，又比如对空指针解引用内核就会报segment fault错误中断进程直接挂掉。 image.png
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