一. linux内核简介 1. linux简介 1.1 unix的特点 unix很简洁，仅提供几百个系统调用，并有非常明确的设计目的 unix所有东西都当作文件对待，这种抽象使对数据和设备都通过一套相同的系统调用接口进行...内核用C语言编写，移植能力很强 进程创建迅速，独特的fork调用 提供了简洁但是稳定的进程间通讯原语 1.2 unix和linux linux克隆unix，但不是unix linux借鉴了unix很多的设计...，并且实现了 unix的api linux没有直接使用unix的源代码，但完整表达了unix的设计目标并保证编程接口一致 2....线程在linux中的实现 4.1 liunx线程概述 一组线程共享进程内的内存地址空间，打开的文件和其他资源 线程机制支持并发程序设计技术，多处理器上保证真正的并行处理 linux实现线程的机制非常独特...，存储在sys_call——table中，以体系结构有关 linux内核设计优化简洁，上下文切换时间极快，操作系统执行效率高 2.
为什么需要区分内核空间与用户空间 在 CPU 的所有指令中，有些指令是非常危险的，如果错用，将导致系统崩溃，比如清内存、设置时钟等。...内核态与用户态 好了我们现在需要再解释一下什么是内核态、用户态： 当进程运行在内核空间时就处于内核态，而进程运行在用户空间时则处于用户态。...对于 Linux 来说，通过区分内核空间和用户空间的设计，隔离了操作系统代码(操作系统的代码要比应用程序的代码健壮很多)与应用程序代码。...所以说，Linux 中每个进程有两个栈，分别用于用户态和内核态。 下图简明的描述了用户态与内核态之间的转换： ?...其实，不光是 Linux，Windows 操作系统的设计也是大同小异。 总结 现代的操作系统大都通过内核空间和用户空间的设计来保护操作系统自身的安全性和稳定性。
《Linux内核设计与实现》第3版，英文版已经出版，中文版即将出版。...本书基于linux 2．6介绍了linux内核的设计与实现，涵盖了从核心内核系统的应用到内核设计与实现等各方面内容，主要内容包括：进程管理、调度、时间管理和定时器、系统调用接口、内存寻址、内存管理、页缓存...本书详细描述了linux内核的主要子系统和特点，包括其设计、实现和接口，既介绍理论也讨论具体应用，填补了linux内核理论和实践细节之间的鸿沟。...能够带领读者快速走进linux内核世界，真正开发内核代码。 如果你是一名linux内核爱好者，本书的内容可以帮助你大显身手。如果你是一名普通程序员，本书的内容将会拓宽你的编程思路。...本版新增内容： ·增加一章专门描述内核数据结构 ·详细描述中断处理程序 ·扩充虚拟内存和内存分配的内容 ·调试linux内核的技巧 ·内核同步和锁机制的深度描述 ·提交内核补丁以及参与linux
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； 在简单翻了一遍之后，带着如下几个疑问，整理了下相关知识点： 1、内核是什么时候加载运行的； 2、...根据《Linux内核设计与实现》说明，CPU在某个任何特定的时间点上的活动必然概括为下列三种之一： 运行于用户空间，执行用户进程； 运行于内核空间，处于进程上下文，代表某个特定的进程执行； 运行于内核空间...，处于中断上下文，与内核进程无关处理某个特定的终端； 驱动程序与应用程序的区别 1、应用程序以main开始，驱动程序没有main，它以一个模块初始化函数作为入口。 ...静态加载时模块编译进内核系统初始化时会自动调用这个模块初始化函数 用户态与内核态 系统运行时一般情况下，分用户态和内核态，这两种运行态下的数据互不可见的。
、原理及组成框架，主要分析了Linux最新版本（2.6.11）的内核源代码，帮助读者深入理解Linux 内核，精通Linux内核编程。...第2章“进程及进程调度”分析了进程结构及进程调度算法。 第3章“内核同步机制”介绍了内核的互斥机制：自旋锁、原子操作和信号量。还说明了RCU读写机制，及内核与用户空间进行通信的机制。...第18章“内核配置与编译”说明了内核的配置、配置语言的语法，还分析了makefile是如何进行内核编译的。...第2章“进程及进程调度”分析了进程结构及进程调度算法。 第3章“内核同步机制”介绍了内核的互斥机制：自旋锁、原子操作和信号量。还说明了RCU读写机制，及内核与用户空间进行通信的机制。...第18章“内核配置与编译”说明了内核的配置、配置语言的语法，还分析了makefile是如何进行内核编译的。
什么是Linux内核 Linux系统的基础包括内核、C库、编译器、工具集和系统的基本工具，比如登陆程序和shell。当我们说到Linux这个词时，一般指的是Linux内核。...综上，操作系统具有承上启下的作用，向上服务于应用程序，向下可操作硬件，而操作系统是由内核与系统调用接口组成的，内核负责提供操作硬件的功能，系统调用负责与应用软件交互（被应用软件调用）。...Linux内核是一个单内核，它运行在单独的内核地址空间，但是它汲取了微内核的精华，相对于Unix内核，Linux内核有很多新的特性： Linux支持动态加载内核模块。...虽然Linux内核也是单内核，但是在需要的时候可以动态的卸载和加载部分内核代码； Linux支持对称多处理（SMP）机制； Linux内核可以抢占，允许在内核运行的任务优先执行； Linux内核不区分线程和其他一般的进程...； 内核版本号与开发者社区 Linux内核版本号总共包含三个数字，用 .
本系列是对 陈莉君 老师 Linux 内核分析与应用[1] 的学习与记录。...(对) Linux用户空间与内核空间[7] 阮一峰-User space 与 Kernel space[8] .Linux内核提供机制而不是策略，系统调用是一种策略 (错) 关于Unix/Linux...的设计有一句通用的格言“提供机制而不是策略”。...至干这些函数怎么用完全不需要内核去关心。区别对待机制(mechanism)和策略(policy)是Unix/Linux设计中的一大亮点。...谷歌的Fuchsia操作系统属于( )结构 A A.微内核 B.单内核 C.C/S D.面向对象 参考资料 [1] Linux 内核分析与应用: https://next.xuetangx.com
硬件控制层：该子系统由Linux安装中的所有可能的物理设备组成；例如，CPU，内存硬件，硬盘和网络硬件都是该子系统的成员 2.内核架构 2.1 内核之作用 Linux内核为用户进程提供了虚拟机接口。...进程间通信（IPC）子系统实现在单个Linux系统上进行进程间通信的多种机制。 从依赖性的角度分析： 进程调度程序子系统使用内存管理器为恢复特定进程的特定进程调整硬件内存映射。...最后，任务数据结构还包含指向数据结构的指针，该数据结构表示与每个任务关联的所有打开的网络连接。 3.各子系统架构分析 3.1 进程调度器架构 进程调度器是Linux内核中最重要的子系统。...这不仅包括用户进程的访问，还包括其他内核子系统的访问。 由上图可知，进程调度器可分为四大模块： 调度策略模块负责判断哪个进程可以访问CPU；设计该策略是为了使进程可以公平地访问CPU。...体系结构相关模块特定于体系结构的模块设计有一个公共接口，用于抽象任何特定计算机体系结构的详细信息。这些模块负责与CPU通信以挂起和恢复进程。
在工作中经常会遇到一些内核crash的情况，本文就是根据内核出现crash后的打印信息，对其进行了分析，使用的内核版本为：Linux2.6.32。...对每一个进程来说，Linux内核都会把两个不同的数据结构紧凑的存放在一个单独为进程分配的存储空间中：一个是内核态的进程堆栈，另一个是紧挨进程描述符的数据结构thread_info,叫线程描述符。...在Linux-2.6.32内核中thread_info.h文件中有对内核堆栈的定义： #define THREAD_SIZE 8192 在Linux内核中使用下面的联合结构体表示一个进程的线程描述符和内核栈...，在内核中文件include/linux/sched.h。...bust_spinlocks(0); do_exit(SIGKILL); } （2） 对于下面的两个信息，在函数show_pte中进行了打印，下面的打印涉及到了页全局目录，页表的知识，暂时先不分析
本系列是对 陈莉君 老师 Linux 内核分析与应用[1] 的学习与记录。...进程创建 对于进程,线程,内核线程,内核使用唯一的数据结构task_struct来分别表示,也使用相同的调度算法对其进行调度....所有的系统调用进入内核只有一个入口,但进入以后就分道扬镳,各有各的服务历程;而分手是暂时的,最终还是会归到一处,do_fork就是它们的聚合点...."主战场"是就绪队列,核心是调度算法,实质是进程的切换 O(1)调度: 将单链表变为多链表来实现,从O(n)降低到了O(1) 机制与策略分离 完全公平调度---CFS, 没有了时间片的概念,而是分配...更多可参阅第三版第七章 参考资料 [1] Linux 内核分析与应用: https://next.xuetangx.com/course/XIYOU08091001441/1516763
本系列是对 陈莉君 老师 Linux 内核分析与应用[1] 的学习与记录。..."保护模式"的引入: 访问内存时不能直接从段寄存器中获得段的起始地址,而需经过额外的转化或检查 "黄金时代": Linux内核中的C和汇编语言 用的GNU的扩展C 汇编语言用的是AT&T的汇编格式与...默认页大小是 4KB) 两级页表: Linux四级分页模式 I386体系结构（下） ---- 2.4 动手实践-将虚拟地址转换成物理地址 页全局目录 所有的进程都共享一个内核页表 最新的CPU...页面大小是由操作系统设计者确定的 (错) ....段地址 虚拟地址转换与段分割 参考资料 [1] Linux 内核分析与应用: https://next.xuetangx.com/course/XIYOU08091001441/1516763
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。...PAGE_OFFSET 是 Linux 内核空间的虚拟起始地址，定义在： linux4.14/arch/arm64/include/asm/memory.h 注意，这里的地址都很重要，很多地方会用到。...TEXT_OFFSET 定义在： linux4.14/arch/arm/Makefile 中： 这个值一般是 0x00008000 ，算出 PAGE_OFFSET 后加上这个值就是 Linux 内核的起始地址...修改这个偏移量就可以使Linux内核拷贝到不同的地址，自己修改注意内存对齐。...367 行跳转到了我们熟悉的 start_kernel，就可以看下面这篇文章： 手把手教你分析 Linux 启动流程 ·················· END ··················
在linux下，假设我们想打开文件/dev/tty，我们可以使用系统调用open，比如： int fd = open("/dev/tty", O_RDWR, 0); 本文将从源码角度看下，在linux内核中...// include/linux/fs.h struct filename { const char *name; /* pointer to actual...限于篇幅原因，本文暂且分析到这，下一篇继续分析vfs_open方法。 完。
Linux内核源码分析方法 一、内核源码之我见 Linux内核代码的庞大令不少人“望而生畏”，也正因为如此，使得人们对Linux的了解仅处于泛泛的层次。...2．内核的设计是优美的。内核的地位的特殊性决定着内核的执行效率必须足够高才可以响应目前计算机应用的实时性要求，为此Linux内核使用C语言和汇编的混合编程。...因此本文更期望于引导更多徘徊在Linux内核大门之外的人进入Linux的世界，去亲自体会内核的神奇与伟大。...最后一点，如何从全局的角度把握分析的源码，这也是我想与大家分享的经验。...一本是《Linux内核的设计与实现》，该书为读者快速精简的介绍了Linux内核的主要功能和实现。
直到我看到孟宁老师的《Linux内核分析》这门课时，我想我大概可以在二十年后吹牛了：“当年我大二，读Linux内核源码的时候.....” 只是在学习的过程中，没有找到合适的参考书，导致复习有些困难。...通过一个简单的时间片轮转多道程序内核代码，分析linux操作系统 mykernel是一个基于Linux 3.9.4的内核模拟程序，通过观察软件模拟的操作系统运行过程可以帮助我们理解操作系统的进程工作、调度机制...跟踪分析Linux系统的启动过程 MenuOS是一个基于Linux 3.18.6内核的微型操作系统，本文使用gdb来观察系统的启动过程，至init进程被启动为止。...分析system_call的中断处理过程 本文在原有MenuOS的基础上添加了fork和fork-asm命令，再使用gdb跟踪调试，最后分析了Linux系统调用从system_call开始到iret结束之间的整个过程...陈政/arc001 原创作品转载请注明出处 《Linux内核分析》MOOC课程
Linux内核介绍 Linux内核是一种开源操作系统内核，它是基于Unix系列操作系统的设计思想和原则。...与其他操作系统内核相比，Linux内核具有很多特点，例如高度可定制、模块化设计、强大的网络支持、多处理器支持、安全性、稳定性等。...在Linux内核中，各种设备和功能都采用模块化设计，这使得内核可以灵活扩展，只需加载必要的模块即可实现所需功能。...Linux内核编译 首先准备一台Linux机器，查看内核版本：uname -r 根据获取的linux kernel版本，在www.kernel.org上面下载合适的kernel版本。...Linux内核使用 内核目录如下： 可以基于此学习Linux驱动开发、应用开发等，还可以在新内核的基础上进行裁剪等操作。
前言 网上已经有很多关于Linux内核内存管理的分析和介绍了，但是不影响我再写一篇:) 一方面是作为其他文章的补充，另一方面则自己学习的记录、总结和沉淀。...使用Buddy算法的的应用有很多，其中Linux内核就是一个，此外jemalloc也是使用Buddy技术的一个现代内存分配器。...Linux内核中的伙伴系统块大小为一页，通常是4096字节。最大的order一般是10，即MAX_ORDER为11。...数据结构 在本文中，我会尽量少粘贴大段的代码进行分析，但Slub分配器是比较依赖于实现而不是设计的，因此数据结构的介绍是难免的。 page 描述一个页的数据结构就是struct page。...其中partial是Linux内核中可插拔式通用双链表结构，使用内核中双链表的接口进行操作。nr_partial表示partial双链表中的元素个数，即slab的个数。
获取内核源码 在Linux内核官方网站即可下载最新Linux源码 http://www.kernel.org 我们一般应该下载最新的稳定版本Linux内核源码进行学习。...内核源码一般都安装在 /usr/src/linux 目录下，但我们开发时不要直接对这个源码树进行开发，因为编译C库所用的内核版本就是该源码树。...安装内核与操作系统体系结构和启动引导工具（boot loader）相关，按照要求将内核映像拷贝到适当位置。这个过程可能需要把某个模块拷贝到指定目录，并且需要编译相应的配置文件，建立启动项等等。...Linux是抢占多任务操作系统，内核的进程调度程序即兴对进程进行调度和重新调度，内核必须对这些任务同步。...Linux是一个可移植的操作系统，也就是说大部分C代码应该与体系结构无关，在各种不同体系结构的计算机上都能编译和执行，这就意味着，必须把体系结构相关的代码从内核代码树的特定目录中分离出来。
6、写时拷贝COW image.png 7、线程和进程的区别不大 image.png 8、孤儿进程，父进程先关掉，再设置一个父进程，如果没有，设置init image.png 9、2.6内核后进程调度算法...image.png image.png 13、与调度相关的系统调用 image.png 14、系统调用在用户空间进程和硬件设备之间添加了一个中间层 image.png 15、中断 image.png...18、加锁 image.png 19、定时器与时间管理 20、slab?? 21、虚拟文件系统：VFS 22、IO调度 23、页高速缓存和页回写
笔者所做的工作是需要用到Linux自带的分析工具——***ftrace1***该工具中的一些专门性的工具（姑且叫插件吧）在发行版本中并没有编译到内核中去，所以笔者需要重新编译内核将这些插件勾选上，并安装到自己的系统中...具体命令如下(本命令执行目录为***/usr/src/linux-3.19.8/***，如无特别说明下同)： # make mrproper 配置3 本步骤主要是为了配置编译选项，比如哪些模块需要编译到内核中去...查看系统中已经安装了的内核 # dpkg --get-selections | grep linux 该命令可以查看系统中已经安装过的所有内核，如： 图4 查看所有已经安装了的内核 如上图所示，...删除内核 完成1-2两步后，我们可以确定将要被删除的内核版本。 # apt-get remove linux-image-****-generic 4....比如，笔者本人就遇到这样的奇葩问题：在安装内核后，通过 # dpkg --get-selections|grep linux 命令就找不到刚才安装的内核。
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