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.
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。...内核源码树由很多目录组成，其根目录及描述如下 在内核源码树根目录下还有一些文件，COPYING文件是内核许可证，CREDITS是开发者列表并包含了一些内核代码细节，MAINTAINERS是维护内核子系统和驱动程序的维护者列表...在三选一的情况下多了一个 module 选项，如果选择 module 选项，表示该配置项已被选定，但编译的时候这部分功能的实现代码是以模块（一种可以动态安装的独立代码段）的形式生成，而 yes 选项表示把代码编译进主内核映像...但是大部分C库函数都已经在内核中实现了，只要包含相应头文件就可以调用，比如字符串操作函数库 lib/string.c，头文件为。...在内核编程时，所用的头文件都是源码树的内核头文件，内核源码文件不能包含外部头文件。 在内核中也有一些C库函数并没有实现，比如 printf() 函数，但是内核中实现了一个叫 printk() 的函数。
linux内核分析———SLAB原理及实现 Slab原理及实现 1. 整体关系图 ! ?...注：SLAB,SLOB,SLUB都是内核提供的分配器，其前端接口都是一致的，其中SLAB是通用的分配器，SLOB针对微小的嵌入式系统，其算法较为简单（最先适配算法），SLUB是面向配备大量物理内存的大规模并行系统...kmalloc_sizes.h struct cache_sizes malloc_sizes[] = { #define CACHE(x) { .cs_size = (x) }, #include <linux
、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。...对于一名软件工程师来说，本书有助于他们少走弯路，更快地掌握Linux 2.6.11内核源代码及编程技巧。...第8章“I/O端口资源管理”介绍了中断处理、DMA及电源管理的实现机制。 第9章“模块机制”介绍了内核模块的实现机制，还分析了内核空间的保护机制。...、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8章“I/O端口资源管理”介绍了中断处理、DMA及电源管理的实现机制。 第9章“模块机制”介绍了内核模块的实现机制，还分析了内核空间的保护机制。
《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。...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...就我们的经验，内核初学者（不是编程初学者）可以从这本书着手，对内核各个核心子系统有个整体把握，包括它们提供什么样的服务，为什么要提供这样的服务，又是怎样实现的。
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...Linux设备驱动作为一个linux内核模块存在，模块都有2个接口函数，模块初始化函数和模块退出函数。 上面提到的驱动程序的注册。一般是由模块初始化函数来实现的。...()、exit(); Linux的进程创建时使用到写时拷贝的技术(copy-on-write)页实现。...MMU/Cache line CPU L1/L2高速缓存 页高速缓存：Linux内核实现的磁盘缓存，主要用来减少对磁盘的I/O操作。
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。...printf()函数在打印的时候通过一个文件指针来实现打印到某个文件的某个位置。...单内核与微内核 单内核是指把内核从整体上作为一个单独的大过程来实现，并同时运行在一个单独的地址空间。内核通常以单个静态的二进制文件形式存放在磁盘，所有内核服务都在这样一个大内核空间运行。...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
一、概念： 大多数内核子系统都是相互独立的，因此某个子系统可能对其它子系统产生的事件感兴趣。...为了满足这个需求，也即是让某个子系统在发生某个事件时通知其它的子 系统，Linux内核提供了通知链的机制。通知链表只能够在内核的子系统之间使用，而不能够在内核与用户空间之间进行事件的通知。...内核代码中一般把通知链命名为xxx_chain, xxx_nofitier_chain这种形式的变量名。 三、运作机制： 通知链的运作机制包括两个角色： 被通知者：对某一事件感兴趣一方。.../types.h>#include #include #include #include #include #include #include #include <linux/
Linux内核及源码学习使用陈莉君老师的书《深入分析Linux内核源代码》，内核源码版本为2.4.16。 1....2）系统调用接口 在应用程序中，可通过系统调用来调用操作系统内核中特定的过程，以实现特定的服务。例如，在程序中安排一条创建进程的系统调用，则操作系统内核便会为之创建一个新进程。...在 Linux 内核中包含了 drivers、fs、arch 及 net 模块，这就使得 Linux 内核既不是一个层次式结构，也不是一个微内核结构，而是一个“整体式”结构。.../scsi 在这里可以找到所有的 SCSI 代码及 Linux 所支持的 scsi 设备的所有设备驱动程序。...虚拟文件系统的数据结构在include/linux/fs.h 中描述，而代码是在 fs/*中。缓冲区高速缓存与更新内核的守护进程的实现是在 fs/buffer.c 中。
本文介绍连接跟踪（connection tracking，conntrack，CT）的原理，应用，及其在 Linux 内核中的实现。 代码分析基于内核 4.19。...性能问题非常重要，但不是本文重点，后面介绍实现时会进一步提及。 之外，这些功能最好还有配套的管理工具来更方便地使用。 1.3 设计：Netfilter ? 图 1.4....Netfilter architecture inside Linux kernel Linux 的连接跟踪是在 Netfilter 中实现的。...Netfilter 是 Linux 内核中一个对数据 包进行控制、修改和过滤（manipulation and filtering）的框架。...但由 1.2 节的讨论可知， 连接跟踪概念是独立于 Netfilter 的，Netfilter 只是 Linux 内核中的一种连接跟踪实现。
定时器有很多种（一文完全理解定时器实现技术），基于升序的定时器时间链表是一种最直接的实现方式：即按照定时器时间到的时间顺序依次存放在一个链表中进行管理。...因此需要一种更高效地管理定时器的数据结构和算法，这里结合Linux内核中基于时间轮的定时器管理器的具体实现，介绍一种基于时间轮的定时器管理算法。图1为时间轮的基本结构： ?...Linux内核采用多级时间轮。...事实上，它的实现是一个很好的空间换时间软件算法。参考Linux的实现，具体代码如下： 首先定义如下宏: ? 2....基于Linux内核的时间轮实现代码，可以在应用程序层面实现一个基于时间轮的管理器。部分代码如下所示： ? ? ? ? TimerManager 类的定义如下: ? ?
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。...(3)如果使用内核线程执行中断处理函数，那么原来禁止硬中断的临界区不需要禁止硬中断，为了兼顾非实时内核和实时内核，引入本地锁，非实时内核把本地锁映射到禁止内核抢占和禁止硬中断，实时内核把本地锁映射到基于实时互斥锁实现的自旋锁...(3)在实时内核中大多数禁止内核抢占的临界区可以变成可抢占的，为了兼顾非实时内核和实时内核，引入本地锁，非实时内核把本地锁映射到禁止内核抢占和禁止硬中断，实时内核把本地锁映射到使用实时互斥锁实现的自旋锁...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。...14.参考文档 (1)A realtime preemption overview，https://lwn.net/Articles/146861/，（说明：Linux内核没有完全按照这篇文档实现） (
EPOLL_CTL_DEL EPOLL_CTL_DEL 的实现调用的是 ep_remove 函数，函数只是清除ADD时， 添加的各种结构，EPOLL_CTL_MOD 的实现调用的是ep_modify...，在ep_modify中用新的事件掩码调用f_ops->poll，检测事件是否已可用，如果可用就直接唤醒epoll，这两个的实现与EPOLL_CTL_ADD 类似，代码上比较清晰，这里就不具体分析了。...(pwake) ep_poll_safewake(&ep->poll_wait); return 0; } epoll_wait /* epoll_wait实现...wait_queue_t wait; ktime_t expires, *to = NULL; if (timeout > 0) { // 转换为内核时间...} return eventcnt; } eventpoll_poll 由于epoll自身也是文件系统，其描述符也可以被poll/select/epoll监视，因此需要实现
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
（1）Linux层次结构： （2）Linux内核组成： 主要由进程调度（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）等5个子系统组成。...（3）与Unix的差异： Linux支持动态载入内核模块 支持对称多处理（SMP）机制 Linux内核能够抢占 Linux内核并不区分线程和其它的一般进程 Linux提供具有设备类的面向对象的设备模型、...热插拔事件，以及用户空间的设备文件系统（sysfs） （4）内核开发的特点： 内核编程时既不能訪问C库也不能訪问标准的C头文件 内核编程时必须使用GNU C 内核编程时缺乏像用户空间那样的内存保护机制...内核编程时难以运行浮点运算 内核给每一个进程仅仅有一个非常小的定长堆栈 因为内核支持异步中断、抢占和SMP，因此必须时刻注意同步和并发 要考虑可移植性的重要性 （5）模块的编写及执行： 来个Hello...#include #include #include /* * hello_init 初始化函数，当模块装载时被调用
BPF 和 eBPF linux 内核提供了 CPU 调度器、网络调度器、文件调度器等重要功能，我们经常会去使用它们提供的系统调用来与操作系统内核进行交互，但我们如何观测它们的运行状态呢？...实际上，网络抓包工具 tcpdump 就是通过调用内核的 BPF 工具来实现的，起初 BPF 就是为了 tcpdump 这样想要观测网络事件的工具而服务的，但可想而知，既然网络包可以作为观测的事件源，那么...经过扩展后的 BPF 缩写为 eBPF，但也经常仍被称为 BPF，实际上，现在 linux 内核中只有一个 BPF 执行隐层，它同时支持 eBPF 与经典的 BPF 程序，因此，在实际使用中无需区分。...下图展示了 linux 内核中一个通用的系统软件栈，以及 BPF 性能工具可以进行观测的观测点： 3....它们都需要使用 Linux4.9 版本以上内核。
BLOCK_SIZE在fs.h中的定义为 #define BLOCK_SIZE 1024 因此两个可变参数NR_BUFFERS和NR_BUFFERS*BLOCK_SIZE都为int类型； 以前已经分析过可变参数的一系列实现函数...我们先不管write函数的实现，首先来看vsprint。...break; 138 } 139 } 140 *str = '\0';//设定str字符串的最后一位为'\0' 141 return str-buf;//返回值为字符串的长度 142 这样我们就实现了根据...分析同上 而write函数跟fork函数一样是由_syscall*来实现的，内嵌汇编就不多解释了，直接展开就行 write.c _syscall3(int,write,int,fd,const char
ECMP在不同版本的Linux内核实现方式不一样，总体上可分为4个阶段。 内核版本ECMP功能< Pre kernel v2.2无ECMP。...在内核中该变量是：“ip_rt_gc_timeout”。...内核的实现的关键变更历史。...时间：1997.11 版本：Pre kernel v2.2 事件：“IPV4 ECMP”实现被加入内核。.../kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?
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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