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深入理解Linux内核.pdf

为了彻底理解是什么使得Linux能正常运行以及其为何能在各种不同系统中运行良好,你需要深入研究内核最本质部分。内核处理CPU与外界间所有交互,并且决定哪些程序将以什么顺序共享处理器时间。...它如此有效地管理有限内存,以至成百上千进程能高效地共享系统。它熟练地统筹数据传输,这样CPU 不用为等待速度相对较慢硬盘而消耗比正常耗时更长时间。...《深入理解Linux内核,第三版》指导你对内核中使用最重要数据结构、算法和程序设计诀窍进行一次遍历。通过对表面特性探究,作者给那些想知道自己机器工作原理的人提供了颇有价值见解。...相关代码片段被逐行剖析。然而,本书涵盖不仅仅是代码功能,它解释了Linux以自己方式工作理论基础。 下载地址:深入理解Linux内核.pdf

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linux内核设计与实现

一. linux内核简介 1. linux简介 1.1 unix特点 unix很简洁,仅提供几百个系统调用,并有非常明确设计目的 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fork调用 提供了简洁但是稳定进程间通讯原语 1.2 unix和linux linux克隆unix,但不是unix linux借鉴了unix很多设计...,并且实现了 unixapi linux没有直接使用unix源代码,但完整表达了unix设计目标并保证编程接口一致 2....线程在linux实现 4.1 liunx线程概述 一组线程共享进程内内存地址空间,打开文件和其他资源 线程机制支持并发程序设计技术,多处理器上保证真正并行处理 linux实现线程机制非常独特...,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.

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概要设计艺术

前言 由码代码到软件设计,所需要思维方法发生了变化,某些在码代码时占比比较小思维方法在软件设计中变得至关重要。 软件概要设计刚开始学习不久,本文仅仅基于本人当前认识。...概要设计关注是组件结构,相互关系以及设计原则和指导方针。 概要设计艺术 在进行概要设计时需要从抽象、图表、文档三方面进行思考。 抽象 抽象是寻找事务最本质特征过程。...以前写过一篇抽象文章,就抽象这个概念进行了一些讨论,此次关注是抽象在概要设计时所起到启发作用。 譬如设计一个用户服务,最终设计图如下: ?...这是经常看到架构图/设计图,但是设计图里已经将所有的可能都确定了,就像数学题直接给出了答案,无助于了解设计过程。 真正有助于启发是在更高一层抽象上思考服务设计。 ?...图表 码代码只需要在头脑中就可以思考所有的情况,然后具现为代码,因为这是单人完成任务。概要设计则不然,设计完成之后还需要由其他人将其实现。因此设计沟通属性更强一些。 图表就是利于沟通强大工具。

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概要设计艺术

前言 由码代码到软件设计,所需要思维方法发生了变化,某些在码代码时占比比较小思维方法在软件设计中变得至关重要。 软件概要设计刚开始学习不久,本文仅仅基于本人当前认识。...软件设计时工程师面临更加复杂情况。...概要设计关注是组件结构,相互关系以及设计原则和指导方针。 概要设计艺术 在进行概要设计时需要从抽象、图表、文档三方面进行思考。 抽象 抽象是寻找事务最本质特征过程。...譬如设计一个用户服务,最终设计图如下: 这是经常看到架构图/设计图,但是设计图里已经将所有的可能都确定了,就像数学题直接给出了答案,无助于了解设计过程。...图表 码代码只需要在头脑中就可以思考所有的情况,然后具现为代码,因为这是单人完成任务。概要设计则不然,设计完成之后还需要由其他人将其实现。因此设计沟通属性更强一些。 图表就是利于沟通强大工具。

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Linux内核设计基础(十)之内核开发与总结

(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一般进程 Linux提供具有设备类面向对象设备模型、...热插拔事件,以及用户空间设备文件系统(sysfs) (4)内核开发特点: 内核编程时既不能訪问C库也不能訪问标准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 要考虑可移植性重要性 (5)模块编写及执行: 来个Hello...#include #include #include /* * hello_init 初始化函数,当模块装载时被调用

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查看linux版本内核 Linux内核版本变化

linux内核 linux内核版本号格式  major.minor.patch-build.desc   1、major:表示主版本号,有结构性变化时才变更。   ...Linux内核版本变化 自从1991年9月17日,Linus Torvals正式宣布了 Linux第一个正式版本—0.02版本,到现在,Linux内核版本发生了一系列变化,新旧版本之间时间间隔是几个月甚至几个星期...从Linux诞生开始,Linux内核就从来没有停止过升级,从Linus第一次发布0.02版本到1999年具有里程碑意义2.2版本,一直到我们现在看到2.4版本,都凝聚了Linux内核开发人员大量辛苦劳动...现在Linux内核里已经开始了这方面的支持。...4.小内核 · 内核本来就很小:Linux整个内核源代码大概需要占用20多MB硬盘空间,但是编译出来二进制代码只占用600KB左右空间,完全可以放在一张软盘上,随时可以使用这张软盘将系统启动

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Linux内核设计与实现》第3版

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内核设计与实现,涵盖了从核心内核系统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,本书内容可以帮助你大显身手。如果你是一名普通程序员,本书内容将会拓宽你编程思路。...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内容 ·调试linux内核技巧 ·内核同步和锁机制深度描述 ·提交内核补丁以及参与linux

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读书笔记|Linux内核设计与实现

这本书属于学习Linux内核原理必读推荐书目之一!...对Linux内核设计原理进行了细致说明,也有具体实现部分介绍,结合源码能很好理解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; 2、...根据《Linux内核设计与实现》说明,CPU在某个任何特定时间点上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。 上面提到驱动程序注册。一般是由模块初始化函数来实现。...(2)存储微页转换表。 MMU/Cache line CPU L1/L2高速缓存 页高速缓存:Linux内核实现磁盘缓存,主要用来减少对磁盘I/O操作。

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Linux命令行艺术

熟练使用命令行是一种常常被忽视或被认为难以掌握技能,但实际上,它可以提高你作为工程师灵活性以及生产力。本文是一份我在 Linux 上工作时发现一些关于命令行使用小技巧摘要。...每个小技巧在某个特定情境下都是基本或能够显著地节约时间。 本文为 Linux 所写,除了仅限 MacOS X 系统节。...例如,假设 var=foo.pdf,那么 echo ${var%.pdf}.txt 将输出 foo.txt。 使用括号扩展({…})可以减少不必要重复输入相似文本以及文本组合。...若要了解内存状态,运行并理解 free 和 vmstat 输出。尤其注意“cached”值,它指的是 Linux 内核用来作为文件缓存内存大小,因此它与空闲内存无关。...:套接字数据 dmesg:引导及系统错误信息 sysctl: 在内核运行时动态地查看和修改内核运行参数 hdparm:SATA/ATA 磁盘更改及性能分析 lsb_release:Linux 发行版信息

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Linux 命令行艺术

Linux 命令行艺术 熟练使用命令行是一种常常被忽视,或被认为难以掌握技能,但实际上,它会提高你作为工程师灵活性以及生产力。...例如,假设 var=foo.pdf,那么 echo ${var%.pdf}.txt 将输出 foo.txt。 使用括号扩展({...})来减少输入相似文本,并自动化文本组合。...值得留意是“cached”值,它指的是 Linux 内核用来作为文件缓存内存大小,而与空闲内存无关。...:系统历史数据 iftop 或 nethogs:套接字及进程网络利用情况 ss:套接字数据 dmesg:引导及系统错误信息 sysctl: 在内核运行时动态地查看和修改内核运行参数 hdparm:SATA...注意 OS X 系统是基于 BSD UNIX ,许多命令(例如 ps,ls,tail,awk,sed)都和 Linux 中有微妙不同( Linux 很大程度上受到了 System V-style Unix

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【讨论】Linux kernel 设计是否已经过时?微内核

在开源中国看到“Linux kernel 设计是否已经过时?”这个题目,正好有企业界朋友问到L4 基于微内核操作系统怎么样。微内核与宏内核争论似乎是永远的话题,只是看你站在什么角度。...但最近,reddit 上有人发起了一个话题,想知道 Linux 内核设计是否已经过时,并得到了一些有趣答案。...那 Linux 内核是否已经过时? 与 Windows、macOS、FreeBSD 内核设计相比,Linux 内核设计有没有在哪些方面比较先进?(注意,重点是设计先进,而不是哪一个更好)。...Linux kernel 对现代内核设计其实是非常了解,只是它选择了保持传统形式。 内核设计核心在于“安全/稳定”和“性能”之间关系。Microkernels(微内核)以性能为代价保证安全。...Linux 内核拥有如此多硬件支持,那么多公司支持开发,其他内核(不管设计得多炫酷)都不太可能赶得上。 例如,MINIX 具有良好设计和一些很棒功能,但硬件支持很少,几乎没有人为此平台开发。

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基于Linux内核时间轮算法设计实现【附代码】

时间轮算法基本思想 对于一个复杂软件系统,定时器对任务管理和调度至关重要,通常定时器管理已成为一个复杂系统重要基础设施。...因此需要一种更高效地管理定时器数据结构和算法,这里结合Linux内核中基于时间轮定时器管理器具体实现,介绍一种基于时间轮定时器管理算法。图1为时间轮基本结构: ?...以上面的例子为例,如果二级时间轮都是3位二进制编码(8个时间槽),那么总共可以管理时间范围为0 ~ 63,即64种Timeout定时器。 Linux内核采用多级时间轮。...事实上,它实现是一个很好空间换时间软件算法。参考Linux实现,具体代码如下: 首先定义如下宏: ? 2....基于Linux内核时间轮实现代码,可以在应用程序层面实现一个基于时间轮管理器。部分代码如下所示: ? ? ? ? TimerManager 类定义如下: ? ?

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Linux内核21-Linux内核中断处理过程

为了统一处理这些硬件,Linux内核使用了面向对象编程思想,构建了一个PIC对象,包含PIC名称和7个PIC标准方法。...我们更好理解,举一个具体实例,假设计算机是单核,带有2个8259A中断控制器,提供16个标准IRQ。...但是,万变不离其宗,核心设计思想没变。 多核系统中IRQ分配 我们知道SMP全称是对称多处理系统,这意味,Linux内核不应该对一个CPU有任何偏向。...因此,Linux2.6内核使用一个特定内核线程叫kirqd进行纠正IRQ自动分配(如果有必要的话)。...总结 其实内核经过这么多年发展,在实现方式上已经发生了很大变化。但是其基本思想没变。比如我们以Linux4.4.203内核对于中断处理为例,与上面的处理过程进行比较,理解其主要变化。

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Linux内核20-Linux内核异常处理过程

异常处理基本过程 当异常发生时,Linux内核给造成异常进程发送一个信号,告知其发生了异常。...但是,除了这些常规异常以外,Linux有时候会特意利用某些CPU异常管理硬件资源。...比如,可以使用Device not available这个异常,结合cr0寄存器中TS标志,强迫内核重新加载CPU浮点寄存器,从而更新最新值。...异常处理程序基本上都是下面这样代码:(所有的异常和中断处理函数都可以在linux\arch\x86\entry\entry_32.S文件中找到) handler_name: pushl $0...如果进程是在用户态,则信号交给进程自身信号处理程序(如果存在的话);如果是在内核态,则内核通常会杀死进程。 最后异常处理程序跳转到ret_from_exception()函数地址处,从异常状态返回。

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linux 查询内核版本_linux内核版本号构成

)简介  Linux内核版本命名在不同时期有着不同规范,在涉及到Linux版本问题时经常容易混淆,主线版本/稳定版/长期支持版本经常搞不清楚,本文主要记录下内核版本命名规则以及如何查看Linux系统版本信息...Linux内核Linux kernel)简介 内核是操作系统核心 ,其主要功能有: 响应中断,执行中断服务程序 管理多个进程,调度和分享处理器时间 管理进程地址空间内存管理 网络和进程间通信等系统服务程序...内核活动范围: 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,代表某个特定进程执行 运行于内核空间,处于中断上下文,与任何进程无关,处理某个特定中断 Linux内核版本号 第一种方式...: Linux 版本号分为两部分,即内核版本与发行版本。...Apr 13 09:27:15 UTC 2021:内核编译时间(build date)为 2021/04/13 09:27:15 3、在ARM Cortex-A7内核嵌入式Linux开发板下 Linux

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Linux内核锁】内核那点事

Linux设备驱动中,我们必须要解决一个问题是:多个进程对共享资源并发访问,并发访问会导致竞态。 1、并发和竞态 并发(Concurrency):指的是多个执行单元同时、并行被执行。...竞态(RaceConditions):并发执行单元对共享资源访问,容易导致竞态。 共享资源:硬件资源和软件上全局变量、静态变量等。 解决竞态途径是:保证对共享资源互斥访问。...在SMP情况下,多核(CPU0、CPU1)竞态可能发生于: CPU0进程和CPU1进程之间 CPU0进程和CPU1中断之间 CPU0中断和CPU1中断之间 单CPU内,该进程与抢占它进程之间...3.1 编译乱序 现代高性能编译器在目标代码优化上都具有乱序优化能力,编译器为了尽量提高Cache命中率以及CPULoad/Store单元工作效率,可以对访存指令进行乱序,减少逻辑上不必要访存...4、总结 由上文可知,为了解决 并发导致竞态问题 高性能编译器编译乱序问题 高性能CPU带来执行乱序问题 CPU和ARM处理器提供内存屏障指令等,这也是内核锁存在意义。

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基于深度学习艺术风格化研究【附PDF

报告内容 ---- 基于深度学习艺术风格化研究主要目的在于探索AI创造力,通过利用AI从一些人类创造样本和数据中学习,获得艺术再创作能力。...,实现预测功能;除此之外,有些APP还提供了一些譬如现稿上色和填充纹理这些便于艺术家进行艺术创作工具; 前段时间电影《至爱梵高》,是一部由125位艺术家花费6年时间,通过逐帧去模拟梵高绘画风格所完成...,判别网络用于区别生成图像和真实艺术风格图像,基于这样对抗性训练方式让生成器生成出来结果逐步地接近指定艺术风格。...本次分享主要分成三个方面: 第一个方面从单张图像学习出发,提出使转化效果更好新方法,以及如何设计网络结构提升转化速度,然后将图像风格转化,扩展到视频以及立体视觉图像和视频上; 第二个方面重点介绍如何让网络从多张图片组成数据集中学习同时...测试时选择需要风格进行测试。 ? 整个网络设计类似于插件,允许同时训练不同Style,我们试过同时训练175个Style。传统方法用800多个小时才能训练好,而这种方式只需要36小时 ?

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