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    Initramfs_正在生成initramfs

    一、initramfs是什么 在2.6版本的linux内核中,都包含一个压缩过的cpio格式的打包文件。当内核启动时,会从这个打包文件中导出文件到内核的rootfs文件系统,然后内核检查rootfs中是否包含有init文件,如果有则执行它,作为PID为1的第一个进程。这个init进程负责启动系统后续的工作,包括定位、挂载“真正的”根文件系统设备(如果有的话)。如果内核没有在rootfs中找到init文件,则内核会按以前版本的方式定位、挂载根分区,然后执行 /sbin/init程序完成系统的后续初始化工作。 这个压缩过的cpio格式的打包文件就是initramfs。编译2.6版本的linux内核时,编译系统总会创建initramfs,然后把它与编译好的内核连接在一起。内核源代码树中的usr目录就是专门用于构建内核中的initramfs的,其中的initramfs_data.cpio.gz文件就是initramfs。缺省情况下,initramfs是空的,X86架构下的文件大小是134个字节。

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    Linux操作之存储空间和目录相关

    Linux中swap与memory。对于memory没什么可说的就是机器的物理内存,读写速度低于cpu一个量级,但是高于磁盘不止一个量级。所以,程序和数据如果在内存的话,会有非常快的读写速度。但是,内存的造价是要高于磁盘的,虽然相对来说价格一直在降低。除此之外,内存的断电丢失数据也是一个原因说不能把所有数据和程序都保存在内存中。既然不能全部使用内存,那数据还有程序肯定不可能一直霸占在内存中。当内存没有可用的,就必须要把内存中不经常运行的程序给踢出去。但是踢到哪里去,这时候swap就出现了。swap全称为swap place,即交换区,当内存不够的时候,被踢出的进程被暂时存储到交换区。当需要这条被踢出的进程的时候,就从交换区重新加载到内存,否则它不会主动交换到真实内存中。

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    Linux内核(5.10)-IO全路径-文件系统到磁盘-或远端iscsi/nvmeof协议盘

    DAX: 磁盘(disk)的访问模式有三种 BUFFERED、DIRECT、DAX。前面提到的由于page cache存在可以避免耗时的磁盘通信就是BUFFERED访问模式的集中体现;但是如果我要求用户的write请求要实时存储到磁盘里,不能只在内存中更新,那么此时我便需要DIRECT模式;大家可能听说过flash分为两种nand flash和nor flash,nor flash可以像ram一样直接通过地址线和数据线访问,不需要整块整块的刷,对于这种场景我们采用DAX模式。所以file_operations的read_iter和write_iter回调函数首先就需要根据不同的标志判断采用哪种访问模式, kernel在2020年12月的patch中提出了folio的概念,我们可以把folio简单理解为一段连续内存,一个或多个page的集合

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    Linux内核源代码分析经验

    Linux的最大的好处之一就是它的源码公开。同时,公开的核心源码也吸引着无数的电脑爱好者和程序员;他们把解读和分析Linux的核心源码作为自己的 最大兴趣,把修改Linux源码和改造Linux系统作为自己对计算机技术追求的最大目标。   Linux内核源码是很具吸引力的,特别是当你弄懂了一个分析了好久都没搞懂的问题;或者是被你修改过了的内核,顺利通过编译,一切运行正常的时候。 那种成就感真是油然而生!而且,对内核的分析,除了出自对技术的狂热追求之外,这种令人生畏的劳动所带来的回报也是非常令人着迷的,这也正是它拥有众多追 随者的主要原因:   首先,你可以从中学到很多的计算机的底层知识,如后面将讲到的系统的引导和硬件提供的中断机制等;其它,象虚拟存储的实现机制,多任务机制,系统保护 机制等等,这些都是非都源码不能体会的。   同时,你还将从操作系统的整体结构中,体会整体设计在软件设计中的份量和作用,以及一些宏观设计的方法和技巧:Linux的内核为上层应用提供一个与 具体硬件不相关的平台;同时在内核内部,它又把代码分为与体系结构和硬件相关的部分,和可移植的部分;再例如,Linux虽然不是微内核的,但他把大部分 的设备驱动处理成相对独立的内核模块,这样减小了内核运行的开销,增强了内核代码的模块独立性。   而且你还能从对内核源码的分析中,体会到它在解决某个具体细节问题时,方法的巧妙:如后面将分析到了的Linux通过Botoom_half机制来加 快系统对中断的处理。   最重要的是:在源码的分析过程中,你将会被一点一点地、潜移默化地专业化。一个专业的程序员,总是把代码的清晰性,兼容性,可移植性放在很重要的位 置。他们总是通过定义大量的宏,来增强代码的清晰度和可读性,而又不增加编译后的代码长度和代码的运行效率;他们总是在编码的同时,就考虑到了以后的代码 维护和升级。 甚至,只要分析百分之一的代码后,你就会深刻地体会到,什么样的代码才是一个专业的程序员写的,什么样的代码是一个业余爱好者写的。而这一点是任何没有真 正分析过标准代码的人都无法体会到的。   然而,由于内核代码的冗长,和内核体系结构的庞杂,所以分析内核也是一个很艰难,很需要毅力的事;在缺乏指导和交流的情况下,尤其如此。只有方法正 确,才能事半功倍。正是基于这种考虑,作者希望通过此文能给大家一些借鉴和启迪。   由于本人所进行的分析都是基于2.2.5版本的内核;所以,如果没有特别说明,以下分析都是基于i386单处理器的2.2.5版本的Linux内核。 所有源文件均是相对于目录/usr/src/linux的。   要分析Linux内核源码,首先必须找到各个模块的位置,也即要弄懂源码的文件组织形式。虽然对于有经验的高手而言,这个不是很难;但对于很多初级的 Linux爱好者,和那些对源码分析很有兴趣但接触不多的人来说,这还是很有必要的。   1、Linux核心源程序通常都安装在/usr/src/linux下,而且它有一个非常简单的编号约定:任何偶数的核心(的二个数为偶数,例如 2.0.30)都是一个稳定地发行的核心,而任何奇数的核心(例如2.1.42)都是一个开发中的核心。   2、核心源程序的文件按树形结构进行组织,在源程序树的最上层,即目录/usr/src/linux下有这样一些目录和文件。   ◆ COPYING: GPL版权申明。对具有GPL版权的源代码改动而形成的程序,或使用GPL工具产生的程序,具有使用GPL发表的义务,如公开源代码。   ◆ CREDITS: 光荣榜。对Linux做出过很大贡献的一些人的信息。   ◆ MAINTAINERS: 维护人员列表,对当前版本的内核各部分都有谁负责。   ◆ Makefile: 第一个Makefile文件。用来组织内核的各模块,记录了个模块间的相互这间的联系和依托关系,编译时使用;仔细阅读各子目录下的Makefile文件 对弄清各个文件这间的联系和依托关系很有帮助。   ◆ ReadMe: 核心及其编译配置方法简单介绍。   ◆ Rules.make: 各种Makefilemake所使用的一些共同规则。   ◆ REPORTING-BUGS:有关报告Bug 的一些内容。   ● Arch/ :arch子目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。它的每一个子目录都代表一种支持的体系结构,例如i386就是关于intel cpu及与之相兼容体系结构的子目录。PC机一般都基于此目录;   ● Include/: include子目录包括编译核心所需要的大部分头文件。与平台无关的头文件在 include/linux子目录下,与 intel c

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    linux内核升级图文攻略 转

    一、Linux内核概览 Linux是一个一体化内核(monolithic kernel)系统。 设备驱动程序可以完全访问硬件。 Linux内的设备驱动程序可以方便地以模块化(modularize)的形式设置,并在系统运行期间可直接装载或卸载。 1. linux内核 linux操作系统是一个用来和硬件打交道并为用户程序提供一个有限服务集的低级支撑软件。 一个计算机系统是一个硬件和软件的共生体,它们互相依赖,不可分割。 计算机的硬件,含有外围设备、处理器、内存、硬盘和其他的电子设备组成计算机的发动机。 但是没有软件来操作和控制它,自身是不能工作的。 完成这个控制工作的软件就称为操作系统,在Linux的术语中被称为“内核”,也可以称为“核心”。 Linux内核的主要模块(或组件)分以下几个部分: . 进程管理(process management)  . 定时器(timer) . 中断管理(interrupt management) . 内存管理(memory management) . 模块管理(module management) . 虚拟文件系统接口(VFS layer) . 文件系统(file system) . 设备驱动程序(device driver) . 进程间通信(inter-process communication) . 网络管理(network management . 系统启动(system init)等操作系统功能的实现。 2. linux内核版本号 Linux内核使用三种不同的版本编号方式。 . 第一种方式用于1.0版本之前(包括1.0)。   第一个版本是0.01,紧接着是0.02、0.03、0.10、0.11、0.12、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99和之后的1.0。 . 第二种方式用于1.0之后到2.6,数字由三部分“A.B.C”,A代表主版本号,B代表次主版本号,C代表较小的末版本号。   只有在内核发生很大变化时(历史上只发生过两次,1994年的1.0,1996年的2.0),A才变化。   可以通过数字B来判断Linux是否稳定,偶数的B代表稳定版,奇数的B代表开发版。C代表一些bug修复,安全更新,新特性和驱动的次数。   以版本2.4.0为例,2代表主版本号,4代表次版本号,0代表改动较小的末版本号。   在版本号中,序号的第二位为偶数的版本表明这是一个可以使用的稳定版本,如2.2.5;   而序号的第二位为奇数的版本一般有一些新的东西加入,是个不一定很稳定的测试版本,如2.3.1。   这样稳定版本来源于上一个测试版升级版本号,而一个稳定版本发展到完全成熟后就不再发展。 . 第三种方式从2004年2.6.0版本开始,使用一种“time-based”的方式。   3.0版本之前,是一种“A.B.C.D”的格式。   七年里,前两个数字A.B即“2.6”保持不变,C随着新版本的发布而增加,D代表一些bug修复,安全更新,添加新特性和驱动的次数。   3.0版本之后是“A.B.C”格式,B随着新版本的发布而增加,C代表一些bug修复,安全更新,新特性和驱动的次数。   第三种方式中不使用偶数代表稳定版,奇数代表开发版这样的命名方式。   举个例子:3.7.0代表的不是开发版,而是稳定版! linux内核升级时间图谱如下:

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