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
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。...第12章“Linux系统初始化”阐述了在i386机器上的BootLoader和嵌入设备上的Blob，分析了Linux系统的启动过程。 第13章“系统调用”分析了系统调用的实现机制。...然后分析了ELF文件格式，以及ELF文件在内核中是如何加载运行的。 第16章“进程间通信”分析了进程间通信机制在内核中的实现原理。...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。...然后分析了ELF文件格式，以及ELF文件在内核中是如何加载运行的。 第16章“进程间通信”分析了进程间通信机制在内核中的实现原理。
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。...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。其目的是控制对计算机CPU的访问。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。...这将用户进程对内核的依赖性限制为一个定义良好的接口，尽管其他内核模块的实现发生了变化，该接口很少更改 进程调度器维护一个数据结构，即任务列表，每个活动进程具有一个条目。...3.3.1 模块结构分析 可分为四大模块： 公共驱动抽象模块 由于存在大量不兼容的硬件设备，因此存在大量的设备驱动程序。Linux系统最常见的扩展是添加了新的设备驱动程序。
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。...thumbee_state; /* ThumbEE Handler Base register */ #endif struct restart_block restart_block; /*用于实现信号机制
具体的实现方式基本都是由操作系统将虚拟地址空间划分为两部分，一部分为内核空间，另一部分为用户空间。...针对 Linux 操作系统而言，最高的 1G 字节(从虚拟地址 0xC0000000 到 0xFFFFFFFF)由内核使用，称为内核空间。...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： ?...整体结构 接下来我们从内核空间和用户空间的角度看一看整个 Linux 系统的结构。它大体可以分为三个部分，从下往上依次为：硬件 -> 内核空间 -> 用户空间。如下图所示(此图来自互联网)： ?
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。
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。...我也是通过一个项目接触了Linux内核源码的分析，从源码的分析工作中，我受益颇多。除了获取相关的内核知识外，也改变了我对内核代码的过往认知： 1．内核源码的分析并非“高不可攀”。...因为信息搜集的越全面，之后分析代码的过程能使用的信息就更多，分析过程的困难就会越小。 这里举一个简单的例子，假定我们要分析Linux的变频机制实现的代码。...而函数本身的执行流程、算法等是这部分注释和分析的主要任务。 比如cpufreq_ondemand策略的实现算法（函数dbs_check_cpu中）是如何实现的。...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。
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。...内核社区原计划在5.3版本把软实时补丁合并到主线，但是测试的时候发现了问题，所以放弃了。直到5.11版本还没有把软实时补丁合并到主线。 本文分析软实时Linux内核5.10.8版本。...(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...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
每个线程拥有独立的程序计数器，进程栈和一组进程寄存器 内核调度的对象是线程，而不是进程 linux的线程实现非常特别，并不特别区分线程和进程 进程提供两种虚拟机制：虚拟处理器和虚拟内存 同一个进程内的线程可以共享虚拟内存...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...，从内核角度看，没有线程的概念 linux把所有线程都当做进程来实现，内核没有特别的调度算法或数据结构来表征线程，被视为一个使用某些共享资源的进程 每个线程有自己的task_struct，就像一个普通的进程...，这个进程和其他进程共享某些资源 与其他系统（windows，solaris）实现差异巨大，这些系统内核专门提供线程的支持 4.2 linux线程创建 线程的创建和普通进程创建类型，只不过调用clone...调度算法 3.1 概述 linux调度程序定义与kernel/sched.c 2.5版本内核重写调度算法，和以前版本区别很大，实现以下目标 充分实现O（1）调度，不管多少进程或什么输入，每个算法能在恒定时间内完成
本文是《Linux内核设计与实现》第四章的阅读笔记，代码则是摘自最新的4.6版本linux源码(github)，转载请注明出处。...Linux调度的实现 下面我们来看看CFS是如何实现的，一般我们把它分为4个主要的部分来分析。...1.等待队列 和可运行队列的复杂结构不同，等待队列在linux中的实现只是一个简单的链表。所有有关等待队列的数据结构被定义在中，具体的实现代码则被定义在中。...简单来说有以下两种情况会发生用户抢占： 从系统调用返回用户空间 从中断处理程序返回用户空间 内核抢占 Linux和其他大部分的Unix变体操作系统不同的是，它支持完整的内核抢占。...在Linux中，只要重新调度是安全的，内核就可以在任何时间抢占正在执行的任务，这个安全是指，只要没有持有锁，就可以进行抢占。
本文以x86_64平台为例，分析linux下的系统调用是如何被执行的。...假设目标系统调用是write，其对应的内核源码为： // fs/read_write.c SYSCALL_DEFINE3(write, unsigned int, fd, const char __user...最开始整个数组都初始化为sys_ni_syscall，该方法内会返回错误码ENOSYS，表示对应的方法未实现。...有兴趣的可以分析并执行下下面的汇编代码，好好体会下整个系统调用的流程。...，下篇文章我们结合对应的c源码，看下user space的部分是如何实现的。
至此，整个open逻辑就已分析完毕。 完。
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。 ...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。...● Kernel/：主要的核心代码，此目录下的文件实现了大多数linux系统的内核函数，其中最重要的文件当属sched.c；同样，和体系结构相关的代 码在arch//kernel中。
通过使用一个名为 ftrace 的机制来阐明追踪内核函数的一些情况。它使得任何 Linux 用户可以轻松地追踪内核，并且了解更多关于 Linux 内核内部如何工作。...我使用 Fedora 来演示下面的例子，但是它们应该在其他最新的 Linux 发行版上同样可以运行。 启用 ftrace ftrace 现在已经是内核中的一部分了，你不再需要事先安装它了。...也就是说，如果你在使用最近的 Linux 系统，那么 ftrace 是已经启用了的。为了验证 ftrace 是否可用，运行 mount 命令并查找 tracefs。...相反的，基本操作是通过标准 Linux 命令来写入或读取一些文件。... 335872 0kvm 987136 1 kvm_intelirqbypass 16384 1 kvm 仅追踪特定的函数 为了实现对特定函数或模式的追踪
compile the kernel with debug info make重新编译 使用gdb跟踪调试内核 qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage...调试代码并分析 总的流程图： ? 首先在start_kernel下断点，运行后，在断点停下： ?...set_task_stack_end_magic start_kernel是内核启动阶段的入口，通过单步调试，可以发现它是linux内核执行的第一个init，我们单步进入看看它做了哪些操作： ?...linux_banner变量保存着linux内核的版本号： ?...这里具体函数分析见上面的流程图，这里主要是fork了一个新进程，并发生进程调度和切换。
printf("num = %d, math = %d\n", temp->num, temp->math); } printf("\n"); return 0; } 运行效果： 内核双链表效果图...其实关于内核中链表的操作还有很多的函数，目前就分析这几个。其余留给自己尝试。
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