linux内核期中总结

20135132陈雨鑫 + 原创作品转载请注明出处 + 《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 ”

第一周http://www.cnblogs.com/20135132yoggie/p/5220003.html

第二周http://www.cnblogs.com/20135132yoggie/p/5240418.html

第三周http://www.cnblogs.com/20135132yoggie/p/5251382.html

第四周http://www.cnblogs.com/20135132yoggie/p/5279906.html

第五周http://www.cnblogs.com/20135132yoggie/p/5312850.html

第六周http://www.cnblogs.com/20135132yoggie/p/5333026.html

第七周http://www.cnblogs.com/20135132yoggie/p/5363734.html

第八周http://www.cnblogs.com/20135132yoggie/p/5389083.html

一、计算机是如何工作的？

1、存储程序计算机工作模型

　　1）冯诺依曼体系结构

　　2）存储程序计算机工作模型

　　3）CPU识别什么样的指令？如何定义？

　　　　API：程序员与计算机的接口界面。

　　　　ABI：程序与CPU接口界面

2、X86汇编基础

　　1） X86 CPU的寄存器

　　2）常见汇编指令

二、操作系统是如何工作的

1、函数调用堆栈

　　1）三个法宝 计算机是如何工作的？（总结）——三个法宝（存储程序计算机、函数调用堆栈、中断机制）

　　2）深入理解函数调用堆栈

2、借助Linux内核部分源代码模拟存储程序计算机工作模型及时钟中断

3、在mykernel基础上构造一个简单的操作系统内核

三、构造一个简单的Linux系统MenuOS

1、linux内核源代码简介

三大法宝（存储程序计算机、函数调用堆栈、中断）和两把宝剑（中断上下文的切换：保存现场和恢复现场、进程上下文的切换）

　　1）在linux内核源码里面arch占有的代码量相当庞大。arch/x86目录下的代码是我们重点关注的。

　　2）内核启动相关的代码基本都在init目录下（main.c）。

　　start_kernel是初始化linux内核的起点。

　　start_kernel相当于c程序中的main函数

　　3）linux内核的核心代码在kernel目录中

2、构造一个简单的linux系统

　　init是第一个用户态进程，是1号进程。

3、跟踪调试Linux内核的启动过程

四、扒开系统调用的三层皮（上）

1、用户态、内核态和中断

　　库函数将系统调用封装起来。

　　1）什么是用户态和内核态

　　2）在linux内核代码中区分用户态和内核态

　　　　用cs（代码段选择寄存器）和eip（偏移量寄存器）进行区分。

　　3）中断处理是从用户态进入内核态的主要方式

2、系统调用概述

3、使用库函数API和C代码中嵌入汇编代码触发同一个系统调用

五、扒开系统调用的三层皮（下）

1、给menuOS增加time和time-asm

2、使用gdb跟踪系统调用内核函数sys_time

3、系统调用在内核代码中的工作机制和初始化

　　1） 系统调用在内核代码中的工作机制和初始化

　　2） 简化后便于理解的system_call伪代码

　　3）简单浏览system_call和iret之间的主要代码

六、进程的描述和进程的创建

1、进程的描述

　　1）进程描述符task_struct数据结构（一）

　　操作系统的三大功能：进程管理（核心）、内存管理、文件系统。

2、进程的创建

七、可执行程序的装载

1、预处理、编译、链接和目标文件的格式

　　1）可执行程序是怎么得来的

　　2）目标文件的格式ELF

　　3）静态链接的ELF可执行文件和进程的地址空间

2、可执行程序、共享库和动态加载

　　1）装载可执行程序之前的工作

　　2）装载时动态链接和运行时动态链接应用举例

　　3）可执行程序的装载

　　　　1.可执行程序的装载相关关键问题分析

　　　　2.sys_execve的内部处理过程

　　　　3.使用gdb跟踪sys_execve内核函数的处理过程

　　　　4.可执行程序的装载与庄生梦蝶的故事

　　　　5.浅析动态链接的可执行程序的装载

八、进程的切换和系统的一般执行过程

1、进程切换的关键代码switch_to分析

　　1）进程进度与进程调度的时机分析

　　2）进程上下文切换相关代码分析

2、Linux系统的一般执行过程

　　1)Linux系统的一般执行过程分析

　　2)Linux系统执行过程中的几个特殊情况

　　3)内核与舞女

3、Linux系统架构和执行过程概览

　　1）Linux操作系统架构概览

　　2）最简单也是最复杂的操作——执行ls操作

　　3）从CPU和内存的角度看Linux系统的执行

总结

　　linux内核分析的网课转眼就结束了，这几个月来，还是收获颇丰，至少现在对一些操作还是有些了解，在实验过程中，虽然碰到了许多问题，但还是一个一个的解决了，使用gdb调试，设断点等等一系列操作。了解了计算机是怎么工作的，什么是操作系统，操作系统是如何工作的，了解系统调用的过程，以及进程的描述和创建，可执行程序的装载，进程的创建等等。需要在今后的学习中，通过不断练习加深理解。