LINUX内核设计与实现第三周读书笔记 第一章 LINUX内核简介 1.1 Unix的历史 1969年的夏天,贝尔实验室的程序员们在一台PDR-7型机上实现了Unix这个全新的操作系统. 1973年,整个Unix系统用C语言进行了重写,给后来Unix系统的广泛移植铺平了道路. 伯克利的第一个Unix演化版是1977年推出的1BSD系统. 伯克利真正独立开发的Unix系统是于1979年推出的3BSD系统,支持虚拟内存. 1994年重写了虚拟内存子系统,推出了最终官方版,即4.4BSD. Unix内…

<Linux内核设计与实现>第四周读书笔记--第五章 20135301张忻 估算学习时间:共1.5小时 读书:1.0 代码:0 作业:0 博客:0.5 实际学习时间:共2.0小时 读书:1.0 代码:0 作业:0 博客:1.0 耗时估计的公式:Y=X+X/N ,Y=X-X/N 5.1 与内核通信57 系统调用在用户空间进程和硬件设备之间添加了一个中间层,该层主要作用有三个: 首先它为用户空间提供了一种硬件的抽象接口,举例来说当需要读写文件的时候,应用程序就可以不去管磁盘类型和介质,甚至不用去管…

<Linux内核设计与实现>读书笔记--第一二章 20135301张忻 估算学习时间:共2小时 读书:1.5 代码:0 作业:0 博客:0.5 实际学习时间:共2.5小时 读书:2.0 代码:0 作业:0 博客:0.5 耗时估计的公式:Y=X+X/N ,Y=X-X/N 第一章 Linux内核简介 1.1 Unix的历史 由于Unix系统设计简洁并且在发布时提供源代码,所以许多其他组织和团体都对它进了进一步的开发. Unⅸ虽然已经使用了40年,但计算机科学家仍然认为它是现存操作系统中最强大和最优…

第十七章 设备与模块 关于设备驱动与设备管理,我们讨论四种内核成分. 设备类型 模块 内核对象 sysfs 17.1设备类型 在Linux以及所有Unix系统中,设备被分为以下三种类型: 块设备,块设备通常缩写为blkdev,它是可寻址的,寻址以块为单位,块大小随设备不同而不同:块设备通常支持重定位操作,也就是对数据的随机访问.块设备是通过称为"块设备节点"的特殊文件来访问,并且通常被挂载为文件系统. 字符设备,字符设备通常缩写为cdev,它是不可寻址的,仅提供数据的流式访问,就是一个…

第四章 进程调度 进程在操作系统看来是程序的运行态表现形式. 4.1多任务 多任务操作系统就是能同时并发地交互执行多个进程的操作系统. 多任务操作系统会使多个进程处于堵塞或者睡眠状态.这些任务尽管位于内存,但并不处于可运行状态.相反,这些进程利用内核堵塞自己,直到某一事件发生. 多任务系统可以划分为两类:非抢占式多任务和抢占式多任务. 强制的挂起动作就叫做抢占. 时间片实际上就是分配给每个可运行进程的处理器时间段. 4.2 linux的进程调度 O(1)调度程序 4.3策略 策略决定调度程序在何…

第三章 进程管理 3.1 进程 进程是处于执行期的代码.通常进程还要包含其他资源,像打开的文件.挂起的信号.内核的内部数据.处理器状态.一个或多个具有内存映射的内存地址空间及一个或多个执行线程,当然还包括用来存放全局变量的数据段等. 进程提供两种虚拟机制:虚拟处理器和虚拟内存. 通常,创建新的进程都是为了立即执行新的.不同的程序,而接着调用exec()这组函数就可以创建新的地址空间,并把新的程序载入其中. 3.2 进程描述符以及任务结构 内核把进程的列表存放在叫做任务队列(task list)的…

第十八章 调试 18.1准备开始 需要的只是: 一个确定的bug.大部分bug通常都不是行为可靠而且定义明确的. 一个藏匿bug的内核版本. 相关的内核代码的知识和运气. 18.2内核中的bug 内核中的bug多种多样,它们的产生可以有无数的原因,同时他们的表象也变化多端. 从隐藏在源代码中的错误到展现在目击者面前的bug,往往都是经历一系列连锁反应的事件才可能触发. 内核与其他大型的软件项目没有什么太大的不同. 内核有一些独特的问题需要考虑:例如定时限制和竞争条件等,它们都是允许多个线程在内核…

第七章 链接 链接(linking)是将各种代码和数据部分收集起来并组合成为一个单一文件的过程,这个文件可被加载(或被拷贝)到存储并执行.链接可以执行于编译时(compile time),也就是在源代码被翻译成机器代码时:也可以执行于加载时(load time),也就是在程序被加载器(loader)加载到存储器并执行时:甚至执行于运行时(run time),由应用程序来执行. 理解链接器将帮助你构造大型程序. 理解链接器将帮助你避免一些危险的编程错误. 理解链接将帮助你理解语言的作用域规则是如何…

<Linux内核设计与实现>Chapter 3 读书笔记 进程管理是所有操作系统的心脏所在. 一.进程 1.进程就是处于执行期的程序以及它所包含的资源的总称. 2.线程是在进程中活动的对象. 3.进程提供两种虚拟机制:虚拟处理器和虚拟内存. 4.内核调度的对象是线程,而不是进程. 二.进程描述符及任务结构 内核把进程的列表存放在叫做任务队列的双向循环链表中.链表中的每一项都是类型为task_struct的进程描述符结构,该结构定义在<linux/sched.h>文件中. 1.分配进…

<Linux内核设计与实现>Chapter 1 读书笔记 一.Unix的特点 Unix从Multics中产生,是一个强大.健壮和稳定的操作系统. 特点 1.很简洁 2.在Unix系统中,所有的东西都当做文件对待.这种抽象使对数据和对设备的操作都是通过一套相同的系统调用借口来进行的:open(),read(),write(),lseek()和close() 3.Unix内核和相关的系统工具软件用C语言编写而成——该特点使其具备出色的平台可移植性 4.Unix进程创建非常快速简洁,目标在于一次执行…

<Linux内核设计与实现>Chapter 2 读书笔记 一.获取内核源码 1.使用Git 我们曾经在以前的学习中使用过Git方法 $ git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git 更新分支到Linux的最新分支 $ git pull 可以获取并随时保持与内核官方的代码树一致 2.安装内核源代码 压缩形式为bzip2 $ tar xvjf linux-x.y.z.tar.bz2 压缩…

<Linux内核设计与实现>Chapter 5 读书笔记 在现代操作系统中,内核提供了用户进程与内核进行交互的一组接口,这些接口的作用是: 使应用程序受限地访问硬件设备 提供创建新进程与已有进程进行通信的机制 提供申请操作系统其他资源的能力 一.与内核通信 1.系统调用的作用 系统调用在用户空间进程和硬件设备之间添加了一个中间层,作用是: 为用户空间提供了一种硬件抽象接口: 系统调用保证了系统的稳定和安全,即可以避免应用程序不正确地使用硬件设备,窃取其他进程的资源: 每个进程都运行在虚拟系统中…

<Linux内核设计与实现>Chapter 18 读书笔记 一.准备开始 一个bug 一个藏匿bug的内核版本 知道这个bug最早出现在哪个内核版本中. 相关内核代码的知识和运气 想要成功进行调试: 让这些错误重现 抽象出问题 从代码中搜索 二.内核中的bug 1.内核bug的表象: 错误代码 同步时发生的错误,例如共享变量锁定不当 错误的管理硬件 降低所有程序的运行性能 毁坏数据 使得系统处于死锁状态 …… 引用空指针会产生一个oops:垃圾数据会导致系统崩溃. 三.通过打印来调试 内核提供…

第一章 Linux内核简介 1.1 Unix的历史 由于Unix系统设计简洁并且在发布时提供源代码,所以许多其他组织和团体都对它进了进一步的开发. Unⅸ虽然已经使用了40年,但计算机科学家仍然认为它是现存操作系统中最强大和最优秀的系统.从1969年诞生以来,由Dennis Ritchie和Ken Thompson的灵感火花点亮的这个Unix产物已经成为一种传奇,它历经了时间的考验依然声名不坠. 1.2 追寻Linus足迹:Linux简介 1.3 操作系统和内核简介 处理器在任何指定时间点上的活…

1.核心区域进程包括各种内存对象 种内存对象,比方: 1.可运行文件代码能够包括各种内存映射,称为代码段(text section). 2.可运行文件的已初始化全局变量的内存映射,称为数据段(data section). 3.包括未初始化全局变量,也就是bss段的零页(页面中的信息所有为0值,所以能够用于映射bss段等目的)的内存映射. 4.用于进程用户空间栈的内存映射. 5.每个诸如c库或动态链接程序等共享库的代码段.数据段和bss段也会被加载进程的地址空间. 6.不论什么内存映射文件. 7.…

<Linux内核设计与实现>第八周读书笔记——第四章 进程调度 第4章 进程调度35 调度程序负责决定将哪个进程投入运行,何时运行以及运行多长时间,进程调度程序可看做在可运行态进程之间分配有限的处理器时间资源的内核子系统.只有通过调度程序的合理调度,系统资源才能最大限度地发挥作用,多进程才会有并发行的效果. 调度程序没有太复杂的原理,最大限度地利用处理器时间的原则是只要有可以执行的进程,那么就总会有进程正在执行,但是只要系统中可运行的进程的数目比处理器的个数多,就注定某一给定时刻会有一些进程不…

20135307 张嘉琪 第八周读书笔记 第四章 进程调度 调度程序负责决定将哪个进程投入运行,何时运行以及运行多长时间,进程调度程序可看做在可运行态进程之间分配有限的处理器时间资源的内核子系统.只有通过调度程序的合理调度,系统资源才能最大限度地发挥作用,多进程才会有并发行的效果. 调度程序没有太复杂的原理,最大限度地利用处理器时间的原则是只要有可以执行的进程,那么就总会有进程正在执行,但是只要系统中可运行的进程的数目比处理器的个数多,就注定某一给定时刻会有一些进程不能执行,这些进程在等待运行,…

<Linux内核设计与实现>第五周读书笔记——第十一章 20135301张忻 估算学习时间:共2.5小时 读书:2.0 代码:0 作业:0 博客:0.5 实际学习时间:共3.0小时 读书:2.0 代码:0 作业:0 博客:1.0 耗时估计的公式:Y=X+X/N ,Y=X-X/N 第18章 调试295 调试工作艰难是内核级开发区别于用户级开发的一个显著特点,相比于用户级开发,内核调试的难度确实要艰苦得多.更可怕的是,它带来的风险比用户级别更高,内核的一个错误往往立刻就能让系统崩溃. 驾驭内核调试…

CHAPTER 5 系统调用 5.1 与内核通信 系统调用在用户空间进程和硬件设备之间添加了一个中间层,该层主要作用有三个: 为用户空间提供了一种硬件的抽象接口 系统调用保证了系统的稳定和安全 每个进程都运行在虚拟系统中,而在用户空间和系统的其余部分提供这样一层公共接口. 在Linux中,系统调用是用户空间访问内核的唯一手段:除异常和陷入外,它们是内核唯一的合法入口. 5.2 API.POSIX和C库 一般情况下,应用程序通过在用户空间实现的应用编程接口(API)而不是直接通过系统调用来编程.…

<Linux内核设计与实现>读书笔记——第一二章 第一章 Linux内核简介 1.1 Unix的历史 简洁:仅提供系统调用并有一个非常明确的设计目的. 抽象:Unix中绝大部分东西都被当做文件,这种抽象使对数据和对设备的操作是通过一套相同的系统调用接口来进行的(open().read().write().lseek().close()). 可移植:使用C语言编写,使其在各种硬件体系架构面前都具备令人惊异的移植能力. 进程创建迅速:有独特的fork()系统调用,一次执行保质保量地完成一个任务.简…

第一章 Linux内核简介 1. Unix的历史 Unⅸ虽然已经使用了40年,但计算机科学家仍然认为它是现存操作系统中最强大和最优秀的系统. Unix强大的根本原因: 简洁 在Unix中所有的东西都被当做文件对待 Unix的内核和相关的系统工具软件是用C语言编写的——正是这个特点使得Unix在各种硬件体系架构面前都具备令人惊异的移植能力 Unix的进程创建非常迅速,并且有一个非常独特的fork()系统调用 Unix提供了一套非常简单但又很稳定的进程间通讯元语,使得Unix的程序把目标放在一次执行…

姓名:何伟钦 学号:20135223 ( *原创作品转载请注明出处*) ( 学习课程:<Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 学习内容:构造一个简单的Linux系统MenuOS 第一部分:网上课程笔记 一.Linux内核源码主要结构简介 (一)内核源代码页面         .arch目录:在Linux内核源代码里占有的比重很大,因为Linux内核支持很多的体系结构,而arch目录是支持不同的CPU的源…

1. 进程和线程 进程和线程是程序运行时状态,是动态变化的,进程和线程的管理操作都是由内核来实现的. Linux中的进程于Windows相比是很轻量级的,而且不严格区分进程和线程,线程不过是一种特殊的进程. 进程提供2种虚拟机制:虚拟处理器和虚拟内存 每个进程有独立的虚拟处理器和虚拟内存, 每个线程有独立的虚拟处理器,同一个进程内的线程有可能会共享虚拟内存. 内核中进程的信息主要保存在task_struct中(include/linux/sched.h) 进程标识PID和线程标识TID对于同一个…

第一章:Linux内核简介 一.Unix和linux Unix是一个强大.健壮和稳定的操作系统. 1.Unix内核特点 十分简洁:仅提供几百个系统调用并且有明确的目的: 在Unix中,大部分东西都被(或者正致力于)被当做文件对待: Unix内核即相关系统工具软件都是用C语言编写的,这使得系统有着强大的可移植性: Unix进程创建非常迅速,目标在于一次执行保质保量地完成一个任务 2.Linux与Unix异同 Linux是基于Unix的类系统,比如它也实现了Unix的API: 但它不同于Unix,没…

第五章 系统调用 20135307 张嘉琪 5.1 与内核通信 系统调用在用户空间进程和硬件设备之间添加了一个中间层,该层主要作用有三个: 它为用户空间提供了一种硬件的抽象接口 系统调用保证了系统的稳定和安全,作为硬件设备和应用程序之间的中间人,内核可以基于权限.用户类型和其他一些规则对需要进行的访问进行裁决 在第3章中曾经提到过,每个进程都运行在虚拟系统中,而在用户空间和系统的其余部分提供这样一层公共接口,也是出于这种考虑,如果应用程序可以随意访问硬件而内核又对此一无所知的话几乎就没法实现多任…

20135130王川东 实验:构造一个简单的Linux系统的MenuOS 命令:qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img. 命令含义:kernel启动一个内核,其后为内核位置. initrd指定一个根文件系统. 使用gdb调试和跟踪: 重新配置和编译Linux使之携带调试信息 命令:qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs…

Linux基础入门 一.Linux的基础学习 1.1 Linux的重要基础操作 Linux不同于Windows的纯粹的图形化界面,虽然也有图形桌面的操作但是更多的操作还是通过命令行来进行,当然除了命令行之外还有许多的快捷键提供给大家,方便进行基础的各种操作,所以学习Linux首先就要了解这些方便的操作.我学习到的各种快捷键如下图所示: 1.2 Linux中关于文件的各类操作 学习Linux这样一个操作系统,了解各类文件的管理.移动等就是必须要学习的内容,因此我先学习了通过 cd命令进入到一个文件…

视频学习 进程调度与进程调度的时机分析 不同类型的进程有不同的调度需求 第一种分类: --I/O-bound:1.频繁的进行I/O:2.通常会花费很多时间等待I/O操作的完成 --CPU-bound:1.计算密集型:2.需要大量的CPU时间进行计算 第二种分类: --批处理进程:1.不必与用户交互,通常在后台运行:2.不必很快响应:3.典型的批处理程序:编译程序.科学计算 --实时进程:1.有实时需求,不应被低优先级的进程阻塞:2.响应时间要短.要稳定:3.典型的实时进程:视频/音频.机械控制等…

第一周实验 尝试创建两个文件,用通配符查找这两个文件:在创建文件的时候,需要同时创建多个文件的方法运行. 根据作业要求,实现一个lilux命令. 根据作业要求添加一个用户loutest,使用sudo创建文件 /opt/forloutest. 路径:进入上一级目录,进入home目录,使用pwd获取当前路径. 使用mkdir创建一个空目录,使用cp复制一个文件到指定的目录,使用rm删除一个文件. 创建一个变量并赋值. 先在shell中设置一个变量,temp=shiyanlou,然后再创建一个子she…

第二周实验 本周学习情况: 学习了X86 cpu的几个寄存器及X86汇编指令: movl %eax,%edx edx=eax %表示一个寄存器,把eax内容放入edx,等号相当于把eax赋值给edx,寄存器寻址: movl $0x123,%edx edx=0x123 立即数是以$开头的数值,把16进制的数值放入edx,立即寻址: movl 0x123,%edx edx=(int32_t)0x123 内存地址16进制的123内存放入edx,把0x123强制转化成32-bit的指针,表示取它的值,直…