linux内核情景分析之锁机制

/* * These are the generic versions of the spinlocks and read-write * locks.. *///自旋锁加锁,irqsave表示把标志寄存器存储起来 #define spin_lock_irqsave(lock, flags) do { local_irq_save(flags);//关闭本地中断,保存标志位 spin_lock(lock); } while (0) #define spin_lock_irq(lock) do {…

Linux内核情景分析之消息队列

早期的Unix通信只有管道与信号,管道的缺点: 所载送的信息是无格式的字节流,不知道分界线在哪,也没通信规范,另外缺乏控制手段,比如保温优先级,管道机制的大小只有1页,管道很容易写满而读取没有及时,发送者只能休眠,强化了管道机制同步要求.另外管道机制开销不少,尤其是当发送信息量很少时,平均每个字节所耗费的代价非常高 Linux内核为系统IPC提供了一个统一的系统调用ipc() int ipc(unsigned int call,int firtst,int second,int third,vo…

linux内核情景分析之execve()

用来描述用户态的cpu寄存器在内核栈中保存情况.可以获取用户空间的信息 struct pt_regs { long ebx; //可执行文件路径的指针(regs.ebx中 long ecx; //命令行参数的指针(regs.ecx中) long edx; //环境变量的指针(regs.edx中). long esi; long edi; long ebp; long eax; int xds; int xes; long orig_eax; long eip; int xcs; long efl…

linux内核情景分析之内核中的互斥操作

信号量机制: struct sempahore是其结构,定义如下 struct semaphore { atomic_t count;//资源数目 int sleepers;//等待进程数目 wait_queue_head_t wait;//等待队列 #if WAITQUEUE_DEBUG long __magic; #endif }; down操作成功(减后结果非负数)那就在标号1处结束down操作,转到临界区. 如果减为负数,跳转到2标号,并且调用call_down_failed,进入睡眠,…

Linux内核情景分析的alloc_pages

NUMA结构的alloc_pages ==================== mm/numa.c 43 43 ==================== 43 #ifdef CONFIG_DISCONTIGMEM ==================== mm/numa.c 91 128 ==================== 91 /* 92 * This can be refined. Currently, tries to do round robin, instead 93 * sho…

Linux内核情景分析之异常访问,用户堆栈的扩展

情景假设: 在堆内存中申请了一块内存,然后释放掉该内存,然后再去访问这块内存.也就是所说的野指针访问. 当cpu产生页面错误时,会把失败的线性地址放在cr2寄存器.线性地址缺页异常的4种情况 1.如果cpu访问的行现地址在内核态,那么很可能访问的是非连续区,需要vmalloc_fault处理. 2.缺页异常发生在中断或者内核线程时,直接失败,因为不可修改页表 3.地址在一个区间内,那就可能是已经物理地址映射了但权限问题(错误处理)或者其物理地址没有分配(分配物理内存) 4.如果找到一个在线性地址…

linux内核情景分析之exit与Wait

//第一层系统调用 asmlinkage long sys_exit(int error_code) { do_exit((error_code&0xff)<<8); } 其主体是do_exit,接下来我们来看看do_exit的实现 NORET_TYPE void do_exit(long code) { struct task_struct *tsk = current;//获取当前进程描述符 if (in_interrupt())//禁止中断时调用do_exit panic(&qu…

linux内核情景分析之匿名管道

管道的机制由pipe()创建,由pipe()所建立的管道两端都在同一进程.所以必须在fork的配合下,才可以在具有亲缘关系的进程通信 /* * sys_pipe() is the normal C calling standard for creating * a pipe. It's not the way Unix traditionally does this, though. */ asmlinkage int sys_pipe(unsigned long * fildes) { int…

linux内核情景分析之命名管道

管道是一种"无名","无形文件,只可以近亲进程使用,不可以再任意两个进程通信使用,所以只能实现"有名","有形"的文件来实现就可以克服其缺点,这里的有名:一个文件应该有文件名,使得任何进程可以通过文件名或者路径找到该文件,有形指的是文件的inode应该存在与磁盘或者其他文件熊截止上.使得任何进程可以再任何时间都可以建立联系. 命名管道的创建用mknod,当然也可以使用mknod函数创建命名管道.建立了这样的节点,进程就可以通过打开一个文…

linux内核情景分析之信号实现

信号在进程间通信是异步的,每个进程的task_struct结构有一个sig指针,指向一个signal_struct结构定义如下 struct signal_struct { atomic_t count; struct k_sigaction action[_NSIG];//类似一个信号向量表,每个元素就是一个函数指针 spinlock_t siglock; }; struct k_sigaction { struct sigaction sa; }; struct sigaction { u…

linux内核情景分析之强制性调度

从系统调用返回到用户空间是否调度,从ret_with_reschedule可看出,是否真正调度,取决于当前进程的pcb中的need_resched是否设置为1,那如何设置为1取决于以下几种情况: 时间中断处理程序,发现当前进程运行时间过长:每次发生时间中断,都要递减该进程的时间片,一旦count为0,强制调度,剥夺当前进程运行 void update_process_times(int user_tick) { struct task_struct *p = current; int cpu =…

Linux内核同步：自旋锁

linux内核--自旋锁的理解自旋锁:如果内核配置为SMP系统,自旋锁就按SMP系统上的要求来实现真正的自旋等待,但是对于UP系统,自旋锁仅做抢占和中断操作,没有实现真正的“自旋”.如果配置了CONFIG_DEBUG_SPINLOCK,那么自旋锁按照SMP系统来编译. 但是为什么在UP系统中不需要真正的“带有自旋的”自旋锁呢?其实在理解了自旋锁的概念和由来,这个问题就迎刃而解了.所以我重新查找了关于自旋锁的资料,认真研究了自旋锁的实现和相关内容. 一.自旋锁spinlock的由来 …

Linux 内核中的 Device Mapper 机制

本文结合具体代码对 Linux 内核中的 device mapper 映射机制进行了介绍.Device mapper 是 Linux 2.6 内核中提供的一种从逻辑设备到物理设备的映射框架机制,在该机制下,用户可以很方便的根据自己的需要制定实现存储资源的管理策略,当前比较流行的 Linux 下的逻辑卷管理器如 LVM2(Linux Volume Manager 2 version).EVMS(Enterprise Volume Management System).dmraid(Device M…

[转] Linux 内核中的 Device Mapper 机制

几个常用内核函数（《Windows内核情景分析》）

参考:<Windows内核情景分析> 0x01 ObReferenceObjectByHandle 这个函数从句柄得到对应的内核对象,并递增其引用计数. NTSTATUS ObReferenceObjectByHandle( IN HANDLE Handle, IN ACCESS_MASK DesiredAccess, IN POBJECT_TYPE ObjectType,IN KPROCESSOR_MODE AccessMode, OUT PVOID* Object, OUT POBJEC…

Linux内核源代码分析方法

Linux内核源代码分析方法一.内核源代码之我见 Linux内核代码的庞大令不少人"望而生畏",也正由于如此,使得人们对Linux的了解仅处于泛泛的层次.假设想透析Linux,深入操作系统的本质,阅读内核源代码是最有效的途径.我们都知道,想成为优秀的程序猿,须要大量的实践和代码的编写.编程固然重要,可是往往仅仅编程的人非常easy把自己局限在自己的知识领域内.假设要扩展自己知识的广度,我们须要多接触其它人编写的代码,尤其是水平比我们更高的人编写的代码.通过这样的途径,我们能够跳出…

Linux 内核的文件 Cache 管理机制介绍

Linux 内核的文件 Cache 管理机制介绍 http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cache/ 1 前言自从诞生以来,Linux 就被不断完善和普及,目前它已经成为主流通用操作系统之一,使用得非常广泛,它与 Windows.UNIX 一起占据了操作系统领域几乎所有的市场份额.特别是在高性能计算领域,Linux 已经成为一个占主导地位的操作系统,在2005年6月全球TOP500 计算机中,有 301 台部署的是 Linux 操作系统.因此…

[1]windows 内核情景分析---说明

本文说明:这一系列文章(笔记)是在看雪里面下载word文档,现转帖出来,希望更多的人能看到并分享,感谢原作者的分享精神. 说明本文结合<Windows内核情景分析>(毛德操著).<软件调试>(张银奎著).<Windows核心编程>.<寒江独钓-Windows内核安全编程>.<Windows PE权威指南>.<C++反汇编与逆向分析揭秘>以及ReactOS操作系统 (V0.3.12)源码,以<Windows内核情景分析>为…

windows内核情景分析之—— KeRaiseIrql函数与KeLowerIrql()函数

windows内核情景分析之—— KeRaiseIrql函数与KeLowerIrql()函数 1.KeRaiseIrql函数这个 KeRaiseIrql() 只是简单地调用 hal 模块的 KfRaiseIrql() 函数,返回原来的 IRQL 写入 KeRaiseIrql() 的第 2 个参数里,将它写回 C 代码如下: VOID KeRaiseIrql(KIRQL NewIrql, PKIRQL OldIrql) { KIRQL Irql = KfRaiseIrql(NewIrql); *…

2019-2020-1 20199303 《Linux内核原理分析》第一周作业

2019-2020-1 20199303 <Linux内核原理分析> 第一周作业 1. 环境准备在众多的Linux发行版中,Ubuntu,小红帽还有类Unix系统的BSD系统,我选择了目前比较流行的Ubuntu.Ubuntu的安装考虑了做双系统或者使用虚拟机安装,因为暂时没有性能需求且使用虚拟机的插件进行主系统和虚拟机系统的交互更为方便,就使用了VMware作为虚拟机安装了操作系统. 写博客的选择markdown标记语言,编辑器使用Markdownpad 2,因其可以实时显示html下的显示…

Linux 2.6内核中新的锁机制--RCU

转自:http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-rcu/ 一. 引言众所周知,为了保护共享数据,需要一些同步机制,如自旋锁(spinlock),读写锁(rwlock),它们使用起来非常简单,而且是一种很有效的同步机制,在UNIX系统和Linux系统中得到了广泛的使用.但是随着计算机硬件的快速发展,获得这种锁的开销相对于CPU的速度在成倍地增加,原因很简单,CPU的速度与访问内存的速度差距越来越大,而这种锁使用了原子操作指令,它需要原子地访问内存,…

Linux 内核的文件 Cache 管理机制介绍-ibm

https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cache/ 1 前言自从诞生以来,Linux 就被不断完善和普及,目前它已经成为主流通用操作系统之一,使用得非常广泛,它与 Windows.UNIX 一起占据了操作系统领域几乎所有的市场份额.特别是在高性能计算领域,Linux 已经成为一个占主导地位的操作系统,在2005年6月全球TOP500 计算机中,有 301 台部署的是 Linux 操作系统.因此,研究和使用 Linux 已经成为开发者的不可回…

Linux内核启动分析

张超<Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 我的代码可见https://www.shiyanlou.com/courses/reports/986221 在这里我们用的是linux-3.18.6版本,以下简写成linux. start_kernel在 /linux/init/main.c中定义: 这个函数是内核由引导程序引导以后,由自解压程序解压以后执行的第一个函数,可以认为是整个内核的入口函数,以后我…

Linux内核及分析第二周操作系统是如何工作的？

计算机是如何工作的? 存储程序计算机工作模型,计算机系统最最基础性的逻辑结构: 函数调用堆栈,高级语言得以运行的基础,只有机器语言和汇编语言的时候堆栈机制对于计算机来说并不那么重要,但有了高级语言及函数,堆栈成为了计算机的基础功能: enter --pushl %ebp --movl %esp,%ebp leave --movl %ebp,%esp --popl %ebp 函数参数传递机制和局部变量存储中断,多道程序操作系统的基点,没有中断机制程序只能从头一直运行结束才有可能开始运行其他程序.…

Linux内核启动流程与模块机制

本文旨在简单的介绍一下Linux的启动流程与模块机制: Linux启动的C入口位于/Linux.2.6.22.6/init/main.c::start_kernel() 下图简要的描述了一下内核初始化的流程: 本文我们分析一下do_initcalls ()函数,他负责大部分模块的初始化(比如U盘驱动就是在这里被初始化的). static void __init do_initcalls(void) { initcall_t *call; int count = preempt_count();…

Linux内核(3) - 分析内核源码如何入手(下)

下面的分析,米卢教练说了,内容不重要,重要的是态度.就像韩局长对待日记的态度那样,严谨而细致. 只要你使用这样的态度开始分析内核,那么无论你选择内核的哪个部分作为切入点,比如USB,比如进程管理,在花费相对不算很多的时间之后,你就会发现你对内核的理解会上升到另外一个高度,一个抱着情景分析,抱着0.1内核完全注释,抱着各种各样的内核书籍翻来覆去的看很多遍又忘很多遍都无法达到的高度.请相信我! 让我们在Linux社区里发出号召:学习内核源码,从学习韩局长开始! 态度决定一切:从初始化函数开始任小强…

linux内核与分析心得与体会

作业目录: (1)计算机是如何工作的:http://www.cnblogs.com/20135335hs/p/5213394.html (2)操作系统是如何工作的:http://www.cnblogs.com/20135335hs/p/5248078.html (3)Linux系统启动过程:http://www.cnblogs.com/20135335hs/p/5271708.html (4)系统调用的方法:http://www.cnblogs.com/20135335hs/p/5297310.…