static inline int get_order(unsigned long size) { int order; size = (size-1) >> (PAGE_SHIFT-1); order = -1; do { size >>= 1; order++; } while (size); return order; } 上面这个算法是从内核源代码摘抄下来的,其中PAGE_SHIFT是一个宏,定义的大小为12,这段代码的含义是 返回关联在当前平台的大小的分配级别, 根据 P…

知乎链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/58087261 Linux内核代码中广泛使用了数据结构和算法,其中最常用的两个是链表和红黑树. 链表 Linux内核代码大量使用了链表这种数据结构.链表是在解决数组不能动态扩展这个缺陷而产生的一种数据结构.链表所包含的元素可以动态创建并插入和删除.链表的每个元素都是离散存放的,因此不需要占用连续的内存.链表通常由若干节点组成,每个节点的结构都是一样的,由有效数据区和指针区两部分组成.有效数据区用来存储有效数据信息,而指针区用来…

学过C语言的伙伴都知道,曾经比较两个数,输出最大或最小的一个,或者是比较三个数,输出最大或者最小的那个,又或是两个数交换,又或是绝对值等等,其实这些算法在linux内核中通通都有实现,以下的代码是我从linux内核源码的kernel.c中抠出来的代码,我们来看看: 我们直接上代码: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> /* * min()/max() macros that also do * strict type-checking..…

1. 分析的linux内核源码版本为4.18.0 2. 与slub相关的内核配置项为CONFIG_SLUB 3. 一切都从一个结构体数组kmalloc_caches开始,它的原型如下: ] __ro_after_init; 3.1 这个数组定义在mm/slab_common.c中 3.2 KMALLOC_SHIFT_HIGH是如何定义的呢? #define KMALLOC_SHIFT_HIGH  (PAGE_SHIFT + 1)#define PAGE_SHIFT  12 (各个架构下的定义都有…

算法和数据结构纷繁复杂,但是对于Linux Kernel开发人员来说重点了解Linux内核中使用到的算法和数据结构很有必要. 在一个国外问答平台stackexchange.com的Theoretical Computer Science子板有一篇讨论实际使用中的算法和数据结构,Vijay D做出了详细的解答,其中有一部分是Basic Data Structures and Algorithms in the Linux Kernel对Linux内核中使用到的算法和数据结构做出的归纳整理.详情参考…

linux内核中采 用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系 统中,用到了四级页表. * 页全局目录(Page Global Directory) * 页上级目录(Page Upper Directory) * 页中间目录(Page Middle Directory) * 页表(Page Table) 页全局目录包含若干页上级目录的地址,页上级目录又依次包含若干页中间目录的地址 ,而页中间目录又包含若干页表的地址,每一个页表项指…

转自:http://blog.csdn.net/wzhwho/article/details/4996510 1.      原理说明 Linux内核中采用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系统中,用到了四级页表,如图2-1所示.四级页表分别为: l         页全局目录(Page Global Directory) l         页上级目录(Page Upper Directory) l         页中间目…

linux内核中内存相关的操作函数 1.kmalloc()/kfree() static __always_inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags) 内核空间申请指定大小的内存区域,返回内核空间虚拟地址.在函数实现中,如果申请的内存空间较大的话,会从buddy系统申请若干内存页面,如果申请的内存空间大小较小的话,会从slab系统中申请内存空间.有关buddy和slab,请参见<linux内核之内存管理.doc> gfp_t flags 的选项…

1.      原理说明 Linux内核中采用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系统中,用到了四级页表,如图2-1所示.四级页表分别为: l         页全局目录(Page Global Directory) l         页上级目录(Page Upper Directory) l         页中间目录(Page Middle Directory) l         页表(Page Table) 页全局目录…

网络程序设计调研报告 TCP/IP协议栈在Linux内核中的运行时序分析 姓名:柴浩宇 学号:SA20225105 班级:软设1班 2021年1月 调研要求 在深入理解Linux内核任务调度(中断处理.softirg.tasklet.wq.内核线程等)机制的基础上,分析梳理send和recv过程中TCP/IP协议栈相关的运行任务实体及相互协作的时序分析. 编译.部署.运行.测评.原理.源代码分析.跟踪调试等 应该包括时序图 目录 1 调研要求 2 目录 3 Linux概述 3.1 Linux操作…

概要 前面一章"介绍双向链表并给出了C/C++/Java三种实现",本章继续对双向链表进行探讨,介绍的内容是Linux内核中双向链表的经典实现和用法.其中,也会涉及到Linux内核中非常常用的两个经典宏定义offsetof和container_of.内容包括:1. Linux中的两个经典宏定义2. Linux中双向链表的经典实现 转载请注明出处:http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3562146.html 更多内容: 数据结构与算法系列 目录 L…

  AppArmor 因为最近在研究OJ(oline judge)后台的安全模块的实现,所以一直在研究Linux下沙箱的东西,同时发现了Apparmor可以提供访问控制. AppArmor(Application Armor)是Linux内核的一个安全模块,AppArmor允许系统管理员将每个程序与一个安全配置文件关联,从而限制程序的功能.简单的说,AppArmor是与SELinux类似的一个访问控制系统,通过它你可以指定程序可以读.写或运行哪些文件,是否可以打开网络端口等.作为对传统Unix的…

简介: 作为一个系统管理程序(hypervisor),Linux® 有几个创新,2.6.32 内核中一个有趣的变化是 KSM(Kernel Samepage Merging)  允许这个系统管理程序通过合并内存页面来增加并发虚拟机的数量.本文探索 KSM 背后的理念(比如存储去耦合).KSM 的实现.以及如何管理 KSM. 服务器虚拟化 虚拟化技术从上世纪 60 年代开始出现,经由 IBM® System/360® 大型机得以流行.50 年过后,虚拟化技术取得了跨越式发展,使得多个操作系统和应用…

linux内核中提供了流量控制的相关处理功能,相关代码在net/sched目录下:而应用层上的控制是通过iproute2软件包中的tc来实现, tc和sched的关系就好象iptables和netfilter的关系一样,一个是用户层接口,一个是具体实现. 流控包括几个部分: 流控算法, 通常在net/sched/sch_*.c中实现, 缺省的是FIFO, 是比较典型的黑盒模式, 对外只看到入队和出对两个操作; 流控结构的操作处理; 和用户空间的控制接口, 是通过rtnetlink实现的. 以下内…

我们在编译Linux内核时,往往在Linux内核的顶层目录会执行一些命令,这里我以RK3288举例,比如:make firefly-rk3288-linux_defconfig.make menuconfig.make firefly-rk3288.img.make zImage等等.先不管这具体的含义,首先提出几个疑问: (1)Linux内核如此庞大(几万个文件),目录又分为很多层,它是如何将各层目录下的文件关联起来的? (2)Linux支持如此多的架构(X86.ARM.AVR.mips等等)…

linux内核netfilter连接跟踪的hash算法 linux内核中的netfilter是一款强大的基于状态的防火墙,具有连接跟踪(conntrack)的实现.conntrack是netfilter的核心,许多增强的功能,例如,地址转换(NAT),基于内容的业务识别(l7, layer-7 module)都是基于连接跟踪.然而,netfilter的性能还有很多值得改进的地方. netfilter的连接跟踪的hash算法是在Bob Jenkins的lookup2.c基础上的改进实现,Bob J…

前面看了LInux PCI设备初始化,看得有点晕,就转手整理下之前写的笔记,同时休息一下!!~(@^_^@)~ 这片文章是之前写的,其中参考了某些大牛们的博客!! PID框架的设计 一个框架的设计会考虑很多因素,相信分析过Linux内核的读者来说会发现,内核的大量数据结构被哈希表和链表链接起来,最最主要的目的就是在于查找.可想而知一个好的框架,应该要考虑到检索速度,还有考虑功能的划分.那么在PID框架中,需要考虑以下几个因素. 如何通过task_struct快速找到对应的pid 如何通过pid快…

Linux内核中内存cache的实现 转自:http://blog.chinaunix.net/uid-127037-id-2919545.html   本文档的Copyleft归yfydz所有,使用GPL发布,可以自由拷贝,转载,转载时请保持文档的完整性, 严禁用于任何商业用途.msn: yfydz_no1@hotmail.com来源:http://yfydz.cublog.cn 1. 前言 kmem_cache是Linux内核提供的快速内存缓冲接口,这些内存块要求是大小相同的,因为分配出的内…

转自:http://blog.chinaunix.net/uid-12461657-id-3487463.html 原文地址:Linux内核中的中断栈与内核栈的补充说明 作者:MagicBoy2010 中断栈与内核栈的话题更多地属于内核的范畴,所以在<深入Linux设备驱动程序内核机制>第5章“中断处理”当中,基本上没怎么涉及到上述内容,只是在5.4节有些许的文字讨论中断栈在中断嵌套情形下可能的溢出问题. 本贴在这个基础上对内核栈与中断栈的话题做些补充,讨论基于x86 32位系统,因为64位系…

linux内核中ffs(x)宏是平台相关的宏,在arm平台,该宏定义在 arch/arm/include/asm/bitops.h #define ffs(x) ({ unsigned long __t = (x); fls(__t & -__t); }) static inline int fls(int x) { int ret; if (__builtin_constant_p(x)) return constant_fls(x); asm("clz\t%0, %1" :…

1.前言 对于任何一个指针来说,必然有三种情况:一种是有效指针,一种是NULL,也就是空指针,一种是错误指针,也就是无效指针,在Linux内核中,所谓的错误指针就是指其已经到达了内核空间的最后一个page,例如,对于32bit的系统来说,内核空间最后地址为0xFFFF FFFF,那么最后一个page就是指地址0xFFFF F000~0xFFFF FFFF(4K大小页面),这段地址是被保留的,如果指针落在这段地址之内,说明是错误的无效的指针. 2.内核如何实现IS_ERR() 在Linux内核源码…

在Linux内核中, kmalloc能够分配的最大连续内存为2的(MAX_ORDER-1)次方个page(参见alloc_pages函数,     "if (unlikely(order >= MAX_ORDER))        return NULL;"), page的大小一般是4K bytes, MAX_ORDER缺省定义为11, 所以如果不修改内核, kmalloc能够分配的最大连续内存一般是4M bytes. 内核中获取4M以上大内存的方法有三种: 1.修改MAX_OR…

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…

本文主要介绍外部中断驱动模块的编写,包括:1.linux模块的框架及混杂设备的注册.卸载.操作函数集.2.中断的申请及释放.3.等待队列的使用.4.工作队列的使用.5.定时器的使用.6.向linux内核中添加外部中断驱动模块.7.完整驱动程序代码.linux的内核版本为linux2.6.32.2. 一.linux模块的框架以及混杂设备相关知识 1.内核模块的框架如下图所示,其中module_init()(图中有误,不是modules_init)只有在使用insmod命令手动加载模块时才会被调用,…

代码中看见:#define _fastcall 所以了解下fastcall ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Linux内核中的fastcall和asmlink…

一.前言 对于一个嵌入式软件工程师,我们的软件模块经常和硬件打交道,pin control subsystem也不例外,被它驱动的硬件叫做pin controller(一般ARM soc的datasheet会把pin controller的内容放入GPIO controller的章节中),主要功能包括: (1)pin multiplexing.基于ARM core的嵌入式处理器一般会提供丰富的功能,例如camera interface.LCD interface.USB.I2C.SPI等等.虽然…

Container_of在Linux内核中是一个常用的宏,用于从包含在某个结构中的指针获得结构本身的指针,通俗地讲就是通过结构体变量中某个成员的首地址进而获得整个结构体变量的首地址. Container_of的定义如下: #define OffsetOf(type, member) ((unsigned long) &(((type *)0)->member)) #define container_of(p, type, member)  ((type *) ((char *)(p) - O…

linux内核中的get_user和put_user 在 内核空间和用户空间交换数据时,get_user和put_user是两个两用的函数.相对于copy_to_user和 copy_from_user(将在另一篇博客中分析),这两个函数主要用于完成一些简单类型变量(char.int.long等)的拷贝任务,对于一些 复合类型的变量,比如数据结构或者数组类型,get_user和put_user函数还是无法胜任,这两个函数内部将对指针指向的对象长度进行检查,在 arm平台上只支持长度为1,2,4,…

在Linux的发行版本中,都存在一个/proc/目录,有的也称它为Proc文件系统.在 /proc 虚拟文件系统中存在一些可调节的内核参数.这个文件系统中的每个文件都表示一个或多个参数,它们可以通过 cat 工具进行读取,或使用 echo 命令进行修改.下面给出了几个可调节的参数是关于Linux TCP/IP 栈的参数,相关的帮助可以通过man tcp或info tcp获取.在这个目录中,包括了一些特殊的文件,不仅能用来反映内核的现行状态和查看硬件信息,而且,有些文件还允许用户来修改其中的内容,…

Container_of在Linux内核中是一个常用的宏,用于从包含在某个结构中的指针获得结构本身的指针,通俗地讲就是通过结构体变量中某个成员的首地址进而获得整个结构体变量的首地址. Container_of的定义如下: #define container_of(ptr, type, member) ({      \ const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);    \ (type *)( (char *)__mptr - offs…