Linux内核之进程和系统调用 什么是系统调用 在Linux的世界里,我们经常会遇到系统调用这一术语,所谓系统调用,就是内核提供的.功能十分强大的一系列的函数.这些系统调用是在内核中实现的,再通过一定的方式把系统调用给用户,一般都通过门(gate)陷入(trap)实现.系统调用是用户程序和内核交互的接口. 为什么要有系统调用 系统调用在linux系统中发挥着巨大的作用,如果没有系统调用,那么应用程序就失去了内核的支持. 我们在编程时用的很多函数,如fork.open等这些函数最终都是在系统调用里…

都说这个主题不错,连我自己都觉得有点过大了,不过我想我还是得坚持下去,努力在有限的时间里学习到Linux内核的奥秘,也希望大家多指点,让我更有进步.今天讲的全是进程,这点在大二的时候就困惑了我,结果那个时候我就止步不前了,这里主要讲的是为何引入进程.进程在Linux空间是如何实现的,并且描述了所有与进程执行相关的数据结构,最后还会讲到异常和中断等异步执行流程,它们是如何和Linux内核进行交互的,下面我就来具体介绍一下进程的奥妙. 首先我们要明确一个概念,我们说的程序是指由一组函数组成的可执行文…

Linux内核之进程地址空间 内核中的函数以相当直接了当的方式获得动态内存: __get_free_pages 或 alloc_pages从分区页框分配器中获得页框; kmem_cache_alloc或kmalloc使用slab分配器为专用或通用对象分配块; vmalloc获得一块非连续的内存块; 返回一个页描述符地址或线性地址; 内核是操作系统中优先级最高的成分; 内核信任自己; 内核总是尽量推迟给用户态进程分配动态内存; 内核必须能随时准备捕获用户态进程引起的所有寻址错误; 当用户态进程请求…

如果系统只有一个处理器,那么给定时刻只有一个程序可以运行.在多处理器系统中,真正并行运行的进程数目取决于物理CPU的数目.内核和处理器建立了多任务的错觉,是通过以很短的间隔在系统运行的应用程序之间不停切换做到的.由此,以下两个问题必须由内核解决:除非明确要求,否则应用程序不能彼此干扰:CPU时间必须在各种应用程序之间尽可能公平共享(一些程序可能比其他程序更重要).本篇博文主要涉及内核共享CPU时间的方法以及如何在进程之间切换(内核为各进程分配时间,保证切换之后从上次撤销其资源时执行环境完全相同)…

实验一:Linux内核编译及添加系统调用(HDU) 花了一上午的时间来写这个,良心制作,发现自己刚学的时候没有找到很详细的,就是泛泛的说了下细节地方也没有,于是自己写了这个,有点长,如果你认真的看完了,也应该是懂了. 一.前期准备工作 需要准备虚拟机上安装Ubuntu,笔者安装的是Ubuntu18.04,安装的教程自行百度解决,教程很多.有几点需要提一下,就是内存分配至少60G,核分配4个最好,为了在编译的时候别崩溃. 建议去熟悉一下Linux下面的文件目录结构,根目录下每个目录一般会存放什么样…

20135125陈智威 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 实验内容: 1.可执行程序的执行环境$ ls -l /usr/bin 列出/usr/bin下的目录信息Shell本身不限制命令行参数的个数,命令行参数的个数受限于命令自身例如,int main(int argc, char argv[])又如, int main(int argc, char argv[], char…

一.实验内容 1. 通过内核的方式使用系统调用 需要使用的命令 rm menu -rf //强制删除当前menugit clone http://github.com/mengning/menu.git //重新克隆新版本的menu cd menu ls make rootfs //rootfs是事先写好的一个脚本,自动编译自动生成根文件系统,同时自动启动MenuOS 2. 将上周选择的系统调用添加到MenuOS中 打开menu中的 test.c文件,添加Gitpid和Gitpidasm代码 i…

一.原理总结 本周老师讲的内容主要包括三个方面,用户态.内核态和中断,系统调用概述,以及使用库函数API获取系统当前时间.系统调用是操作系统为用户态进程与硬件设备进行交互提供的一组接口,也是一种特殊的中断,可使用户态切换到内核态.当用户态进程调用一个系统调用时,CPU切换到内核态并开始执行一个内核函数. 1.用户态.内核态和中断 内核态:一般现代CPU有几种指令执行级别.在高执行级别下,代码可以执行特权指令,访问任意的物理地址,这种CPU执行级别对应着内核态 用户态:在相应的低级别执行状态下,代…

一 用户空间和内核空间 Linux内核将这4G字节虚拟地址空间的空间分为两部分: l  将最高的1G字节(从虚拟地址0xC0000000到0xFFFFFFFF),供内核使用,称为“内核空间”. l  将较低的3G字节(从虚拟地址 0x00000000到0xBFFFFFFF),供各个进程使用,称为“用户空间). 因为每个进程可以通过系统调用进入内核,因此Linux内核由系统内的所有进程共享.于是从具体进程的角度来看, 每个进程可以拥有4G字节的虚拟空间.如此划分提供对系统内核安全保护机制. 二 系…

1什么是系统调用 系统调用,顾名思义,说的是操作系统提供给用户程序调用的一组“特殊”接口.用户程序可以通过这组“特殊”接口来获得操作系统内核提供的服务,比如用户可以通过文件系统相关的调用请求系统打开文件.关闭文件或读写文件,可以通过时钟相关的系统调用获得系统时间或设置定时器等. 从逻辑上来说,系统调用可被看成是一个内核与用户空间程序交互的接口——它好比一个中间人,把用户进程的请求传达给内核,待内核把请求处理完毕后再将处理结果送回给用户空间. 系统服务之所以需要通过系统调用来提供给用户空间的根本原…