三种不同的内存地址 逻辑地址(logical address)包含在linux实际指令中的地址,即分段式地址,是对应的硬件平台段式管理转换前地址由16位的段选择符(segment selector)和32位的偏移量组成. 线性地址(linear address)(虚拟地址(virtual address))是一个32位无符号整数,可以表示4G的地址,值范围从0x00000000-0xffffffff.线性地址则对应了硬件页式内存的转换前地址. 物理地址(physical address)用32位…

转自:http://www.cnblogs.com/likeyiyy/p/3837272.html 我对linux高端内存的错误理解都是从这篇文章得来的,这篇文章里讲的 物理地址 = 逻辑地址 – 0xC0000000:这是内核地址空间的地址转换关系. 这句话瞬间让我惊呆了,根据我的CPU的知识,开启分页之后,任何寻址都要经过mmu的转换,也就是一个二级查表的过程(386) 难道内核很特殊,当mmu看到某个逻辑地址是内核传来的之后,就不查表了,直接减去0xC0000000,然后就传递给内存控制器…

我对linux高端内存的错误理解都是从这篇文章得来的,这篇文章里讲的 物理地址 = 逻辑地址 – 0xC0000000:这是内核地址空间的地址转换关系. 这句话瞬间让我惊呆了,根据我的CPU的知识,开启分页之后,任何寻址都要经过mmu的转换,也就是一个二级查表的过程(386) 难道内核很特殊,当mmu看到某个逻辑地址是内核传来的之后,就不查表了,直接减去0xC0000000,然后就传递给内存控制器了??? 我发现网上也有人和我问了同样的问题,看这个问题 这句话太让人费解了,让人费解到以至于要怀疑…

1.struct page /* Each physical page in the system has a struct page associated with * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the * moment. Note that we have no way to track which tasks are using * a page, though if it is a pa…

前言 本人再看深入理解Linux内核的时候发现比较难懂,看了Linux系统编程一说后,觉得Linux系统编程还是简单易懂些,并且两本书都是讲Linux比较底层的东西,只不过侧重点不同,本文就以Linux系统编程为例并且会穿插一些深入理解Linux内核的内容来写. 1 入门与基本概念 本书的背景 Linux内核3.9,gcc编译器4.8,C库2.17 文件和文件系统 文件必须打开才能访问 同一个文件可以由多个进程或者同一个进程多次打开.系统会为每个打开的文件实例提供唯一描述符.进程可以共享文件描述…

深入理解Linux内核 读书笔记 一.概论 操作系统基本概念 多用户系统 允许多个用户登录系统,不同用户之间的有私有的空间 用户和组 每个用于属于一个组,组的权限和其他人的权限,和拥有者的权限不一样.对应的是Linux的文件权限系统 进程 和程序的区别.几个进程能并发执行同一个程序,一个进程能顺序执行几个程序 程序更像是代码片段,进程是执行代码的容器 linux是抢占式操作系统,也就是一个进程只能占用CPU一段时间.非抢占式系统中,进程如果不释放CPU,可以一直占用 内核体系结构 Linux是单…

    Linux内核地址映射模型x86 CPU采用了段页式地址映射模型.进程代码中的地址为逻辑地址,经过段页式地址映射后,才真正访问物理内存. 段页式机制如下图.   Linux内核地址空间划分 通常32位Linux内核地址空间划分0~3G为用户空间,3~4G为内核空间.注意这里是32位内核地址空间划分,64位内核地址空间划分是不同的.   Linux内核高端内存的由来 当内核模块代码或线程访问内存时,代码中的内存地址都为逻辑地址,而对应到真正的物理内存地址,需要地址一对一的映射,如逻辑地址0…

Linux内核地址映射模型 x86 CPU采用了段页式地址映射模型.进程代码中的地址为逻辑地址,经过段页式地址映射后,才真正访问物理内存. 段页式机制如下图. Linux内核地址空间划分 通常32位Linux内核地址空间划分0~3G为用户空间,3~4G为内核空间.注意这里是32位内核地址空间划分,64位内核地址空间划分是不同的. Linux内核高端内存的由来 当内核模块代码或线程访问内存时,代码中的内存地址都为逻辑地址,而对应到真正的物理内存地址,需要地址一对一的映射,如逻辑地址0xc00000…

文章来自于我的个人博客:(linux shell)第二章--命令之乐(一)    上一章我们描写叙述了一些linux shell中须要注意的一些语法.接下来我们開始了解linux shell的经常使用命令.let's go... cat 命令: cat本身表示拼接(concatenate).cat命令有一些经常使用參数,像-n,-s等,我们以下逐一介绍: 假设你想高速查看一个文本文件内容.就能够使用cat命令: cat file 假设你想一次查看多个文件内容.也是在后面加上文件路径就可以 cat…

3.1 概述 内存管理涵盖了许多领域: 内存中物理内存页的管理: 分配大块内存的伙伴系统: 分配小块内存的slab.slub.slob分配器: 分配非连续内存块的vmalloc机制: 进程的地址空间. Linux内核一般将虚拟地址空间划分为两部分:底部较大的部分用于用户进程,顶部则用于内核.虽然(在两个用户进程之间)上下文切换期间会改变下半部分,但是虚拟地址空间的内核部分中总是不变[这其实很好理解,内核是系统管理员,不能说因为每换一批游客,景区管理员都得跟着换一批?!].在IA-32系统上,虚拟…

内核如果给自己分配动态内存 动态内存:RAM的某些部分被永久打分配给内核,用来存放内核代码以及静态内核数据结构:剩余的部分被称为动态内存 连续物理内存区管理: 页框管理:1.页大小的选择,通常情况下主存和磁盘之间传输小数据块更高效,所以Linux选择4kb点页框2.页描述符:page结构,32字节:存放在mem_map数组中:占整个RAM的大概1%空间,即每页框(4kB)一个描述符(32B),1/128.3.非一致内存访问(NUMA):CPU对不同内存单元的访问时间不相同:因为CPU和内存的相对…

Linux的内存管理,实际上是借助80x86的硬件分段和分页电路,将逻辑地址转化为物理地址的. 物理内存中,有一部分是一直(Permanently)映射给内核使用的,这部分主要用于保存内核的代码,以及内核中静态的数据结构体.之所以要一直将这些物理内存映射给内核,是因为这些内容(代码,静态数据结构)是在整个操作系统运行过程中都一直需要不断地引用的,如果是通过动态分配和翻译的方式来维护它们在物理内存中的位置的话,就会耗费太多的CPU时间. 这种方式可以理解为以空间换时间的策略. 物理内存中的其余部分…

第二章 :内存寻址 略.基本同计算机组成原理中的讲述 内核代码和数据结构会存储在一个保留的页框中. 常规Linux安装在RAM物理地址0x00100000开始的地方.因为:页框0是由BIOS使用,存放加电自测期间检查到的硬件配置:0x000a0000-0x000fffff的范围被留在BIOS程序使用,(并映射到ISA显示卡上的存储器).给BIOS或硬件设备保留的第一个物理地址对应的线性地址保存在i386_endbase中(0x0009f000) 关于进程的页表: 从0x00000000到PAGE…

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内核设计与实现之内存管理的读书笔记 初探Linux内核管理 内核本身不像用户空间那样奢侈的使用内存; 内核不支持简单快捷的内存分配机制, 用户空间支持? 这种简单快捷的内存分配机制是什么呢? 内核不能睡眠; 内核空间和用户空间分配内存是不一样的, 差一点在哪里呢? 内核是如何管理内存? 内核把物理页作为内存管理的基本单位; 因为内存管理单元通常以页为单位进行处理; 从内存管理单元的角度来看, 页是最小的单位; 什么是内存管理单元(MMU) -- 就是把虚拟地址转换为物理地址的硬件; 那…

转自:http://blog.csdn.net/Baiduluckyboy/article/details/9667933 内存管理,不用多说,言简意赅.在内核里分配内存还真不是件容易的事情,根本上是因为内核不能想用户空间那样奢侈的使用内存. 先来说说内存管理.内核把物理页作为内存管理的基本单位.尽管处理器的最小可寻址单位通常是字,但是,内存管理单元MMU通常以页为单位进行处理.因此,从虚拟内存的交代来看,页就是最小单位.内核用struct  page(linux/mm.h)结构表示系统中的每个…

题外语:本人对linux内核的了解尚浅,如果有差池欢迎指正,也欢迎提问交流! 首先要理解一下每一个进程是如何维护自己独立的寻址空间的,我的电脑里呢是8G内存空间.了解过的朋友应该都知道这是虚拟内存技术解决的这个问题,然而再linux中具体是怎样的模型解决的操作系统的这个设计需求的呢,让我们从linux源码的片段开始看吧!(以下内核源码均来自fedora21 64位系统的fc-3.19.3版本内核) <include/linux/mm_type.h>中对于物理页面的定义struct page,也…

作者:武西垚 深入理解函数调用堆栈 堆栈是C语言程序运行时必须的一个记录调用路径和参数的空间 堆栈的作用 函数调用框架 传递参数 保存返回地址 提供局部变量空间 堆栈相关的寄存器 esp,堆栈指针,指向栈顶 ebp,基址指针,指向栈底,在C语言中用作记录当前函数调用基址. 其他关键寄存器 cs(代码段寄存器) : eip:总是指向下一条的指令地址 顺序执行:总是指向地址连续的下一条指令 跳转/分支:执行这样的指令的时候, cs : eip的值会根据程序需要被修改 参数传递与局部变量 建立框架(相…

乍一看下边的Linux内核代码,貌似L3389有bug,于是我就绕有兴趣地阅读了一下local_irq_save/local_irq_restore的源代码. /* linux-4.14.12/mm/slab.c#3389 */ static __always_inline void * slab_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, unsigned long caller) { unsigned long save_flags; void…

chapter 1 知识点梳理 (一)计算机是如何工作的?(总结)——三个法宝 ①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: ②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: 1 2 3 4 5 6 7 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 ③中断,多道程…

常用内存分配函数 __get_free_pages unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order) __get_free_pages函数是最原始的内存分配方式,直接从伙伴系统中获取原始页框,返 回值为第一个页框的起始地址.__get_free_pages在实现上只是封装了alloc_pages函 数, Linux培训 从代码分析,alloc_pages函数会分配长度为1< kmem_cache_alloc st…

ioremap void * ioremap (unsigned long offset, unsigned long size) ioremap是一种更直接的内存“分配”方式,使用时直接指定物理起始地址和需要分配内存的大小,然后将该段 物理地址映射到内核地址空间.ioremap用到的物理地址空间都是事先确定的,和上面的几种内存 分配方式并不太一样,并不是分配一段新的物理内存. ioremap多用于设备驱动,可以让CPU直接访问外部设备的IO空间.ioremap能映射的内存由原有的物理内存空间决…

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…

1.用户和用户组 每个用户是一个或多个用户组的一名成员,组由唯一的用户组标识符(user group ID)标识.每个文件的相关权限也恰好与一个组相对应. root为超级用户, 2.模块 为了达到微内核理论上的很多优点而又不影响性能, Linux内核提供了模块(module).模块是一个目标文件,其代码可以在运行时链接到内核或从内核解除链接.这种目标代码通常由一~组函数组成,用来实现文件系统.驱动程序或其他内核上层功能.与微内核操作系统的外层不同,模块不是作为一个特殊的进程执行的.就向是一个静态…

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…

姬梦馨 原创博客 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一:计算机的三个法宝 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…

Linux 系统在为用户态进程和内核分配动态内存的时候,所作的检查是马马虎虎的对内核使用的许多磁盘高速缓存和内存高速缓存大小也同样不作限制. 页框回收算法(PFRA):1.在所有内存使用完之前,就必须执行页框回收算法2.选择目标页,它获取页框,并且使之空闲3.候选回收页:任何属于磁盘和内存高速缓存的页,以及属于进程用户态地址空间的页4.首先释放‘无害’页:先释放没有被任何进程使用的磁盘与内存高速缓存中的页5.将用户态进程的所有页定为可回收页.6.同时取消引用一个共享页框的所有页表项的映射,就可以…

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…

linux内核用到了很多数据结构,这些数据结构都是为了提高某些方面的效率. 内核分配给进程的虚拟地址空间由以下内存区组成: 程序的可执行代码 程序的初始化数据 程序的未初始化数据 初始程序栈(即用户态栈) 所需共享库的可执行代码和数据 堆(由程序动态申请的内存) 内核和MMU(内存控制单元)协同定位虚拟地址空间在 内存中的实际物理位置 p89 进程描述符(process descriptor)task_struct类型结构,存在动态内存中,而不是在内核的内存区. 对每个进程来说,Linux都把两…

前言说明 本篇为网易云课堂Linux内核分析课程的第七周作业,本次作业我们将具体来分析exec*函数对应的系统调用处理过程,来分析Linux内核如何来执行一个可执行程序,由于有一个在网易云课堂共同学习的朋友,代码部分是我们二人共同完成代码分析注释. 关键词:exec, 系统调用,进程,elf,可执行程序 *运行环境:** Ubuntu 14.04 LTS x64 gcc 4.9.2 gdb 7.8 vim 7.4 with vundle 过程分析 分析说明 在进行详细的分析之前,首先我们来总结一…