内核版本:linux-2.6.11 Linux在加载一个可执行程序的时候做了种种复杂的工作,内存分配是其中非常重要的一环,作为一个linux程序员必然会想要知道这个过程到底是怎么样的,内核源码会告诉你这一切. 线性区 一个可执行程序,是经过编译器处理后的遵守一定规则的数据.符号表和指令序列的组合,当linux加载一个可执行程序的时候,会为其创建一个新的进程,其对应的进程描述符task_struct中会保存许多资源的描述符,其中的mm_struct就是这个进程的内存描述符,用来管理该进程拥有的所有…
1. 使用buddy系统管理ZONE我的这两篇文章buddy系统和slab分配器已经分析过buddy和slab的原理和源码,因此一些细节不再赘述.所有zone都是通过buddy系统管理的,buddy system由Harry Markowitz在1963年提出.buddy的工作方式我就不说了,简单来说buddy就是用来管理内存的使用情况:一个页被申请了,别人就不能申请了.通过/proc/buddyinfo可以查看buddy的内存余量.由于buddy是zone里面的一个成员,所以每个zone都有自…
原文:linux内核笔记之高端内存映射 在32位的系统上,内核使用第3GB~第4GB的线性地址空间,共1GB大小.内核将其中的前896MB与物理内存的0~896MB进行直接映射,即线性映射,将剩余的128M线性地址空间作为访问高于896M的内存的一个窗口. 引入高端内存映射这样一个概念的主要原因就是我们所安装的内存大于1G时,内核的1G线性地址空间无法建立一个完全的直接映射来触及整个物理内存空间,而对于80x86开启PAE的情况下,允许的最大物理内存可达到64G,因此内核将自己的最后128M的线…
内核版本:linux-2.6.11 本文对Linux网络子系统的收发包的流程进行一个大致梳理,以流水账的形式记录从应用层write一个socket开始到这些数据被应用层read出来的这个过程中linux的网络子系统怎么运作的. PS:不能保证所有内容都是正确的,同时欢迎指出问题. 发包流程 1)用户进程对一个网络套接字执行write或者send后,该进程通过系统调用进入内核态. 2)在socket这层最终会通过调用sendmsg这个函数将数据传给传输层(这里涉及到使用一个多态的手法来实现不同协议…
原文:linux内核笔记之进程地址空间 进程的地址空间由允许进程使用的全部线性地址组成,在32位系统中为0~3GB,每个进程看到的线性地址集合是不同的. 内核通过线性区的资源(数据结构)来表示线性地址区间,线性区是由起始线性地址,长度和一些访问权限来描述的.线性区的大小为页框的整数倍,起始地址为4096的整数倍. 下图展示了x86 Linux 进程的地址空间组织结构: 正文段 .text ,这是CPU执行的机器指令部分.通常正文段是共享的,而且是只读的,以防止程序修改其自身的指令. 数据段 .d…
linux内核就相当于不断对请求进行响应的服务器,这些请求可能来自CPU,可能来自发出中断的外部设备.我们将内核看作两种请求的侍者. (1)老板提出请求,侍者如果空闲,为老板服务.(系统调用或异常) (2)侍者正在无顾客服务时,老板提出请求,则转去为老板服务.(中断异常嵌套) (3)侍者正为老板服务时,另一老板提出请求,此时转去为另一个老板服务,回头再给这个老板服务.(中断嵌套) (4)老板可命令老板停止为当前客户服务,侍者完成老板请求之后,可能为新选中的顾客服务.(内核抢占) 内核抢占特点:一…
1.前言 众所周知,Linux系统是一个多任务的操作系统,当多个任务同时访问同一片内存区域的时候,这些任务可能会相互覆盖内存中数据,从而造成内存中的数据混乱,问题严重的话,还可能会导致系统崩溃. 2.相关概念 了解一下Linux内核中并发与竞态的相关概念,如下: 并发与竞争:并发指的是多个执行单元同时.并行地执行,当并发的执行单元对共享资源(硬件资源和软件上的全局变量.静态变量等)的访问则很容易导致竞态现象. 临界区:访问共享资源的代码区叫做临界区. SMP:对称多处理器. 3.竞态产生原因及处…
LINUX内核分析第六周学习总结——进程的描述和进程的创建 张忻(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 一.知识概要 进程的描述 进程描述符task_struct数据结构(一) 进程描述符task_struct数据结构(二) 进程的创建 进程的创建概览及fork一个进程的用户态代码 理解进程创建过程复杂代码的方法 浏览进程创建过程相关的关键代码 创建的新进程是从哪里开始执行的…
本次实验过程如下: 1. 运行MenuOS系统 在实验楼的虚拟机环境里,打击打开shell,使用下面的命令 cd LinuxKernel/ qemu -kernel linux-/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img 截图如下: 2. 使用 gdb 对 MenuOS 进行调试跟踪运行 1) 在命令行内输入如下代码: qemu -kernel linux-/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -s -S #…
一.进程调度与进程切换 1.不同的进程有不同的调度需求 第一种分类: I/O密集型(I/O-bound) 频繁的进行I/O 通常会花费很多时间等待I/O操作的完成 CPU密集型(CPU-bound) 计算密集型 需要大量的CPU时间进行运算 第二种分类: 批处理进程 不必与用户交互,通常在后台运行 不必很快响应 典型:编译程序,科学计算 实时进程 有实时需求,不应被低优先级的进程阻塞 响应时间要短要稳定 典型:视频.音配.机械控制 交互式进程 需要经常与用户交互,所以要花很多时间等待用户输入操作…