Linux的历史----Linux内核剖析(一) 2015年04月09日 10:51:09 JeanCheng 阅读数:11351更多 所属专栏: Linux内核剖析    版权声明:本文为博主原创文章 && 转载请著名出处 @ http://blog.csdn.net/gatieme https://blog.csdn.net/gatieme/article/details/44956431 Unix操作系统 Unix的由来 汤普逊和里奇最早是在贝尔实验室开发Unix的,此后的10年,U…

Linux内核剖析(一)Linux的历史 https://www.cnblogs.com/alantu2018/p/8991158.html Unix操作系统 Unix的由来 汤普逊和里奇最早是在贝尔实验室开发Unix的,此后的10年,Unix在学术机构和大型企业中得到了广泛的应用,当时的UNIX拥有者AT&T公司以低廉甚至免费的许可将Unix源码授权给学术机构做研究或教学之用,许多机构在此源码基础上加以扩充和改进,形成了所谓的“Unix变种”,这些变种反过来也促进了Unix的发展,其中最著名的…

前面说到要做linux底层开发或者编写Linux的驱动,必须建立内核源码树,之前我们提到过在本机上构建源码树—-Linux内核剖析(三),其建立的源码树是针对i686平台的,但是我么嵌入式系统用的是arm平台,这就需要我们为arm板交叉构建一份板子可用的内核源码树. 首先下载与你嵌入式系统平台版本号一致的linux内核,我的版本为2.6.35,当然如果你使用的是之前做好的板子,那么内核源码可能已经有了 我们解压缩我们的内核源码,并进入到内核源码的根目录 tar -jxvf linux-2.6.3…

信号及信号来源 什么是信号 信号是UNIX和Linux系统响应某些条件而产生的一个事件,接收到该信号的进程会相应地采取一些行动.通常信号是由一个错误产生的.但它们还可以作为进程间通信或修改行为的一种方式,明确地由一个进程发送给另一个进程.一个信号的产生叫生成,接收到一个信号叫捕获. 信号本质 信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟,在原理上,一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求可以说是一样的. 信号是异步的,一个进程不必通过任何操作来等待信号的到达,事实上,进程也不知道信号到底什么时候到…

信号量 什么是信号量 信号量的使用主要是用来保护共享资源,使得资源在一个时刻只有一个进程(线程)所拥有. 信号量的值为正的时候,说明它空闲.所测试的线程可以锁定而使用它.若为0,说明它被占用,测试的线程要进入睡眠队列中,等待被唤醒. 为了防止出现因多个程序同时访问一个共享资源而引发的一系列问题,我们需要一种方法,它可以通过生成并使用令牌来授权,在任一时刻只能有一个执行线程访问代码的临界区域. 临界区域是指执行数据更新的代码需要独占式地执行.而信号量就可以提供这样的一种访问机制,让一个临界区同一时…

本文介绍了系统调用的一些实现细节.首先分析了系统调用的意义,它们与库函数和应用程序接口(API)有怎样的关系.然后,我们考察了Linux内核如何实现系统调用,以及执行系统调用的连锁反应:陷入内核,传递系统调用号和参数,执行正确的系统调用函数,并把返回值带回用户空间.最后讨论了如何增加系统调用,并提供了从用户空间访问系统调用的简单例子. 参考 <Linux内核设计与实现>读书笔记(五)- 系统调用 系统调用概述 计算机系统的各种硬件资源是有限的,在现代多任务操作系统上同时运行的多个进程都需要访问…

1.概念 1.1  什么是进程?     进程是程序运行的一个实例.能够看作充分描写叙述程序已经运行到何种程度的数据结构的汇集.     从内核观点看.进程的目的就是担当分配系统资源(CPU时间,内存等)的实体.     我们熟悉的fork()库函数,它有两种使用方法:     (1).一个父进程希望复制自己,使父子进程运行不同的代码段.经常使用于网络服务程序.     (2).一个进程要运行一个不同的程序,fork()后马上exec(),如shell. 1.2  什么是线程?     有时候,…

一 页 内核把物理页作为内存管理的基本单位:内存管理单元(MMU)把虚拟地址转换为物理 地址,通常以页为单位进行处理.MMU以页大小为单位来管理系统中的也表. 32位系统:页大小4KB 64位系统:页大小8KB 内核用相应的数据结构表示系统中的每个物理页: <linux/mm_types.h> struct page {} 内核通过这样的数据结构管理系统中所有的页,因此内核判断一个页是否空闲,谁有拥有这个页 ,拥有者可能是:用户空间进程.动态分配的内核数据.静态内核代码.页高速缓存…… 系统中…

Unix操作系统 Unix的由来 汤普逊和里奇最早是在贝尔实验室开发Unix的,此后的10年,Unix在学术机构和大型企业中得到了广泛的应用,当时的UNIX拥有者AT&T公司以低廉甚至免费的许可将Unix源码授权给学术机构做研究或教学之用,许多机构在此源码基础上加以扩充和改进,形成了所谓的“Unix变种”,这些变种反过来也促进了Unix的发展,其中最著名的变种之一是由加州大学柏克莱分校开发的BSD产品. 后来AT&T意识到了Unix的商业价值,不再将Unix源码授权给学术机构,并对之前的U…

本文参考了如下文章 深入理解linux启动过程 mbr (主引导记录(Master Boot Record)) 电脑从开机加电到操作系统main函数之前执行的过程 详解linux系统的启动过程及系统初始化 linux系统的启动流程 关于linux系统的启动流程我们可以按步进行划分为如下: BIOS POST自检 BIOS(Boot Sequence) 引导操作系统 加载对应引导上的MBR(bootloader) 主引导设置加载其BootLoader 加载操作系统 启动BIOS,准备实模式下的中断…

本文參考了例如以下文章 深入理解linux启动过程 mbr (主引导记录(Master Boot Record)) 电脑从开机加电到操作系统main函数之前执行的过程 详细解释linux系统的启动过程及系统初始化 linux系统的启动流程 关于linux系统的启动流程我们能够按步进行划分为例如以下: BIOS POST自检 BIOS(Boot Sequence) 引导操作系统 载入对应引导上的MBR(bootloader) 主引导设置载入其BootLoader 载入操作系统 启动BIOS,准备实…

https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-linux-kernel/ 由于本文的目标是对 Linux 内核进行介绍并探索其体系结构和主要组件,因此首先回顾一下 Linux 的简短历史,然后从较高的层次审视 Linux 内核的体系结构,最后介绍它的主要子系统.Linux 内核具有超过 600 万行的代码,因此本文不可能进行完整的介绍.请使用指向其他内容的链接进一步学习. Linux 的简短历史 尽管 Linux 绝对是最流行的开源操作系统,但是相对…

参考 一次实验引发的故事 – kernel build system探索—vmlinux是如何炼成的– kernel makefile 深度探索Linux操作系统:系统构建和原理解析.pdf 问题 在前面的博文中,我们先是为自己的Ubuntu安装了一套内核源码树,然后为了方便进行嵌入式交叉编译,我们又为arm板子构建了一套源码树. 那么现在我们已经知道如何自己的电脑上去构建.安装一个定制化的Linux内核,但是我们还是要在唠叨一些. 当你在内核源码路径里敲下make时究竟发生什么 当我们刚刚开始…

linux源码树结构 参考 http://www.360doc.com/content/13/0410/17/7044580_277403053.shtml 目录 描述 arch 目录包括了所有和体系结构相关的核心代码.它下面的每一个子目录都代表一种Linux支持的体系结构,例如i386就是Intel CPU及与之相兼容体系结构的子目录.PC机一般都基于此目录. block 块设备I/O层 crypto 加密API documentation 目录下是一些文档,是对每个目录作用的具体说明. dr…

什么是内核 内核是操作系统最基本的部分.它是为众多应用程序提供对计算机硬件的安全访问的一部分软件,这种访问是有限的,并且内核决定一个程序在什么时候对某部分硬件操作多长时间.内核的分类可分为单内核和双内核以及微内核.严格地说,内核并不是计算机系统中必要的组成部分. 内核是一个操作系统的核心.是基于硬件的第一层软件扩充,提供操作系统的最基本的功能,是操作系统工作的基础,它负责管理系统的进程.内存.设备驱动程序.文件和网络系统,决定着系统的性能和稳定性. 现代操作系统设计中,为减少系统本身的开销,往往…

同样的,信号也不要太迷信可靠信号及不及靠信号,实时或非实时信号. 但必须要了解这些信号之间的差异,函数升级及参数,才能熟练运用. ~~~~~~~~~~~~~~~~ 信号本质 信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟,在原理上,一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求可以说是一样的.信号是异步的,一个进程不必通过任何操作来等待信号的到达,事实上,进程也不知道信号到底什么时候到达. 信号是进程间通信机制中唯一的异步通信机制,可以看作是异步通知,通知接收信号的进程有哪些事情发生了.信号机制经过POS…

共享内存 共享内存是进程间通信中最简单的方式之一. 共享内存是系统出于多个进程之间通讯的考虑,而预留的的一块内存区. 共享内存允许两个或更多进程访问同一块内存,就如同 malloc() 函数向不同进程返回了指向同一个物理内存区域的指针.当一个进程改变了这块地址中的内容的时候,其它进程都会察觉到这个更改. 关于共享内存 当一个程序加载进内存后,它就被分成叫作页的块. 通信将存在内存的两个页之间或者两个独立的进程之间. 总之,当一个程序想和另外一个程序通信的时候,那内存将会为这两个程序生成一块公共的…

进程间通信概述 进程通信的目的 数据传输 一个进程需要将它的数据发送给另一个进程,发送的数据量在一个字节到几M字节之间 共享数据 多个进程想要操作共享数据,一个进程对共享数据 通知事 一个进程需要向另一个或一组进程发送消息,通知它(它们)发生了某种事件(如进程终止时要通知父进程). 资源共享 多个进程之间共享同样的资源.为了作到这一点,需要内核提供锁和同步机制. 进程控制 有些进程希望完全控制另一个进程的执行(如Debug进程),此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常,并能够及时知道…

进程间通信概述 进程通信的目的 传输数据 一个进程须要将它的数据发送给还有一个进程.发送的数据量在一个字节到几M字节之间 共享数据 多个进程想要操作共享数据,一个进程对共享数据 通知事 一个进程须要向还有一个或一组进程发送消息.通知它(它们)发生了某种事件(如进程终止时要通知父进程). 资源共享 多个进程之间共享相同的资源.为了作到这一点,须要内核提供锁和同步机制. 进程控制 有些进程希望全然控制还有一个进程的执行(如Debug进程),此时控制进程希望能够拦截还有一个进程的全部陷入和异常,并能够…

管道 管道是一种两个进程间进行单向通信的机制. 因为管道传递数据的单向性,管道又称为半双工管道. 管道的这一特点决定了器使用的局限性.管道是Linux支持的最初Unix IPC形式之一,具有以下特点: 数据只能由一个进程流向另一个进程(其中一个读管道,一个写管道):如果要进行双工通信,需要建 立两个管道. 管道只能用于父子进程或者兄弟进程间通信.,也就是说管道只能用于具有亲缘关系的进程间通信. 除了以上局限性,管道还有其他一些不足,如管道没有名字(匿名管道),管道的缓冲区大小是受限制的.管道所传…

1. 内存管理区 为什么分成不同的内存管理区? ISA总线的DMA处理器有严格的限制:仅仅能对物理内存前16M寻址. 内核线性地址空间仅仅有1G,CPU不能直接訪问全部的物理内存. ZONE_DMA                  小于16M内存页框 ZONE_NORMAL          16M~896M内存页框 ZONE_HIGHMEM        大于896M内存页框 ZONE_DMA和ZONE_NORMAL区域包括的页框,通过线性的映射到内核线性地址空间.内核能够直接訪问(对应的内…

一.总体功能 1.从通电到BIOS跳转 1.1 CPU在通电后,先进入实模式,设置CS=0XFFFF,IP = 0X0000(指向BIOS) 1.2 BIOS进行执行系统监测,并且在地址=0处初始化中断向量 1.3 将启动设备的第一个扇区(引导扇区,512B)读入0x7c00处 1.4 设置CS=0X07C0,IP=0X0000,跳转到该地址 2.BootSect.S 2.1 跳转到0x7c00时,该部分存放的是BootSect.S的程序,操作系统的所有故事从这开始 2.2 开始执行后,把自身移…

在学习 Linux® 的过程中,您或许接触过并发(concurrency).临界段(critical section)和锁定,可是怎样在内核中使用这些概念呢?本文讨论了 2.6 版内核中可用的锁定机制,包含原子运算符(atomic operator).自旋锁(spinlock).读/写锁(reader/writer lock)和内核信号量(kernel semaphore). 本文还探讨了每种机制最适合应用到哪些地方.以构建安全高效的内核代码. 本文讨论了 Linux 内核中可用的大量同步或锁定…

Linux内核剖析 之 内核同步 主要内容 1.内核请求何时以交错(interleave)的方式执行以及交错程度如何. 2.内核所实现的基本同步机制. 3.通常情况下如何使用内核提供的同步机制. 内核如何为不同的请求服务 哪些服务? ====>>> 为了更好地理解内核是如何执行的,我们把内核看做必须满足两种请求的侍者:一种请求来自顾客,另一种请求来自数量有限的几个不同的老板.对于不同的请求,侍者采用如下的策略: 1.老板提出请求时,如果侍者空闲,则侍者开始为老板服务. 2.如果老板提出请…

linux内核分析学习笔记 --第六章 进程的描述和进程的创建 学习重点--子进程的创建以及运行流程 进程描述和进程的创建 操作系统的三大功能--进程管理.内存管理和文件系统. 在linux内核中利用struct task_struct数据结构来描述进程. 其中包括了进程状态state.stack堆栈.进程双向链表struct list_head.控制台tty.文件系统fs的描述,进程打开文件的文件描述files.内存管理的描述mm.进程间通信的信号signal等等. 进程状态包括就绪台.运行态…

请您根据本课程所学内容总结梳理出一个精简的Linux系统概念模型,最大程度统摄整顿本课程及相关的知识信息,模型应该是逻辑上可以运转的.自洽的,并举例某一两个具体例子(比如读写文件.分配内存.使用I/O驱动某个硬件等)纳入模型中验证模型.谈谈您对课程的心得体会,改进建议等. 1.冯·诺依曼计算机体系中,操作系统的功能及必要性 冯·诺依曼体系结构计算机中,计算机分为五个部分:运算器.控制器.存储器.输入设备和输出设备,各个部分之间由总线相互连接.存储器负责存储计算所需的数据和程序指令,因为指令和数据…

参考文档: linux 内核剖析:https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-linux-kernel/ 1.1 linux 内核历史 在 20 世纪 60 年代,MIT(Massachusetts Institute of Technology)和一些公司为 GE-645 开发了一个名为 Multics(Multiplexed Information and Computing Service)的实验性的操作系统.这个操作系统的开发者之一 AT&…

Linux 内核剖析(转)  linux内核是一个庞大而复杂的操作系统的核心,不过尽管庞大,但是却采用子系统和分层的概念很好地进行了组织.在本文中,您将探索 Linux 内核的总体结构,并学习一些主要的子系统和核心接口.Linux 内核简介  如果站在比较高的程度对gnu/linux进行抽象的话,linux可以分为两层体系结构如下图所示: 最上面是用户(或应用程序)空间.这是用户应用程序执行的地方.用户空间之下是内核空间,Linux 内核正是位于这里.GNU C Library (glibc)也…

架构和实现 Linux® 一直被认为是最安全的操作系统之一,但是通过引入安全增强 Linux(Security-Enhanced Linux,SELinux),National Security Agency (NSA) 将 Linux 的安全性提升到了新的高度.SELinux 通过对内核和用户空间进行修改,对现有的 GNU/Linux 操作系统进行了扩展,从而使其变得坚不可摧.如果您现在正在使用 2.6 版的内核,就会惊奇地发现您已经在使用 SELinux 了!本文将探究 SELinux 背后…

信号及信号来源 什么是信号 信号是UNIX和Linux系统响应某些条件而产生的一个事件.接收到该信号的进程会对应地採取一些行动.通常信号是由一个错误产生的. 但它们还能够作为进程间通信或修改行为的一种方式,明白地由一个进程发送给还有一个进程.一个信号的产生叫生成.接收到一个信号叫捕获. 信号本质 信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟,在原理上.一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求能够说是一样的. 信号是异步的.一个进程不必通过不论什么操作来等待信号的到达,其实,进程也不知道信号究竟什么…