操作系统通过系统调用为运行于其上的进程提供服务. 当用户态进程发起一个系统调用, CPU 将切换到 内核态 并开始执行一个 内核函数 . 内核函数负责响应应用程序的要求,例如操作文件.进行网络通讯或者申请内存资源等. 原文地址:https://learn-linux.readthedocs.io QQ交流群:278378501. 微信公众号:小菜学编程 (coding-fan) 举一个最简单的例子,应用进程需要输出一行文字,需要调用 write 这个系统调用: #include <string.…

目录: 1. Linux系统调用原理 2. 系统调用的实现 3. Linux系统调用分类及列表 4.系统调用.用户编程接口(API).系统命令和内核函数的关系 5. Linux系统调用实例 6. Linux自定义系统调用 1.系统调用原理 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…

转载自:http://blog.csdn.net/hongjiujing/article/details/6831192 ARM Linux系统调用的原理 操作系统为在用户态运行的进程与硬件设备进行交互提供了一组接口.在应用程序和硬件之间设置一个额外层具有很多优点.首先,这使得编程更加容易,把 用户从学习硬件设备的低级编程特性中解放出来.其次,这极大地提高了系统的安全性,因为内核在试图满足某个请求之前在接口级就可以检查这种请求的正确性. 最后,更重要的是这些接口使得程序具有可移植性,因为只要内核…

引言:分析Android源码的过程中,要想从上至下完全明白一行代码,往往涉及app.framework.native一直到kernel,可能迷失到代码世界,明白了系统调用原理,或许能帮你峰回路转,找到进入kernel函数的入口.本文主要讲解ARM架构相关源码: /bionic/libc/kernel/uapi/asm-arm/asm/unistd.h /bionic/libc/arch-arm/syscalls/kill.S /kernel/arch/arm/kernel/calls.S /ke…

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…

本文是Linux系统调用专栏系列文章的第一篇,对Linux系统调用的定义.基本原理.使用方法和注意事项大概作了一个介绍,以便读者对Linux系统调用建立一个大致的印象. 什么是系统调用? Linux内核中设置了一组用于实现各种系统功能的子程序,称为系统调用.用户可以通过系统调用命令在自己的应用程序中调用它们.从某种角度来看,系统调用和普通的函数调用非常相似.区别仅仅在于,系统调用由操作系统核心提供,运行于核心态:而普通的函数调用由函数库或用户自己提供,运行于用户态.二者在使用方式上也有相似之处,…

20169212<Linux内核原理与分析>课程总结 每周作业链接汇总 第一周作业:完成linux基础入门实验,了解一些基础的命令操作. 第二周作业:学习MOOC课程--计算机是如何工作的:完成实验楼上配套实验一,反汇编一个简单的C程序,分析堆栈变化情况:阅读学习教材<Linux内核设计与实现>第1,2,18章内容. 第三周作业:使用自己的ubuntu按照书进行基本实验,遇到的一些问题及解决. 第四周作业:学习MOOC课程--操作系统是如何工作的:完成实验楼上配套实验二,使用自己的…

别出心裁的Linux系统调用学习法 操作系统与系统调用 操作系统(Operating System,简称OS)是计算机中最重要的系统软件,是这样的一组系统程序的集成:这些系统程序在用户对计算机的使用中,即在用户程序中和用户操作中,负责完成所有与硬件因素相关的(硬件相关)和任何用户共需的(应用无关)基本使用工作,并解决这些基本使用工作中的效率和安全问题,为使用户(操作和上层程序)能方便.高效.安全地使用计算机系统,而从最底层统一提供所有通用的帮助和管理. 硬件相关: 涉及物理地址.设备接口寄存器.…

Linux进程调度原理 Linux进程调度机制 Linux进程调度的目标 1.高效性:高效意味着在相同的时间下要完成更多的任务.调度程序会被频繁的执行,所以调度程序要尽可能的高效: 2.加强交互性能:在系统相当的负载下,也要保证系统的响应时间: 3.保证公平和避免饥渴: 4.SMP调度:调度程序必须支持多处理系统: 5.软实时调度:系统必须有效的调用实时进程,但不保证一定满足其要求: Linux进程优先级 进程提供了两种优先级,一种是普通的进程优先级,第二个是实时优先级.前者适用SCHED_NO…

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…

2018-2019-1 20189221 <Linux内核原理与分析>第九周作业 实验八 理理解进程调度时机跟踪分析进程调度与进程切换的过程 进程调度 进度调度时机: 1.中断处理过程(包括时钟中断.I/O中断.系统调用和异常)中,直接调用schedule(),或者返回用户态时根据need_resched标记调用schedule(): 2.内核线程可以直接调用schedule()进行进程切换,也可以在中断处理过程中进行调度,也就是说内核线程作为一类的特殊的进程可以主动调度,也可以被动调度: 3…

Linux操作系统原理 作者:尹正杰 版权声明:原创作品,谢绝转载!否则将追究法律责任. 一.计算机经历的四个时代 1.第一代: 真空管计算机,输入和输出:穿孔卡片,对计算机操作起来非常不便,做一件事可能需要十几个人去共同去完成,年份大概是:1945-1955.而且耗电量特别大,如果那个时候你家里有台计算机的话,可能你一开计算机你家的电灯泡亮度就会变暗,哈哈~ 2.第二代: 晶体管计算机,批处理(串行模式运行)系统出现.相比第一台省电多了.典型代表是Mainframe.年份大概是:1955-19…

转自:http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-system-calls/ 探究 SCI 并添加自己的调用 Linux® 系统调用 —— 我们每天都在使用它们.不过您清楚系统调用是如何在用户空间和内核之间执行的吗?本文将探究 Linux 系统调用接口(SCI),学习如何添加新的系统调用(以及实现这种功能的其他方法),并介绍与 SCI 有关的一些工具. 1 评论: M. Tim Jones (mtj@mtjones.com), 顾问工程师, Emul…

2018-2019-1 20189221 <Linux内核原理与分析>第八周作业 实验七 编译链接过程 gcc –e –o hello.cpp hello.c / gcc -x cpp-output -S -o hello.s hello.cpp gcc -x assembler -c hello.s -o hello.o-m32 gcc -o hello hello.o 娄老师在第一次讲课时很生动的使用:"E->S->C"与"I->S->…

2018-2019-1 20189221 <Linux内核原理与分析>第七周作业 实验六 分析Linux内核创建一个新进程的过程 代码分析 task_struct: struct task_struct { volatile long state; //进程状态/* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped */ void *stack; // 指定进程内核堆栈 pid_t pid; //进程标识符 unsigned int rt_priority; /…

2018-2019-1 20189221 <Linux内核原理与分析>第六周作业 实验五 实验过程 将Fork函数移植到Linux的MenuOS fork()函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程.在fork函数执行完毕后,如果创建新进程成功,则出现两个进程,一个是子进程,一个是父进程.在子进程中,fork函数返回0,在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID.通过fork返回的值来判断当前进程是子进程还是父进程. 启动MenuOS: 在test.c中添加代码如下: int…

2018-2019-1 20189221<Linux内核原理与分析>第五周作业 实验四 实验过程 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. 在Linux中是通过int $0x80来执行系统调用的,这条汇编指令产生向量为128的编程异常 传参:内核实现了很多不同的系统调用,进程必须指明需要哪个系统调用,这需要传递一个名为系统调用号的参数(使用eax寄存器) 系统调用也需要输入输出参数,例如:实际的值.用户态进程地址空间的变量的地址.包含指向用户态函数的指针的数据…

第一周作业::对Linux的基本知识进行了了解,并对基本操作进行熟悉和应用. 第二周作业::了解了冯诺依曼体系结构.各种寄存器的功能和汇编指令的作用和功能. 第三周作业::这周主要了解了Linux系统的架构,熟悉了常用的一些命令. 第四周作业::模拟了系统中的时钟中断. 第五周作业:::调试Linux内核,观察系统中代码的执行过程. 第六周作业::了解系统调用,并写一个C语言的代码嵌入系统调用命令. 第七周作业::将写好的系统调用程序部署到menu os上. 第八周作业::了解进程的执行和切换,…

第一周作业:linux入门学习:熟悉操作linux的基础命令 第二周作业:实验反汇编一个简答的C程序,学习汇编代码的工作过程 第三周作业:学习linux内核的启动过程 第四周作业:学习linux内核进程相关的知识,实验学习时间片轮转多道程序原理 第五周作业:学习使用GDB调试跟踪内核的启动过程 第六周作业:学习linux系统调用相关的知识并进行实验操作分析 第七周作业:实验分析学习Linux内核创建一个新进程的过程 第八周作业:学习linux内核定时器及内存管理 第九周作业:学习总结Linux内…

20169211<Linux内核原理与分析>第四周作业内容列表 1.教材第3.5章节知识学习总结: 2.实验楼配套实验二实验报告: 1.<linux内核设计与实现>教材第3.5章节知识阅读学习总结 教材第3章节主要讲述了进程管理相关的知识,包括什么是进程.进程描述符及任务结构.如何创建进程.linux中线程的实现方法以及如何终结进程等. 首先,印象最深的是如何创建新的进程.在听孟老师的<linux内核分析>的课程时,曾谈到过计算机的"三大法宝":存储…

<Linux内核原理与设计>第九周作业 视频学习及代码分析 一.进程调度时机与进程的切换 不同类型的进程有不同的调度需求,第一种分类:I/O-bound 会频繁的进程I/O,通常会花费很多时间等待I/O操作的完成:CPU-bound 是计算密集型,需要大量的CPU时间进行运算,使得其他交互式进程反应迟钝,因此需要不同的算法来使系统的运行更高效,以及CPU的资源最大限度的得到使用.第二种分类包括批处理进程(batch process):实时进程(real-time process)以及交互式进程…

<Linux内核原理与设计>第八周作业 视频学习及操作分析 预处理.编译.链接和目标文件的格式 可执行程序是怎么来的? 以C语言为例,经过编译器预处理.编译成汇编代码.汇编器编译成目标代码,然后链接成可执行文件,再将可执行程序加载到内存中执行,过程可以通过下图展示(其中预处理已省略): 可执行文件的创建--预处理.编译和链接: cd Code vi hello.c gcc –E –o hello.cpp hello.c –m32 //预处理,把include的文件包含进来及宏替换等工作 vi…

<Linux内核原理与设计>第七周作业 视频学习及操作分析 创建一个新进程在内核中的执行过程 fork.vfork和clone三个系统调用都可以创建一个新进程,而且都是通过调用do_fork来实现进程的创建:函数返回了两次,即在父进程子进程中各返回一次.通过复制当前进程可以创建一个新的进程.Linux通过复制父进程来创建一个新进程,那么这就给我们理解这一个过程提供一个想象的框架: ·复制一个PCB--task_struct 1.err = arch_dup_task_struct(tsk, o…

<Linux内核原理与设计> 视频学习及操作 给MenuOS增加time和time-asm命令的方法: 1.更新menu代码到最新版 rm menu -rf //强制删除menu, rm -rf 表示强制删除的意思. git clone 网址 //克隆一个新的menu,这样就使得menu的代码更新到最新版 2.在main()函数中增加MenuConfig 3.增加对应的Time函数和TimeAsm函数(这里的函数要换成我们自己编写的使用系统调用的函数,比如mkdir和mkdirAsm) 4.m…

<Linux内核原理与设计>第五周作业 视频学习及操作分析 一.用户态.内核态和中断 内核态在CPU执行中对应高执行级别,执行级别为0级,具有特权指令,可以访问任意物理地址:用户态执行级别为3级,在低级别执行状态下,代码掌控范围会受到限制. 内核态和用户态的区分:两者有一显著的区分方法,就是cs:eip寄存器.内核态时,cs:eip可以是任意地址,在32位X86机器上具有4G进程地址空间,因此既可以访问0X00000000-0Xbfffffff的地址空间,也可以访问0Xc0000000以上的地…

<Linux内核原理与分析> 视频学习及实验操作 Linux内核源代码 视频中提到了三个我们要重点专注的目录下的代码,一个是arch目录下的x86,支持不同cpu体系架构的源代码:第二个是init目录下的main.c,是整个linux内核启动的起点,不过这里面不是main()函数,而是start_kernel,start_kernel函数相当于普通c程序的main函数,linux内核的核心代码在kernel目录中:最后是kernel 下进程调度相关的代码. 构造一个简单的Linux系统Menu…

<Linux内核原理与分析>第三周作业 教材学习总结 第三章 进程管理 进程是Unix操作系统抽象概念中最基本的一种,是正在执行的程序代码的实时结果:线程,是在进程中活动的对象.而Linux实现线程的机制非常独特,从内核的角度来说,它并没有线程的概念.Linux把所有的线程都当作进程来实现.在进程的创建中,Unix分解到两个单独的函数中去执行:fork()和exec(),Linux的fork()使用写时拷贝(copy-on-write)页实现.最后,内核释放它所占有的资源,在进程调用exit(…

上一篇详解了linux系统调用的原理,接下来依据上一篇的原理简介怎样创建新的linux系统调用 向内核中加入新的系统调用,须要运行3个步骤: 1. 加入新的内核函数 2. 更新头文件unistd.h 3. 针对这个新函数更新系统调用表calls.S 1. 在kernel/sys.c中加入函数: asmlinkage int sysMul(int a, int b) { int c; c = a*b; return c; } 2.在arch/arm/include/asm/unistd.h中加入系…

一.实验 1.1task_struct数据结构 Linux内核通过一个被称为进程描述符的task_struct结构体来管理进程,这个结构体包含了一个进程所需的所有信息.它定义在linux-3.18.6/include/linux/sched.h文件中. 这个结构体定义非常庞大,目测有300多行代码,所以只摘录了部分关键定义: struct task_struct { volatile long state; /* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped */…

目录 2019-2020-1 <Linux内核原理与分析>教学进程 考核方案 第一周: 第二周: 第三周: 第四周: 第五周 第六周 第七周: 第八周 第九周 第十周 第十一周: 第十二周 第十三周 2019-2020-1 <Linux内核原理与分析>教学进程 考核方案 采取过程化考核,平时成绩占100分,成绩计算:30+30+15+25=100: 翻转课堂基础考核10次: 3*10 = 30 每次考试20-30道题目,考试成绩规格化成3分(比如总分30分就除以10) 翻转课堂测试…