第十八章 调试 18.1准备开始 需要的只是: 一个确定的bug.大部分bug通常都不是行为可靠而且定义明确的. 一个藏匿bug的内核版本. 相关的内核代码的知识和运气. 18.2内核中的bug 内核中的bug多种多样,它们的产生可以有无数的原因,同时他们的表象也变化多端. 从隐藏在源代码中的错误到展现在目击者面前的bug,往往都是经历一系列连锁反应的事件才可能触发. 内核与其他大型的软件项目没有什么太大的不同. 内核有一些独特的问题需要考虑:例如定时限制和竞争条件等,它们都是允许多个线程在内核…

<Linux内核设计与实现>第五周读书笔记——第十一章 20135301张忻 估算学习时间:共2.5小时 读书:2.0 代码:0 作业:0 博客:0.5 实际学习时间:共3.0小时 读书:2.0 代码:0 作业:0 博客:1.0 耗时估计的公式:Y=X+X/N ,Y=X-X/N 第18章 调试295 调试工作艰难是内核级开发区别于用户级开发的一个显著特点,相比于用户级开发,内核调试的难度确实要艰苦得多.更可怕的是,它带来的风险比用户级别更高,内核的一个错误往往立刻就能让系统崩溃. 驾驭内核调试…

LINUX内核设计与实现第三周读书笔记 第一章 LINUX内核简介 1.1 Unix的历史 1969年的夏天,贝尔实验室的程序员们在一台PDR-7型机上实现了Unix这个全新的操作系统. 1973年,整个Unix系统用C语言进行了重写,给后来Unix系统的广泛移植铺平了道路. 伯克利的第一个Unix演化版是1977年推出的1BSD系统. 伯克利真正独立开发的Unix系统是于1979年推出的3BSD系统,支持虚拟内存. 1994年重写了虚拟内存子系统,推出了最终官方版,即4.4BSD. Unix内…

第十七章 设备与模块 关于设备驱动与设备管理,我们讨论四种内核成分. 设备类型 模块 内核对象 sysfs 17.1设备类型 在Linux以及所有Unix系统中,设备被分为以下三种类型: 块设备,块设备通常缩写为blkdev,它是可寻址的,寻址以块为单位,块大小随设备不同而不同:块设备通常支持重定位操作,也就是对数据的随机访问.块设备是通过称为"块设备节点"的特殊文件来访问,并且通常被挂载为文件系统. 字符设备,字符设备通常缩写为cdev,它是不可寻址的,仅提供数据的流式访问,就是一个…

第三章 进程管理 3.1 进程 进程是处于执行期的代码.通常进程还要包含其他资源,像打开的文件.挂起的信号.内核的内部数据.处理器状态.一个或多个具有内存映射的内存地址空间及一个或多个执行线程,当然还包括用来存放全局变量的数据段等. 进程提供两种虚拟机制:虚拟处理器和虚拟内存. 通常,创建新的进程都是为了立即执行新的.不同的程序,而接着调用exec()这组函数就可以创建新的地址空间,并把新的程序载入其中. 3.2 进程描述符以及任务结构 内核把进程的列表存放在叫做任务队列(task list)的…

第四章 进程调度 进程在操作系统看来是程序的运行态表现形式. 4.1多任务 多任务操作系统就是能同时并发地交互执行多个进程的操作系统. 多任务操作系统会使多个进程处于堵塞或者睡眠状态.这些任务尽管位于内存,但并不处于可运行状态.相反,这些进程利用内核堵塞自己,直到某一事件发生. 多任务系统可以划分为两类:非抢占式多任务和抢占式多任务. 强制的挂起动作就叫做抢占. 时间片实际上就是分配给每个可运行进程的处理器时间段. 4.2 linux的进程调度 O(1)调度程序 4.3策略 策略决定调度程序在何…

第七章 链接 链接(linking)是将各种代码和数据部分收集起来并组合成为一个单一文件的过程,这个文件可被加载(或被拷贝)到存储并执行.链接可以执行于编译时(compile time),也就是在源代码被翻译成机器代码时:也可以执行于加载时(load time),也就是在程序被加载器(loader)加载到存储器并执行时:甚至执行于运行时(run time),由应用程序来执行. 理解链接器将帮助你构造大型程序. 理解链接器将帮助你避免一些危险的编程错误. 理解链接将帮助你理解语言的作用域规则是如何…

<Linux内核设计与实现>第四周读书笔记--第五章 20135301张忻 估算学习时间:共1.5小时 读书:1.0 代码:0 作业:0 博客:0.5 实际学习时间:共2.0小时 读书:1.0 代码:0 作业:0 博客:1.0 耗时估计的公式:Y=X+X/N ,Y=X-X/N 5.1 与内核通信57 系统调用在用户空间进程和硬件设备之间添加了一个中间层,该层主要作用有三个: 首先它为用户空间提供了一种硬件的抽象接口,举例来说当需要读写文件的时候,应用程序就可以不去管磁盘类型和介质,甚至不用去管…

<Linux内核设计与实现>Chapter 3 读书笔记 进程管理是所有操作系统的心脏所在. 一.进程 1.进程就是处于执行期的程序以及它所包含的资源的总称. 2.线程是在进程中活动的对象. 3.进程提供两种虚拟机制:虚拟处理器和虚拟内存. 4.内核调度的对象是线程,而不是进程. 二.进程描述符及任务结构 内核把进程的列表存放在叫做任务队列的双向循环链表中.链表中的每一项都是类型为task_struct的进程描述符结构,该结构定义在<linux/sched.h>文件中. 1.分配进…

<Linux内核设计与实现>Chapter 1 读书笔记 一.Unix的特点 Unix从Multics中产生,是一个强大.健壮和稳定的操作系统. 特点 1.很简洁 2.在Unix系统中,所有的东西都当做文件对待.这种抽象使对数据和对设备的操作都是通过一套相同的系统调用借口来进行的:open(),read(),write(),lseek()和close() 3.Unix内核和相关的系统工具软件用C语言编写而成——该特点使其具备出色的平台可移植性 4.Unix进程创建非常快速简洁,目标在于一次执行…

<Linux内核设计与实现>Chapter 5 读书笔记 在现代操作系统中,内核提供了用户进程与内核进行交互的一组接口,这些接口的作用是: 使应用程序受限地访问硬件设备 提供创建新进程与已有进程进行通信的机制 提供申请操作系统其他资源的能力 一.与内核通信 1.系统调用的作用 系统调用在用户空间进程和硬件设备之间添加了一个中间层,作用是: 为用户空间提供了一种硬件抽象接口: 系统调用保证了系统的稳定和安全,即可以避免应用程序不正确地使用硬件设备,窃取其他进程的资源: 每个进程都运行在虚拟系统中…

<Linux内核设计与实现>Chapter 18 读书笔记 一.准备开始 一个bug 一个藏匿bug的内核版本 知道这个bug最早出现在哪个内核版本中. 相关内核代码的知识和运气 想要成功进行调试: 让这些错误重现 抽象出问题 从代码中搜索 二.内核中的bug 1.内核bug的表象: 错误代码 同步时发生的错误,例如共享变量锁定不当 错误的管理硬件 降低所有程序的运行性能 毁坏数据 使得系统处于死锁状态 …… 引用空指针会产生一个oops:垃圾数据会导致系统崩溃. 三.通过打印来调试 内核提供…

<Linux内核设计与实现>Chapter 2 读书笔记 一.获取内核源码 1.使用Git 我们曾经在以前的学习中使用过Git方法 $ git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git 更新分支到Linux的最新分支 $ git pull 可以获取并随时保持与内核官方的代码树一致 2.安装内核源代码 压缩形式为bzip2 $ tar xvjf linux-x.y.z.tar.bz2 压缩…

1.核心区域进程包括各种内存对象 种内存对象,比方: 1.可运行文件代码能够包括各种内存映射,称为代码段(text section). 2.可运行文件的已初始化全局变量的内存映射,称为数据段(data section). 3.包括未初始化全局变量,也就是bss段的零页(页面中的信息所有为0值,所以能够用于映射bss段等目的)的内存映射. 4.用于进程用户空间栈的内存映射. 5.每个诸如c库或动态链接程序等共享库的代码段.数据段和bss段也会被加载进程的地址空间. 6.不论什么内存映射文件. 7.…

<Linux内核设计与实现>第六周读书笔记——第三章 20135301张忻估算学习时间:共2.5小时读书:2.0代码:0作业:0博客:0.5实际学习时间:共3.0小时读书:2.0代码:0作业:0博客:1.0耗时估计的公式:Y=X+X/N ,Y=X-X/N 第3章 进程管理20 3.1 进程20 进程就是处于执行期的程序(目标码存放在某种存储介质上),但进程并不仅仅局限于一段可执行程序代码.通常进程还要包含其他资源,像打开的文件,挂起的信号,内核内部数据,处理器状态,一个或多个具有内存映射的内存…

<Linux内核设计与实现>第八周读书笔记——第四章 进程调度 第4章 进程调度35 调度程序负责决定将哪个进程投入运行,何时运行以及运行多长时间,进程调度程序可看做在可运行态进程之间分配有限的处理器时间资源的内核子系统.只有通过调度程序的合理调度,系统资源才能最大限度地发挥作用,多进程才会有并发行的效果. 调度程序没有太复杂的原理,最大限度地利用处理器时间的原则是只要有可以执行的进程,那么就总会有进程正在执行,但是只要系统中可运行的进程的数目比处理器的个数多,就注定某一给定时刻会有一些进程不…

20135307 张嘉琪 第八周读书笔记 第四章 进程调度 调度程序负责决定将哪个进程投入运行,何时运行以及运行多长时间,进程调度程序可看做在可运行态进程之间分配有限的处理器时间资源的内核子系统.只有通过调度程序的合理调度,系统资源才能最大限度地发挥作用,多进程才会有并发行的效果. 调度程序没有太复杂的原理,最大限度地利用处理器时间的原则是只要有可以执行的进程,那么就总会有进程正在执行,但是只要系统中可运行的进程的数目比处理器的个数多,就注定某一给定时刻会有一些进程不能执行,这些进程在等待运行,…

<Linux内核设计与实现>读书笔记--第一二章 20135301张忻 估算学习时间:共2小时 读书:1.5 代码:0 作业:0 博客:0.5 实际学习时间:共2.5小时 读书:2.0 代码:0 作业:0 博客:0.5 耗时估计的公式:Y=X+X/N ,Y=X-X/N 第一章 Linux内核简介 1.1 Unix的历史 由于Unix系统设计简洁并且在发布时提供源代码,所以许多其他组织和团体都对它进了进一步的开发. Unⅸ虽然已经使用了40年,但计算机科学家仍然认为它是现存操作系统中最强大和最优…

chapter 3 进程管理 3.1 进程 进程就是处于执行期的程序. 进程就是正在执行的程序代码的实时结果. 内核调度的对象是线程而并非进程. 在现代操作系统中,进程提供两种虚拟机制: 虚拟处理器 虚拟内存 进程是处于执行期的程序以及相关的资源的总称. 进程包括代码段和其他资源. 几个函数: fork():创建新进程 exec():创建新的地址空间并把新的程序载入其中 clone():fork实际由clone实现 exit():退出执行 wait4():父进程查询子进程是否终结 wait().…

第18章 调试 20135307张嘉琪 18.1 准备开始 18.2 内核中的bug 内核中的bug多种多样,它们的产生可以有无数的原因,同时它们的表象也变化多端,从明白无误的错误代码(比如,没有把正确的值存放在恰当的位置)到同步时发生的错误(比如共享变量锁定不当)再到错误地管理硬件(比如,给错误的控制寄存器发送错误的指令).从降低所有程序的运行性能到毁坏数据再到使得系统处于死锁状态,都可能是bug发作时的症状. 18.3 通过打印来调试 18.3.1 健壮性 健壮性是printk()函数最容易…

第3章 进程管理 20135307张嘉琪 3.1 进程 进程就是处于执行期的程序(目标码存放在某种存储介质上),但进程并不仅仅局限于一段可执行程序代码.通常进程还要包含其他资源,像打开的文件,挂起的信号,内核内部数据,处理器状态,一个或多个具有内存映射的内存地址空间及一个或多个执行线程.当然还包括用来存放全局变量的数据段等,实际上,进程就是正在执行的程序代码的实时结果,内核需要有效而又透明地管理所有细节. 执行线程,简称线程,是在进程中活动的对象,每个线程都拥有一个独立的程序计数器.进程栈和一组…

姓名:何伟钦 学号:20135223 ( *原创作品转载请注明出处*) ( 学习课程:<Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 内容:1.使用gdb跟踪分析一个系统调用内核函数 2.根据本周所学知识分析系统调用的过程,从system_call开始到iret结束之间的整个过程,并画出简要准确的流程图 一.给MenuOS增加time和time-asm命令 (一) 克隆并自动编译MenuOS rm menu -…

1. 什么是系统调用 系统调用就是用户程序和硬件设备之间的桥梁. 用户程序在需要的时候,通过系统调用来使用硬件设备. 系统调用的存在意义: 1)用户程序通过系统调用来使用硬件,而不用关心具体的硬件设备,这样大大简化了用户程序的开发. 比如:用户程序通过write()系统调用就可以将数据写入文件,而不必关心文件是在磁盘上还是软盘上,或者其他存储上. 2)系统调用使得用户程序有更好的可移植性. 只要操作系统提供的系统调用接口相同,用户程序就可在不用修改的情况下,从一个系统迁移到另一个操作系统. 3)…

第一章:Linux内核简介 一.Unix和linux Unix是一个强大.健壮和稳定的操作系统. 1.Unix内核特点 十分简洁:仅提供几百个系统调用并且有明确的目的: 在Unix中,大部分东西都被(或者正致力于)被当做文件对待: Unix内核即相关系统工具软件都是用C语言编写的,这使得系统有着强大的可移植性: Unix进程创建非常迅速,目标在于一次执行保质保量地完成一个任务 2.Linux与Unix异同 Linux是基于Unix的类系统,比如它也实现了Unix的API: 但它不同于Unix,没…

第五章 系统调用 20135307 张嘉琪 5.1 与内核通信 系统调用在用户空间进程和硬件设备之间添加了一个中间层,该层主要作用有三个: 它为用户空间提供了一种硬件的抽象接口 系统调用保证了系统的稳定和安全,作为硬件设备和应用程序之间的中间人,内核可以基于权限.用户类型和其他一些规则对需要进行的访问进行裁决 在第3章中曾经提到过,每个进程都运行在虚拟系统中,而在用户空间和系统的其余部分提供这样一层公共接口,也是出于这种考虑,如果应用程序可以随意访问硬件而内核又对此一无所知的话几乎就没法实现多任…

第一章 Linux内核简介 1.1 Unix的历史 由于Unix系统设计简洁并且在发布时提供源代码,所以许多其他组织和团体都对它进了进一步的开发. Unⅸ虽然已经使用了40年,但计算机科学家仍然认为它是现存操作系统中最强大和最优秀的系统.从1969年诞生以来,由Dennis Ritchie和Ken Thompson的灵感火花点亮的这个Unix产物已经成为一种传奇,它历经了时间的考验依然声名不坠. 1.2 追寻Linus足迹:Linux简介 1.3 操作系统和内核简介 处理器在任何指定时间点上的活…

第18章 调试 内核调试的难度大于用户级 一.准备开始 开始之前需要的是: 一个行为可靠且定义明确的bug 一个隐匿bug的内核版本 相关内核代码的知识和运气 想要成功的调试,取决于能不能将这些bug重现. 二.内核中的bug 产生:错误代码,同步错误,错误的管理硬件 症状:降低所有程序的运行性能,毁坏数据,系统死锁 三.通过打印来调试 1.健壮性 printk()函数在任何时候任何地方都能调用 2.日志等级 printfk()和printf()相比,可以指定一个日志级别,内核根据这个级别判断是…

20135130王川东 一.给MenuOS增加time和time-asm命令 命令:1.强制删除:rm menu -rf 2.克隆:git clone (后跟需要克隆数据所在的位置) 3.自动编译,自动生成根文件系统,并自动启动:make rootfs 给MenuOS增加time和time-asm命令步骤: 1.更新menu代码到最新版 2.在main函数中增加MenuCongfig 3.增加对应的time和time-asm函数 4.make  rootfs 二.使用gdb跟踪调用内核函数sys…

视频学习 进程调度与进程调度的时机分析 不同类型的进程有不同的调度需求 第一种分类: --I/O-bound:1.频繁的进行I/O:2.通常会花费很多时间等待I/O操作的完成 --CPU-bound:1.计算密集型:2.需要大量的CPU时间进行计算 第二种分类: --批处理进程:1.不必与用户交互,通常在后台运行:2.不必很快响应:3.典型的批处理程序:编译程序.科学计算 --实时进程:1.有实时需求,不应被低优先级的进程阻塞:2.响应时间要短.要稳定:3.典型的实时进程:视频/音频.机械控制等…

Linux基础入门 一.Linux的基础学习 1.1 Linux的重要基础操作 Linux不同于Windows的纯粹的图形化界面,虽然也有图形桌面的操作但是更多的操作还是通过命令行来进行,当然除了命令行之外还有许多的快捷键提供给大家,方便进行基础的各种操作,所以学习Linux首先就要了解这些方便的操作.我学习到的各种快捷键如下图所示: 1.2 Linux中关于文件的各类操作 学习Linux这样一个操作系统,了解各类文件的管理.移动等就是必须要学习的内容,因此我先学习了通过 cd命令进入到一个文件…