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内核的特点: 首先,Unix很简洁,仅仅提…

什么是系统调用 简单来说,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,有以下重要的意义: 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…

一.Linux 为何物 Linux 就是一个操作系统,就像你多少已经了解的 Windows(xp,7,8)和 Max OS ,至于操作系统是什么,就不用过多解释了,如果你学习过前面的入门课程,应该会有个基本概念了,这里简单介绍下操作系统在整个计算机系统中的角色. 我们的 Linux 也就是系统调用和内核那两层,当然直观的来看,我们使用的操作系统还包含一些在其上运行的应用程序,比如文本编辑器,浏览器,电子邮件. 二.Linux 重要人物 1.Ken Thompson:C 语言之父和 UNIX 之父…

主要内容: 什么是调度 调度实现原理 Linux上调度实现的方法 调度相关的系统调用 什么是调度 现在的操作系统都是多任务的,为了能让更多的任务能同时在系统上更好的运行,需要一个管理程序来管理计算机上同时运行的各个任务(也就是进程). 这个管理程序就是调度程序,它的功能说起来很简单: 决定哪些进程运行,哪些进程等待 决定每个进程运行多长时间 此外,为了获得更好的用户体验,运行中的进程还可以立即被其他更紧急的进程打断. 总之,调度是一个平衡的过程.一方面,它要保证各个运行的进程能够最大限度的使用C…

1.临界区(critical regions)就是访问和操作共享数据的代码段.多个执行线程并发访问同一个资源通常是不安全的,为了避免在临界区中并发访问,编程者必须保证这些代码 原子地执行.也就是说,代码在执行结束前不可被打断,就如同整个临界区是一个不可分割的指令一样. 2.如果两个执行线程有可能处于同一个临界区中,我们就称他是竞争条件(race conditions).避免并发和防止竞争条件被称为同步(synchronization). 3.内核中可能造成并发执行的原因有以下几点: 中断-中断几…

进程管理 1.进程描述符及任务结构 进程存放在叫做任务队列(task list)的双向循环链表中.链表中的每一项包含一个具体进程的所有信息,类型为task_struct,称为进程描述符(process descriptor),该结构定义在<linux/sched.h>文件中. Linux通过slab分配器分配task_struct结构,这样能达到对象复用和缓存着色(cache coloring)的目的.另一方面,为了避免使用额外的寄存器存储专门记录,让像x86这样寄存器较少的硬件体系结构只要通…

内核调试的难点在于它不能像用户态程序调试那样打断点,随时暂停查看各个变量的状态. 也不能像用户态程序那样崩溃后迅速的重启,恢复初始状态. 用户态程序和内核交互,用户态程序的各种状态,错误等可以由内核来捕获并显示. 而内核是直接和硬件交互的,内核出错之后整个系统就无法正常运行了,所以要想熟练的进行内核调试, 首先要熟悉内核已经给我们提供的工具,然后实实在在的去做一些内核功能的开发,在开发的过程中不断熟悉内核代码,增加内核调试的经验. 主要内容: 内核调试的难点 内核调试的工具和方法 总结 内核调试…

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…

转自:http://www.cnblogs.com/wang_yb/archive/2013/05/23/3095907.html 内核的内存使用不像用户空间那样随意,内核的内存出现错误时也只有靠自己来解决(用户空间的内存错误可以抛给内核来解决). 所有内核的内存管理必须要简洁而且高效. 主要内容: 内存的管理单元 获取内存的方法 获取高端内存 内核内存的分配方式 总结 1. 内存的管理单元 内存最基本的管理单元是页,同时按照内存地址的大小,大致分为3个区. 1.1 页 页的大小与体系结构有关,…

转自:http://www.cnblogs.com/wang_yb/archive/2013/05/10/3070373.html 系统中有很多与时间相关的程序(比如定期执行的任务,某一时间执行的任务,推迟一段时间执行的任务),因此,时间的管理对于linux来说非常重要. 主要内容: 系统时间 定时器 定时器相关概念 定时器执行流程 实现程序延迟的方法 定时器和延迟的例子 1. 系统时间 系统中管理的时间有2种:实际时间和定时器. 1.1  实际时间 实际时间就是现实中钟表上显示的时间,其实内核…