程涵  原创博客 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 进程的切换和系统的一般执行过程 知识点梳理 一.进程切换的关键代码分析 1.1 进程调度与进程调度的时机分析 操作系统原理中介绍了大量进程调度算法,这些算法从实现的角度看仅仅是从运行队列中选择一个新进程,选择的过程中运用了不同的策略而已. 对于理解操作系统的工作机制,反而是进程的调度时机与进程的切换机制更为关键. 不同类型的进程有不同的调度需求…
程涵  原创博客 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 可执行程序的装载 知识点梳理 一.预处理.编译.链接和目标文件的格式 可执行程序是如何得来的 C源代码(.c)经过编译器预处理被编译成汇编代码(.asm) 汇编代码由汇编器被编译成目标代码(.o) 将目标代码链接成可执行文件(a.out) 可执行文件由操作系统加载到内存中执行 vi hello.c gcc -E -o hello.cpp hell…
程涵  原创博客 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 进程的描述和进程的创建 知识点梳理: 一. 进程的描述 (1)操作系统的三大管理功能包括 进程管理 内存管理 文件系统 (2)PCB task_struct中包含 进程状态 进程打开的文件 进程优先级信息 (3)通过唯一的进程标识PID来区别每个进程. (4)进程状态(代码分析) http://codelab.shiyanlou.com/xref…
程涵  原创博客 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000  [反汇编一个简单的C程序]   实验截图: 分析汇编代码的工作过程中堆栈的变化 两个宏指令:enter, leave 除特殊指明,eip在执行完某一条指令后会自动开始执行下一条指令. esp,ebp寄存器总是指向一个堆栈.esp指向栈顶,ebp指向栈底(栈底是相对的,每个函数有自己的基地址).函数调用堆栈是由逻辑上多个堆栈叠加起来的. 函数的返…
程涵  原创博客 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000  [操作系统是如何工作的]   教学内容重要部分整理总结 1.三个法宝:存储程序计算机.函数调用堆栈.中断机制. 存储程序计算机工作模型,计算机系统最最基础性的逻辑结构. 函数调用堆栈,高级语言得以运行的基础,只有机器语言和汇编语言的时候堆栈机制对于计算机来说并不那么重要,但有了高级语言及函数,堆栈成为了计算机的基础功能.(函数参数传递机制和局部…
 程涵  原创博客 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 [跟踪分析Linux内核的启动过程]  知识点梳理 Linux内核源代码 arch:支持不同的CPU的源代码,其中的关键目录包括:Documentation.drivers.firewall.fs.include等 documentation:文档目录 fs:文件系统 init:内核启动相关的代码main.c.Makefile等基本都在该目录中…
程涵  原创博客 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 [使用库函数API和C代码中嵌入汇编代码触发同一个系统调用]  知识点整理 一.用户态.内核态和中断 处理过程 1. 通过库函数完成系统调用:库函数将系统调用封装起来. 2. 用户态与内核态 内核态:一般现代CPU有几种指令执行级别.在高执行级别下,代码可以执行特权指令,访问任意的物理地址,这种CPU执行级别对应着内核态. 用户态:在相应的低级别…
程涵  原创博客 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 分析system_call中断处理过程 实验过程及截图 一.使用gdb跟踪分析一个系统调用内核函数 更新menu代码到最新版 test.c中main函数里,增加MenuConfig() 增加对应的两个函数,Time和TimeAsm make rootfs 自动编译脚本 更新menu代码到最新版 test.c中main函数里,增加MenuConfi…
张文俊 + 原创作品转载请注明出处 + <Linux 内核分析> MOOC 课程 实验要求: 1.总结部分要求阐明自己对“计算机是如何工作的”理解: 2.博客中需要使用实验截图: 实验内容: 1.阐述计算机是如何工作的: 2.分析汇编代码的工作过程中堆栈的变化: 一.冯诺依曼体系结构 冯诺依曼体系结构是现代计算机的基础,现在大多计算机仍是冯诺依曼计算机的组织结构,只是作了一些改进而已,并没有从根本上突破冯体系结构的束缚. 根据冯·诺依曼体系结构构成的计算机,必须具有如下功能: 把需要的程序和数…
张文俊 + 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.第二周学习内容总结 1.计算机工作“三大法宝” 首先,计算机工作原理最重要的三个内容就是:存储程序计算机工作模型.中断机制和函数调用堆栈. 存储程序计算机工作模型是计算机系统最最基础性的逻辑结构: 中断机制是多道程序操作系统的基点,没有中断机制程序只能从头一直运行结束才有可能开始运行其他程序: 函数调用堆栈是高级语言得以…
构造一个简单的Linux系统 张文俊+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 实验内容: 一.gdb跟踪调试内核从start_kernel到init进程启动 1.qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -s -S # 关于-s和-S选项的说明: // -S freeze CPU at s…
一.进程调度与进程调度的时机分析 1.不同类型的进程有不同的调度需求 Linux既支持普通的分时进程,也支持实时进程. Linux中的调度是多种调度策略和调度算法的混合. 2.调度策略:是一组规则,它们决定什么时候以怎样的方式选择一个新进程运行. Linux的调度基于分时和优先级. 3.内核中的调度算法相关代码使用了类似OOD的策略模式. 4.进程调度的时机 (1)中断处理过程中,schedule函数实现调度: 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…
LINUX内核分析第八周学习总结——进程的切换和系统的一般执行过程 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 (一)进程切换的关键代码switch_to分析 1.进程进度与进程调度的时机分析 2.进程上下文切换相关代码分析 (二)Linux系统的一般执行过程 1.Linux系统的一般执行过程分析 2.Linux系统执行过程中的几个特殊情况 3.内核与舞女 (三…
Linux内核分析第一次学习报告 学生 黎静 学习内容 1.存储程序计算机工作模型 冯诺依曼体系结构:核心思想为存储程序计算机. CPU抽象为for循环,总是执行下一条指令,内存保存指令和数据,CPU来解释和执行这些指令. API:应用程序编程接口(程序员与计算机的接口界面) ABI:二进制接口,指令编码(程序员与CPU的接口界面) 2.X86汇编 1.寄存器 (1)通用寄存器 (2)段寄存器: (3)标志寄存器 2.计算机的汇编指令 (1)movl指令: 寄存器寻址,寄存器模式,以%开头的寄存…
Linux 内核分析第八周学习笔记 zl + 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 进程调度的时机 直接调用:中断处理过程(包括时钟中断,I/O中断,系统调用和异常) 返回用户态时调用:根据need_resched标记调用 内核线程可以主动调用也可以被动调用 用户态线程仅能在陷入内核态后,即在中断处理过程中调度 进程上下文 用户地址空间:代码,数据,堆栈等 控制信息:进程描…
LINUX内核分析第八周学习总结 标签(空格分隔): 20135328陈都 陈都 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.进程切换的关键代码switch_to的分析 1.进程调度与进程调度的时机 不同类型的进程有不同的调度需求. 第一种分类: 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-bound 计算密集型:需要大量的CPU时间…
Linux内核分析第八周--进程的切换和系统的一般执行过程 李雪琦+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.知识要点: schedule目的:在运行队列中找到一个进程,把cpu分配给他. schedule()函数选择一个新的进程来运行,并调用context_switch进行上下文的切换,这个宏调用switch_to来进行关键上下文切换. next = pick_next_…
Linux内核分析实验六 进程控制块PCB——task_struct(进程描述符) 为了管理进程,内核必须对每个进程进行清晰的描述,进程描述符提供了内核所需了解的进程信息. struct task_struct数据结构很庞大 Linux进程的状态与操作系统原理中的描述的进程状态似乎有所不同,比如就绪状态和运行状态都是TASK_RUNNING,为什么呢? TASK_RUNN有没有在CPU上执行决定他是就绪还是运行状态.       和操作系统类似:就绪态,运行态,阻塞态 进程的标示pid 所有进程…
Linux内核分析:实验一 潘俊洋 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 计算机体系结构与程序运行过程 现代计算机大都采用的是“冯.诺依曼”体系结构,它的核心思想是:程序存储,指令和数据不加区分的放在一个存储器中.由指令指针寄存器保存着下一条将要执行指令的地址,这个寄存器在32位系统中叫eip,64位系统中叫rip. 指令是用二进制编码的,难于记忆.为了更有效的编写程序,人们就…
第八周 理解进程调度时机跟踪分析进程调度与进程切换的过程 一.进程调度与切换 1.进程的调度时机与进程切换 操作系统原理中介绍了大量进程调度算法,这些算法从实现的角度看仅仅是从运行队列中选择一个新进程,选择的过程中运用了不同的策略而已.对于理解操作系统的工作机制,反而是进程的调度时机与进程的切换机制更为关键. 2.进程调度的时机 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(): 内…
进程的切换和系统的一般执行过程 贾瑗 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.进程切换的关键代码switch-to分析 1.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 I/O-bound · 频繁的进行I/O · 通常会花费很多的时间等待I/O操作的完成 CPU-bound · 计算密集型 · 需要大量的CPU时间进行计算 //导致交互式计算反应迟…
朱荟潼+ 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 学习笔记链接汇总 第一周学习笔记 计算机是如何工作的 第二周学习笔记 操作系统是如何工作的 第三周学习笔记 Linux内核源代码简介 第四周学习笔记 扒开系统调用的三层皮(上) 第五周学习笔记 扒开系统调用的三层皮(下) 第六周学习笔记 进程的描述和进程的创建 第七周学习笔记 可执行程序的装载 第八周学习笔记 进程的切换和系统的…
贺邦 + 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. 实验过程 1.打开shell,输入启动指令,内核启动完成后进入menu程序,支持三个命令help.version和quit. 2.然后使用gdb跟踪调试内核,输入命令qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -s -S 3.按住…
一.实验内容 1)实验部分(以下命令为实验楼64位Linux虚拟机环境下适用,32位Linux环境可能会稍有不同) 使用 gcc –S –o main.s main.c -m32 命令编译成汇编代码,如下代码中的数字请自行修改以防与他人雷同 int g(int x) { return x + 3; } int f(int x) { return g(x); } int main(void) { return f(8) + 1; } 2)根据本周所学知识分析汇编代码的工作过程,撰写一篇署名博客,并…
实验作业:进程调度时机跟踪分析进程调度与进程切换的过程 20135313吴子怡.北京电子科技学院 [第一部分]理解Linux系统中进程调度的时机 1.Linux的调度程序是一个叫schedule()的函数,这个函数被调用的频率很高,由它来决定是否要进行进程的切换,如果要切换的话,切换到哪个进程等等. 2.Linux调度时机主要有: 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() 内…
韩玉琪 + 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.进程切换的关键代码 操作系统原理中介绍了大量进程调度算法,这些算法从实现的角度看仅仅是从运行队列中选择一个新进程,选择的过程中运用了不同的策略而已. 对于理解操作系统的工作机制,反而是进程的调度时机与进程的切换机制更为关键. 1. 进程的调度时机 不同类型的进程有不同的调度需求 (1)第一种分类: I/O-bound 频…
20135118 罗鹏越 本周学习的是linux内核中的进程调度,之前我们在操作系统中有讲解进程调度的分类,以及一些调度算法.而linux中的进程调度有所不同,首先老师讲解了进程调度和进程调度的时机,所有的用户态进程都只能被调度,而内核线程可以主动调度,而进程调度的实现都是通过schedule函数,然后讲解了进程上下文所包含的信息,然后讲解了切换寄存器状态所使用的switch to函数,每一个部分都单独分析了.然后讲解了LINUX架构和执行过程.虽然在操作系统中讲解过了进程调度,但是这个讲解得更…
一.Linux内核源代码介绍 1.根目录 arch/x86目录下的代码是我们重点关注的,arch中包括支持不同CPU的源代码. init目录下包含内核启动相关的代码,如main.c(start_kernel函数相当于普通C程序的main函数,是Linux内核初始化的起点). ipc:进程间通信 kernel:Linux内核的核心代码 关注readme文件 二.构造一个简单的Linux系统MenuOS 1.在实验楼环境下: cd LinuxKernel/ qemu -kernel linux-3.…
第八周 进程的切换和系统的一般执行过程 一.进程切换的关键代码switch_to分析 1.进程调度与进程调度的时机分析 (1)进程分类 第一种分类 I/O-bound:等待I/O CPU-bound:大量占用CPU进行计算 第二种分类 交互式进程(shell) 实时进程 批处理进程 (2)进程调度策略 调度策略:是一组规则,它们决定什么时候以怎样的方式选择一个新进程运行 Linux的调度基于分时和优先级. Linux的进程根据优先级排队 根据特定的算法计算出进程的优先级,用一个值表示 这个值表示…
第八周 进程的切换和系统的一般执行过程 一.进程切换的关键代码switch_to分析 1.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:频繁进行I/O,花费很长时间等待I/O CPU-bound:计算密集型,需要大量CPU时间进行计算 第二种分类: 批处理进程:不必交互.很快响应 实时进程:要求响应时间短 交互式进程(shell) 调度策略:是一组规则,它们决定什么时候以怎样的方式选择一个新进程运行. Linux的进程根据优先级排队 Linux中…