Linux内核的架构

【转帖】Linux 内核系统架构

Linux 内核系统架构描述Linux内核的文章已经有上亿字了但是对于初学者,还是应该多学习多看,毕竟上亿字不能一下子就明白的. 即使看了所有的Linux 内核文章,估计也还不是很明白,这时候,还是需要fucking the code. 28年前(1991年8月26日)Linus公开Linux的代码,开启了一个伟大的时代.这篇文章从进程调度,内存管理,设备驱动,文件系统,网络等方面讲解Linux内核系统架构.Linux的系统架构是一个经典的设计,它优秀的分层和模块化,融合了数量繁多的设备…

GNU/Linux操作系统架构备注:IPC进程间通.IPC(Inter-Process Communication)是共享"命名管道"的资源,它是为了让进程间通信而开放的命名管道, 通过提供可信任的用户名和口令,连接双方可以建立安全的通道并以此通道进行加密数据的交换,从而实现对远程计算机的访问下面简要的分析linux内核的各个组件 1.GNU系统库,即glibc库,它是一个实现标准C库函数的可移植的库,包括上半个系统的调用.应用程序与GNU C库连接来访问 Linux内…

Linux内核regulator架构和编写

电源种类介绍 (百度百科)LDO是low dropout regulator,意为低压差线性稳压器,是相对于传统的线性稳压器来说的.传统的线性稳压器,如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出2v~3V以上.否则就不能正常工作.可是在一些情况下,这种条件显然是太苛刻了,如5v转3.3v,输入与输出的压差仅仅有1.7v.显然是不满足条件的.针对这种情况.才有了LDO类的电源转换芯片. Ldo适合电压要求比較稳,可是功率不是非常大的设备. BUCK电路.降压式变换电路. 就是一种DC-DC转…

linux内核学习推荐书籍

<UNIX环境高级编程>,推荐指数:★★★★★ <UNIX环境高级编程>是 Unix/ Linux 程序员案头必备的一本书籍.可以说,Linux 程序员如果没有读过这本书,就好像基督教徒没有读过圣经一样,是很难让人理解的.这本书概括了 Linux 编程所需的一切理论框架.主要系统函数.多进程编程.乃至 Linux 网络通信.对于初学者,如果你能将<操作系统>这门课程结合着这本书来学习,试着用 Linux 程序实践<操作系统>这门书中讲的进程间通信.进程调度.…

【Linux开发】Linux V4L2驱动架构解析与开发导引

Linux V4L2驱动架构解析与开发导引 Andrew按:众所周知,linux中可以采用灵活的多层次的驱动架构来对接口进行统一与抽象,最低层次的驱动总是直接面向硬件的,而最高层次的驱动在linux中被划分为"面向字符设备.面向块设备.面向网络接口"三大类来进行处理,前两类驱动在文件系统中形成类似文件的"虚拟文件",又称为"节点node",这些节点拥有不同的名称代表不同的设备,在目录/dev下进行统一管理,系统调用函数如open.close.re…

Linux内核的整体架构

Linux内核的整体架构作者:蜗蜗发布于:2014-2-21 13:23 分类:Linux内核分析原文:http://www.wowotech.net/linux_kenrel/11.html 1. 前言本文是“Linux内核分析”系列文章的第一篇,会以内核的核心功能为出发点,描述Linux内核的整体架构,以及架构之下主要的软件子系统.之后,会介绍Linux内核源文件的目录结构,并和各个软件子系统对应. 注:本文和其它的“Linux内核分析”文章都基于如下约定: a) 内核版本为Lin…

Linux内核架构与底层--读书笔记

linux中管道符"|"的作用命令格式:命令A|命令B,即命令1的正确输出作为命令B的操作对象(下图应用别人的图片) 1. 例如: ps aux | grep "test" 在 ps aux中的結果中查找test. 2. 例如: find . -name "*.txt" | xargs grep "good" -n --color=auto 把find的结果当成参数传入到grep中,即在那些文件内部查找good关键…

Linux内核内存管理架构

内存管理子系统可能是linux内核中最为复杂的一个子系统,其支持的功能需求众多,如页面映射.页面分配.页面回收.页面交换.冷热页面.紧急页面.页面碎片管理.页面缓存.页面统计等,而且对性能也有很高的要求.本文从内存管理硬件架构.地址空间划分和内存管理软件架构三个方面入手,尝试对内存管理的软硬件架构做一些宏观上的分析总结. 内存管理硬件架构因为内存管理是内核最为核心的一个功能,针对内存管理性能优化,除了软件优化,硬件架构也做了很多的优化设计.下图是一个目前主流处理器上的存储器层次结构设计方案.…

Linux内核的整体架构简介

1. 前言本文是“Linux内核分析”系列文章的第一篇,会以内核的核心功能为出发点,描述Linux内核的整体架构,以及架构之下主要的软件子系统.之后,会介绍Linux内核源文件的目录结构,并和各个软件子系统对应. 注:本文和其它的“Linux内核分析”文章都基于如下约定: a) 内核版本为Linux 3.10.29(该版本是一个long term的版本,会被Linux社区持续维护至少2年),可以从下面的链接获取:https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/…

搭建《深入Linux内核架构》的Linux环境

作者彭东林 pengdonglin137@163.com 软件 Host: Ubuntu14.04 64 Qemu 2.8.0 Linux 2.6.24 busybox 1.24.2 gcc 4.4.7 概述为了尽量还原<深入Linux内核架构>这本书的环境,我下载了Linux 2.6.24,由于这个内核版本比较老,所以用最新的gcc编译会有问题,所以需要安装一个比较老的gcc,从该内核的README得知,gcc的版本最少应该是3.2. 正文一.安装GCC 使用apt-cache sea…

深入解析Linux内核及其相关架构的依赖关系

Linux kernel 成功的两个原因: 灵活的架构设计使得大量的志愿开发者能够很容易加入到开发过程中:每个子系统(尤其是那些需要改进的)都具备良好的可扩展性.正是这两个原因使得Linux kernel可以不断进化和改进. 一.Linux内核在整个计算机系统中的位置分层结构的原则: the dependencies between subsystems are from the top down: layers pictured near the top depend on lower la…

【深入理解Linux内核架构】3.3 页表

页表:用于建立用户进程空间的虚拟地址空间和系统物理内存(内存.页帧)之间的关联. 向每个进程提供一致的虚拟地址空间. 将虚拟内存页映射到物理内存,因而支持共享内存的实现. 可以在不增加物理内存的情况下,将页换出到块设备来增加有效的可用内存空间. 内核内存管理总是假定使用四级页表. 3.3.1 数据结构内核源代码假定void *和unsigned long long类型所需的比特位数相同,因此他们可以进行强制转换而不损失信息.即:假定sizeof(void *) == sizeof(unsign…

Linux内核入门到放弃-页面回收和页交换-《深入Linux内核架构》笔记

概述可换出页只有少量几种页可以换出到交换区,对其他页来说,换出到块设备上与之对应的后备存储器即可,如下所述. 类别为 MAP_ANONYMOUS 的页,没有关联到文件,例如,这可能是进程的栈或是使用 mmap 匿名映射的内存区. 进程的私有映射用于映射修改后不向底层块设备回写的文件,通常换出到交换区. 所有属于进程堆以及使用 malloc 分配的页用于实现某种进程间通信机制的页.例如,用于在进程之间交换数据的共享内存页. 页颠簸这个问题涉及交换区和物理内存之间密集的数据传输问题归结为页的…

Linux内核入门到放弃-网络-《深入Linux内核架构》笔记

网络命名空间 struct net { atomic_t count; /* To decided when the network * namespace should be freed. */ atomic_t use_count; /* To track references we * destroy on demand */ struct list_head list; /* list of network namespaces *///所有命名空间链接到net_namespace_li…

深入Linux内核架构第一章笔记

1. Linux是多任务系统, 支持并发执行若干进程,系统同时真正运行的进程数目不超过CPU的数量,因此内核会按照时间间隔在不同进程之间切换. 2.确定那个进程运行多长时间的过程称为调度. 3.内核启动init进程作为第一个进程,该进程负责进一步的系统初始化操作,并显示登陆提示符或登陆界面.因此init是进程树的根,所有进程都直接或间接来源次进程. 4. 进程不是内核支持的唯一一种程序执行方式,除此以外,还有线程. 5. Linux将虚拟地址空间分为两部分,内核空间和用户空间. 6. Intel…

[Wolfgang Mauerer] 深入linux 内核架构第一章概述

作为Linux开发爱好者,从事linux 开发有两年多时间.做过bsp移植,熟悉u-boot代码执行流程:看过几遍<linux 设备驱动程序开发>,分析过kernel启动流程,写过驱动,分析过网卡驱动,制作过文件系统.但,仍无法对kernel有全局认识.为了更清晰的展示kernel概念,结构,实现,以思维导图的形式记录关键点,以便以记忆.增强理解.该部分是总体描述,大致介绍内核及其结构.同时也希望其能够帮助对linux 内核感兴趣朋友.…

深入Linux内核架构——进程管理和调度（上）

如果系统只有一个处理器,那么给定时刻只有一个程序可以运行.在多处理器系统中,真正并行运行的进程数目取决于物理CPU的数目.内核和处理器建立了多任务的错觉,是通过以很短的间隔在系统运行的应用程序之间不停切换做到的.由此,以下两个问题必须由内核解决:除非明确要求,否则应用程序不能彼此干扰:CPU时间必须在各种应用程序之间尽可能公平共享(一些程序可能比其他程序更重要).本篇博文主要涉及内核共享CPU时间的方法以及如何在进程之间切换(内核为各进程分配时间,保证切换之后从上次撤销其资源时执行环境完全相同)…

深入Linux内核架构——简介与概述

一.内核的任务纯技术层面上,内核是硬件与软件的之间的一个中间层.作用是将应用程序的请求传递给硬件,并充当底层驱动程序,对系统中的各种设备和组件进行寻址. 从应用程序视角上看,内核可以被认为是一台增强的计算机,将计算机抽象到一个高层次上.应用程序与硬件本没有联系,只与内核有联系,内核是应用程序所知道的层次结构中的最底层. 当若干程序在同一系统中并发运行时,也可以将内核视为资源管理程序.内核负责将可用共享资源分配到各个系统进程,同时保证系统的完整性. 将内核视为库,其提供了一组面向系统的命令.通常…

【深入理解Linux内核架构】第3章：内存管理

3.1 概述内存管理涵盖了许多领域: 内存中物理内存页的管理: 分配大块内存的伙伴系统: 分配小块内存的slab.slub.slob分配器: 分配非连续内存块的vmalloc机制: 进程的地址空间. Linux内核一般将虚拟地址空间划分为两部分:底部较大的部分用于用户进程,顶部则用于内核.虽然(在两个用户进程之间)上下文切换期间会改变下半部分,但是虚拟地址空间的内核部分中总是不变[这其实很好理解,内核是系统管理员,不能说因为每换一批游客,景区管理员都得跟着换一批?!].在IA-32系统上,虚拟…

深入Linux 内核架构之 CFS

linux内核分析--CFS(完全公平调度算法) 1.1 CFS原理 cfs定义了一种新的模型,它给cfs_rq(cfs的run queue)中的每一个进程安排一个虚拟时钟,vruntime.如果一个进程得以执行,随着时间的增长(也就是一个个tick的到来),其vruntime将不断增大.没有得到执行的进程vruntime不变. 而调度器总是选择vruntime跑得最慢的那个进程来执行.这就是所谓的"完全公平".为了区别不同优先级的进程,优先级高的进程vruntime增长得慢…

Linux内核配置、编译及Makefile简述

Hi,大家好!我是CrazyCatJack.最近在学习Linux内核的配置.编译及Makefile文件.今天总结一下学习成果,分享给大家^_^ 1.解压缩打补丁首先是解压缩你获取到的Linux内核.这里我用到的是linux.2.22.6版本的内核.在Linux下命令行通过tar xjf linux.2.22.6.tar.bz2解压内核.然后,如果你需要对这个内核打补丁的话,用patch命令:patch -px <../linux.2.22.6.patch.这里的px指的是忽略掉补丁文件中描述的…

gcc/linux内核中likely、unlikely和attribute(section(""))属性

查看linux内核源码,你会发现有很多if (likely(""))...及if (unlikely(""))...语句,这些语句其实是编译器的一种优化方式,具体分析如下: likely及unlikely是一个宏定义: #define likely(x) __builtin_expect(!!(x), 1) #define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x), 0) likely()的意思是认为这个分支最有可能发生,如if (…

Linux内核源代码获取教程

Linux内核源代码获取方法什么叫Linux 什么叫Linux内核 Linux内核源代码的获取什么叫Linux? Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,是一个基于POSIX和UNIX的多用户.多任务.支持多线程和多CPU的操作系统.它能运行主要的UNIX工具软件.应用程序和网络协议.它支持32位和64位硬件.Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统.Linux最早是由芬兰黑客 Linus Torvalds为尝试在英特尔x86架构上提…

Linux 内核中的 Device Mapper 机制

本文结合具体代码对 Linux 内核中的 device mapper 映射机制进行了介绍.Device mapper 是 Linux 2.6 内核中提供的一种从逻辑设备到物理设备的映射框架机制,在该机制下,用户可以很方便的根据自己的需要制定实现存储资源的管理策略,当前比较流行的 Linux 下的逻辑卷管理器如 LVM2(Linux Volume Manager 2 version).EVMS(Enterprise Volume Management System).dmraid(Device M…