进程描述符task_struct task_struct { //进程基本信息 pid 进程id号 tgid 线程组id号,与线程组领头线程pid号相同   getpid()返回该值 tasks init_struct链接所有task_struct结构 run_list; //当前进程所处的运行链表 array 指向与进程相关的prio_array_t结构 real_parent当前进程的父进程,没有的话将会变成进程1(init)的描述符 parent 被执行跟踪时的跟踪父进程(ptrace)…

前言 本人再看深入理解Linux内核的时候发现比较难懂,看了Linux系统编程一说后,觉得Linux系统编程还是简单易懂些,并且两本书都是讲Linux比较底层的东西,只不过侧重点不同,本文就以Linux系统编程为例并且会穿插一些深入理解Linux内核的内容来写. 1 入门与基本概念 本书的背景 Linux内核3.9,gcc编译器4.8,C库2.17 文件和文件系统 文件必须打开才能访问 同一个文件可以由多个进程或者同一个进程多次打开.系统会为每个打开的文件实例提供唯一描述符.进程可以共享文件描述…

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/likeyiyy/p/3837272.html 我对linux高端内存的错误理解都是从这篇文章得来的,这篇文章里讲的 物理地址 = 逻辑地址 – 0xC0000000:这是内核地址空间的地址转换关系. 这句话瞬间让我惊呆了,根据我的CPU的知识,开启分页之后,任何寻址都要经过mmu的转换,也就是一个二级查表的过程(386) 难道内核很特殊,当mmu看到某个逻辑地址是内核传来的之后,就不查表了,直接减去0xC0000000,然后就传递给内存控制器…

我对linux高端内存的错误理解都是从这篇文章得来的,这篇文章里讲的 物理地址 = 逻辑地址 – 0xC0000000:这是内核地址空间的地址转换关系. 这句话瞬间让我惊呆了,根据我的CPU的知识,开启分页之后,任何寻址都要经过mmu的转换,也就是一个二级查表的过程(386) 难道内核很特殊,当mmu看到某个逻辑地址是内核传来的之后,就不查表了,直接减去0xC0000000,然后就传递给内存控制器了??? 我发现网上也有人和我问了同样的问题,看这个问题 这句话太让人费解了,让人费解到以至于要怀疑…

在编译Linux内核中增加程序需要完成以下3项工作: 将编写的源代码拷入Linux内核源代码的相应目录. 在目录的Kconfig文件中增加关于新源代码对应项目的编译配置选项 在目录的Makefile文件中增加对新源代码的编译条目 下面给出在内核中新增驱动代码目录和子目录的实例 假设我们要在内核源代码drivers目录下为ARM体系结构新增如下用于 test driver的树形目录: |--test       |-- test.c         在内核中增加目录和子目录,我们需要为相应的新增目…

1.进程的静态特性 进程:程序执行时的一个实例 进程描述符(task_struct): 进程的基本信息(thread_info).指向内存区描述符的指针(mm_struct).进程相关的tty(tty_struct).当前目录(fs_struct).指向 文件描述符的指针(files_struct).所接收的信号(signal_struct) 进程状态:1.可运行状态(TASK_RUNNING):正在运行或者准备执行 2.可中断的等待状态(TASK_INTERRUPTIBLE):进程挂起,产生硬…

背景 近期接触容器技术时,经常看到各类比较容器与虚拟机区别的文章中会提到:容器是共享宿主机的内核,而虚拟机则是拥有自己独立的内核,所以不可能在Linux上用容器运行windows,但是用虚拟机则可以. 乍看下去,觉得Linux上无法运行windows是很自然的结论,然后突然升起一个疑问:Linux上无法运行windows容器,那Debian上可以运行Ubuntu容器吗?Ubuntu上又能运行CentOS容器吗? 从自己实际使用上看,Debian上确实有运行CentOS的docker容器,Cent…

进程的七种状态 在内核源码的 include/linux/sched.h文件中: task_struct的status可表示 #define TASK_RUNNING 0 #define TASK_INTERRUPTIBLE 1 #define TASK_UNINTERRUPTIBLE 2 #define TASK_STOPPED 4 #define TASK_TRACED 8 task_struct和exit_status均可标识 #define EXIT_ZOMBIE 16 #define…

http://blog.csdn.net/yusiguyuan/article/details/12154823 在<linux内核设计与实现>中第三章讲解了进程管理,在关于进程和线程的概念之间的区别还是由点模糊.书中说道:     进程就是处于执行期的程序.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,持利器状态,一个或多个具有内存映射的内存地址空间以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.     然而每一个线…

在Linux的top和ps命令中,默认看到最多的是pid (process ID),也许你也能看到lwp (thread ID)和tgid (thread group ID for the thread group leader)等等,而在Linux库函数和系统调用里也许你注意到了pthread id和tid等等.还有更多的ID,比如pgrp (process group ID), sid (session ID for the session leader)和 tpgid (tty proce…

在讲进程之前先说一下进程的堆栈的吧: 1.进程的堆栈 内核在创建进程的时候,在创建task_struct的同一时候,会为进程创建对应的堆栈.每一个进程会有两个栈,一个用户栈.存在于用户空间,一个内核栈,存在于内核空间.当进程在用户空间执行时,cpu堆栈指针寄存器里面的内容是用户堆栈地址,使用用户栈:当进程在内核空间时,cpu堆栈指针寄存器里面的内容是内核栈空间地址,使用内核栈. 2.进程用户栈和内核栈的切换 当进程由于中断或者系统调用而陷入内核态之行时.进程所使用的堆栈也要从用户栈转到内核栈.…

<奔跑吧linux内核>3.2笔记,不足之处还望大家批评指正 建议阅读博文https://www.cnblogs.com/openix/p/3262217.html理解linux cfs调度器 进程大致可以分为交互式进程,批处理进程和实时进程.对于不同的进程采用不同的调度策略,目前Linux内核中默认实现了4种调度策略,分别是deadline.realtime.CFS和idle,分别适用struct sched_class来定义调度类. 4种调度类通过next指针串联在一起,用户空间程序可以使…

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…

转载:https://www.linuxidc.com/Linux/2019-03/157819.htm 在Linux的top和ps命令中,默认看到最多的是pid (process ID),也许你也能看到lwp (thread ID)和tgid (thread group ID for the thread group leader)等等,而在Linux库函数和系统调用里也许你注意到了pthread id和tid等等.还有更多的ID,比如pgrp (process group ID), sid…

    内核处理管理本身的内存外,还必须管理用户空间进程的内存.我们称这个内存为进程地址空间,也就是系统中每个用户空间进程所看到的内存.linux操作系统采用虚拟内存技术,因此,系统中的所有进程之间虚拟方式共享内存.对一个进程而言,它好像都可以访问整个系统的所有物理内存.即使单独一个进程,它拥有的地址空间也可以远远大于系统物理内存. 一.地址空间     每个进程都有一个32位或64位的平坦地址空间,空间的具体大小取决于体系结构.术语“平坦”指的是地址空间范围是一个独立的连续区间(比如,地址从0…

进程的管理与调度 进程管理 进程描写叙述符及任务结构 进程存放在叫做任务队列(tasklist)的双向循环链表中.链表中的每一项包括一个详细进程的全部信息,类型为task_struct,称为进程描写叙述符(process descriptor),该结构定义在<linux/sched.h>文件里. 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.还有一方面,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…

1.用户和用户组 每个用户是一个或多个用户组的一名成员,组由唯一的用户组标识符(user group ID)标识.每个文件的相关权限也恰好与一个组相对应. root为超级用户, 2.模块 为了达到微内核理论上的很多优点而又不影响性能, Linux内核提供了模块(module).模块是一个目标文件,其代码可以在运行时链接到内核或从内核解除链接.这种目标代码通常由一~组函数组成,用来实现文件系统.驱动程序或其他内核上层功能.与微内核操作系统的外层不同,模块不是作为一个特殊的进程执行的.就向是一个静态…

linux内核用到了很多数据结构,这些数据结构都是为了提高某些方面的效率. 内核分配给进程的虚拟地址空间由以下内存区组成: 程序的可执行代码 程序的初始化数据 程序的未初始化数据 初始程序栈(即用户态栈) 所需共享库的可执行代码和数据 堆(由程序动态申请的内存) 内核和MMU(内存控制单元)协同定位虚拟地址空间在 内存中的实际物理位置 p89 进程描述符(process descriptor)task_struct类型结构,存在动态内存中,而不是在内核的内存区. 对每个进程来说,Linux都把两…

<奔跑吧linux内核>3.1笔记,不足之处还望大家批评指正 进程是Linux内核最基本的抽象之一,它是处于执行期的程序.它不仅局限于一段可执行代码(代码段),还包括进程需要的其他资源.在Linux内核中常被称作任务. 线程被称为轻量级进程,是操作系统调度的最小单元,通常一个进程可以拥有多个线程. 进程和线程的区别在于进程拥有独立的资源空间,而线程则共享进程的资源空间. 问题一:在内核中如何获取当前进程的task_struct数据结构? 内核有一个常用的常量current用于获取当前进程tas…

前言说明 本篇为网易云课堂Linux内核分析课程的第七周作业,本次作业我们将具体来分析exec*函数对应的系统调用处理过程,来分析Linux内核如何来执行一个可执行程序,由于有一个在网易云课堂共同学习的朋友,代码部分是我们二人共同完成代码分析注释. 关键词:exec, 系统调用,进程,elf,可执行程序 *运行环境:** Ubuntu 14.04 LTS x64 gcc 4.9.2 gdb 7.8 vim 7.4 with vundle 过程分析 分析说明 在进行详细的分析之前,首先我们来总结一…

进程和线程 进程不单单包含可执行代码(代码段),好包含打开的文件,挂起的信号,处理器状态,虚拟内存地址等. 线程:从内核的角度来说,它并没有线程这个概念.Linux把所有线程都当做进程来实现.内核并没有准备特别的调度算法或者定义特别的数据结构来表示线程.相反,线程仅仅被视为一个与其他进程共享某些资源的进程.每个线程都拥有唯一属于自己的task_struct,所以在内核中,它看起来就像是一个普通的进程(只是该进程和其他一些进程共享某些资源,如地址空间). linux中的线程只是多进程实现资源共享的…

Linux的内存管理,实际上是借助80x86的硬件分段和分页电路,将逻辑地址转化为物理地址的. 物理内存中,有一部分是一直(Permanently)映射给内核使用的,这部分主要用于保存内核的代码,以及内核中静态的数据结构体.之所以要一直将这些物理内存映射给内核,是因为这些内容(代码,静态数据结构)是在整个操作系统运行过程中都一直需要不断地引用的,如果是通过动态分配和翻译的方式来维护它们在物理内存中的位置的话,就会耗费太多的CPU时间. 这种方式可以理解为以空间换时间的策略. 物理内存中的其余部分…

信号:1.最初被引入作为用户态进程间通信2.内核也使用信号通知进程系统所发生的事件3.信号很短,发送给进程的唯一信息通常是一个数.4.名称通常以SIG为前缀5.信号时可消费资源,每个信号只能被传递一次 使用信号的目标:1.让进程知道已经发送了一个特定的事件2.强迫进程执行它自己代码中的信号处理程序. 信号分两类:1.常规信号(regular signal):编码范围(0-31),同种类型的常规信号并不排队,一个常规信号被发送多次,只有其中一个被收到.2.实时信号(real-time signal…

1.什么时候进行进程切换 调度策略目标:1.进程响应尽量快:2.后台作业吞吐量尽量高:3.尽可能避免进程饥饿:4.低优先级和高优先级进程需要尽量调和. 调度策略:决定什么时候选择什么进程运行的规则.基于分时技术.调度程序跟踪进程,动态调整优先级 进程分三类:1.交互进程:2.批处理进程:3.实时进程: 抢占无需等待当前进程的时间片片结束 时间片:应该大于进程切换花费的时间,越大,CPU利用率越高.但是太大又会导致进程看起来不是并发的. 进程动态优先级:进程的动态优先级,是在静态优先级的基础上,根…

乍一看下边的Linux内核代码,貌似L3389有bug,于是我就绕有兴趣地阅读了一下local_irq_save/local_irq_restore的源代码. /* linux-4.14.12/mm/slab.c#3389 */ static __always_inline void * slab_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, unsigned long caller) { unsigned long save_flags; void…

软中断.tasklet和工作队列并不是Linux内核中一直存在的机制,而是由更早版本的内核中的“下半部”(bottom half)演变而来.下半部的机制实际上包括五种,但2.6版本的内核中,下半部和任务队列的函数都消失了,只剩下了前三者.本文重点在于介绍这三者之间的关系.(函数细节将不会在本文中出现,可以参考文献,点这里) (1)上半部和下半部的区别上半部指的是中断处理程序,下半部则指的是一些虽然与中断有相关性但是可以延后执行的任务.举个例子:在网络传输中,网卡接收到数据包这个事件不一定需要马上…

<奔跑吧linux内核>3.3笔记,不足之处还望大家批评指正 根据实际物理属性,CPU域分类如图1所示. 图1 CPU域分类 问题一:一个4核处理器中的每个物理CPU拥有独立L1 cache且不支持超线程技术,分成两个簇cluster0和cluster1,每个簇包含两个物理CPU核,簇中的CPU核共享L2cache.请画出该处理器在Linux内核里调度域和调度组的拓扑关系图. 4核处理器关系图如图2所示,在不支持超线程技术的情况下,每个CPU核心只有一个执行线程,所以4核处理器没有SMT属性.…

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内核代码查看 http://androidxref.com/ 中断:被定义位一个事件,它能改变处理器执行指令的顺序.它对应硬件(CPU.其他硬件设备)电路产生的电信号. 同步中断:指令执行时CPU控制单元产生:称为同步,是因为只有在一条指令终止执行后CPU才回发出中断.也被称为异常 异步中断:其他硬件设备按照CPU时钟信号随机产生的.也被简称中断 中断的约束:1.中断必须尽快处理完成:中断一般被分两部分执行:关键而且紧急的部分,内核立即执行:其余部分内核稍后执行: 2.中断的处理必须能…