Linux内核的信号量在概念和原理上和用户态的System V的IPC机制信号量是相同的,不过他绝不可能在内核之外使用,因此他和System V的IPC机制信号量毫不相干. 信号量在创建时需要设置一个初始值,表示同时能有几个任务能访问该信号量保护的共享资源,初始值为1就变成互斥锁(Mutex),即同时只能有一个任务能访问信号量保护的共享资源. 一个任务要想访问共享资源,首先必须得到信号量,获取信号量的操作将把信号量的值减1,若当前信号量的值为负数,表明无法获得信号量,该任务必须挂起在 该信号量的…

用户态的信号量: System V 信号量 Posix 信号量 信号量是用于保护临界区的一种常用方法.它的使用和自旋锁类似.相同的是,只有得到信号量的进程才能执行临界区代码:不同的是,当获取不到信号量时,进程不会原地打转而是进入睡眠等待状态 定义 struct semaphore { spinlock_t lock; unsigned int count; struct list_head wait_list; }; 初始化 #define DECLARE_MUTEX(name) \ struc…

在Linux的内核态和用户态都有信号量,使用也不同,简单记录一下. 1> 内核信号量,由内核控制路径使用.内核信号量是struct semaphore类型的对象,它在中定义struct semaphore { atomic_t count; int sleepers; wait_queue_head_t wait;}内核信号量的相关函数初始化: void sema_init (struct semaphore *sem, int val);申请内核信号量所保护的资源: void down(str…

信号量 什么是信号量 信号量的使用主要是用来保护共享资源,使得资源在一个时刻只有一个进程(线程)所拥有. 信号量的值为正的时候,说明它空闲.所测试的线程可以锁定而使用它.若为0,说明它被占用,测试的线程要进入睡眠队列中,等待被唤醒. 为了防止出现因多个程序同时访问一个共享资源而引发的一系列问题,我们需要一种方法,它可以通过生成并使用令牌来授权,在任一时刻只能有一个执行线程访问代码的临界区域. 临界区域是指执行数据更新的代码需要独占式地执行.而信号量就可以提供这样的一种访问机制,让一个临界区同一时…

在上一篇博文中笔者分析了关于内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容,本篇博文将着重讨论有关信号量.读写信号量的内容. 六.信号量 关于信号量的内容,实际上它是与自旋锁类似的概念,只有得到信号量的进程才能执行临界区的代码:不同的是获取不到信号量时,进程不会原地打转而是进入休眠等待状态.它的定义是include\linux\semaphore.h文件中,结构体如图6.1所示.其中的count变量是计数作用,通过使用lock变量实现对count变量的保护,而wait_list则是对申请信号量的进程维…

大话Linux内核中锁机制之信号量.读写信号量 在上一篇博文中笔者分析了关于内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容,本篇博文将着重讨论有关信号量.读写信号量的内容. 六.信号量 关于信号量的内容,实际上它是与自旋锁类似的概念,只有得到信号量的进程才能执行临界区的代码:不同的是获取不到信号量时,进程不会原地打转而是进入休眠等待状态.它的定义是include\linux\semaphore.h文件中,结构体如图6.1所示.其中的count变量是计数作用,通过使用lock变量实现对count变量的保…

转自:http://blog.csdn.net/liuxd3000/article/details/8567070 Linux 设备驱动中必须解决的一个问题是多个进程对共享资源的并发访问,并发访问会导致竞态,linux 提供了多种解决竞态问题的方式,这些方式适合不同的应用场景. Linux 内核是多进程.多线程的操作系统,它提供了相当完整的内核同步方法.内核同步方法列表如下: 中断屏蔽 原子操作 自旋锁 读写自旋锁 顺序锁 信号量 读写信号量 BKL (大内核锁) Seq 锁 一.并发与竞态:…

转自:http://blog.csdn.net/haomcu/article/details/7371835 Linux中的进程间通信机制源自于Unix平台上的进程通信机制.Unix的两大分支AT&T Unix和BSD Unix在进程通信实现机制上的各有所不同,前者形成了运行在单个计算机上的System V IPC,后者则实现了基于socket的进程间通信机制.同时Linux也遵循IEEE制定的Posix IPC标准,在三者的基础之上实现了以下几种主要的IPC机制:管道(Pipe)及命名管道(N…

<Linux内核设计与实现>课本第五章学习笔记 By20135203齐岳 与内核通信 用户空间进程和硬件设备之间通过系统调用来交互,其主要作用有三个. 为用户空间提供了硬件的抽象接口. 保证了系统的稳定和安全. 实现多任务和虚拟内存.保证良好的稳定性和安全性. 系统调用是用户空间访问内核的唯一手段:除异常和陷入外,是内核唯一合法的入口. API.POSIX和C库 应用程序通过在用户空间实现的应用编程接口(API)而非直接通过系统调用来编程. POSIX是应用编程接口的一个国际标准,C库提供了P…

一   使用gdb工具跟踪分析一个自添加的系统调用 应用程序的进程通常在用户空间下运行,当它调用一个系统调用时,进程进入内核空间,执行的是kernel内部的代码,从而具有执行特权指令的权限,完成特定的功能. 在上次实验的基础上修改test.c,添加自己实现的setuid系统调用,部分代码修改如下: int uid_c() { int i=65535,k=0; i=getuid(); printf("current user id is:%d\n",i); setuid(200); k=…

一   实验过程及效果 1.准备好相关的代码,分别是mymain.c,mypcb.h,myinterrupt.c ,如下图,make make成功: 在qemu创建的虚拟环境下的运行效果:(使用的命令如上图所示) 效果分析:可以看到进程在不断切换,分别有进程0,1,2,3,每隔一段时间就进行一次切换. 二  具体代码 mypcb.h #define MAX_TASK_NUM 4 //定义最大任务(进程数) #define KERNEL_STACK_SIZE 1024*8 //定义内核堆栈的大小…

1.内核中断概述 (1)在OS环境下编写中断处理函数与之前在裸机中编写中断处理函数的方式是不一样的,在Linux内核中提供了一套用来管理硬件中断资源的软件体系架构. (2)在操作系统中,中断号与gpio.内存一样被认为是一种硬件资源,当我们需要使用某一个中断号时必须向操作系统申请中断资源,只有申请成功才能够使用,否则 就不能被自己使用. 2.中断的申请及释放 在Linux内核中提供了专用接口用来申请中断资源,这个接口就是:request_irq (1)函数原型: request_irq(unsi…

转载博文: http://www.linuxdiyf.com/linux/11234.html 1．内核是怎样实现其管理的职能? 以前在学校时一直不能理解内核是怎么做管理?比如内核如何知道在什么时候对各个进程做调度,又在什么时候知道缺页从而执行内存比如内核如何知道在什么时候对各个进程做调度,又在什么时候知道缺页从而执行内存管理的代码,内核为什么在会需要它管理的时候被唤醒,进程在用户态跑的好好的,又是谁唤醒内核转入核心态去check一下?内核管理职能的实现一方面可以是通过中断触发,这些中断包括系统…

目录 自旋锁作用与基本使用方法? 在SMP和UP上的不同表现? 自旋锁与上下文 使用spin_lock()后为什么不能睡眠? 强调:锁什么? 参考   1.自旋锁作用与基本使用方法? 与其他锁一样,自旋锁也用于保护临界区,但是自旋锁主要是用于在SMP上保护临界区.在SMP上,自旋锁最多只能被一个可执行线程持有,如果一个线程尝试获得一个被争用的自旋锁,该线程将一直旋转(while循环)直到锁可用:如果锁未被争用,请求锁的执行线程将立刻争用它,并继续执行.   LINUX下自旋锁的基本使用方法: 声…

一 为什么要使用信号量 为了防止出现因多个程序同时访问一个共享资源而引发的一系列问题,我们需要一种方法,它可以通过生成并使用令牌来授权,在任一时刻只能有一个执行线程访问 代码的临界区域.临界区域是指执行数据更新的代码需要独占式地执行.而信号量就可以提供这样的一种访问机制,让一个临界区同一时间只有一个线程在访问它, 也就是说信号量是用来调协进程对共享资源的访问的.其中共享内存的使用就要用到信号量. 二 信号量的工作原理 由于信号量只能进行两种操作等待和发送信号,即P(sv)和V(sv),他们的行为…

linux内核的组成 一.linux内核源代码目录结构 arch: 包含和硬件体系结构相关的代码, 每种平台占一个相应的目录, 如 i386.ARM.PowerPC.MIPS 等. block:块设备驱动程序 I/O 调度. crypto:常用加密和散列算法(如 AES.SHA 等) ,还有一些压缩和 CRC 校验算法. Documentation:内核各部分的通用解释和注释. drivers:设备驱动程序,每个不同的驱动占用一个子目录,如 char.block.net.mtd .i2c 等.…

<Linux内核设计与实现>课本学习笔记 By20135203齐岳 一.Linux内核简介 Unix内核的特点 Unix很简洁,所提供的系统调用都有很明确的设计目的. Unix中一切皆文件,对数据和设备的操作都是通过一套相同的系统调用接口进行的. Unix内核和相关的系统工具都是用C语言编写成的. Unix进程创建非常迅速. Unix提供了一套简单而稳定的进程间通信原语. Unix现在已经发展为一个支持抢占式多任务.多线程.虚拟内存.换页.动态链接和TCP/IP网络的现代化操作系统. 操作系统…

转自:http://blog.csdn.net/fzubbsc/article/details/37736683?utm_source=tuicool&utm_medium=referral 很早之前就接触过同步这个概念了,但是一直都很模糊,没有深入地学习了解过,近期有时间了,就花时间研习了一下<linux内核标准教程>和<深入linux设备驱动程序内核机制>这两本书的相关章节.趁刚看完,就把相关的内容总结一下.为了弄清楚什么事同步机制,必须要弄明白以下三个问题: 什么是互…

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.Linux内核源码简介 1. 源码主要结构 简单的Linux内核源代码结构. 2. 我们关注的部分 arch/ - 该目录中包含和硬件体系结构相关的代码,每种平台占一个相应的目录. - 和32位PC相关的代码存放在x86目录下. - 每种平台至少包含3个子目录:kernel(存放支持体系结构特有的特征实现).lib(存放…

一.获取内核源码 1. Git git实际上是一种开源的分布式版本控制工具. Linux作为一个开源的内核,其源代码也可以用git下载和管理 - 获取最新提交到版本树的一个副本 - $ git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git - 下载代码后,更新自己的分支到最新分支 - $ git pull 2.安装内核源代码 压缩形式为bzip2:$ tar xvjf linux-x.y.z.…

虚拟文件系统(VFS)是linux内核和具体I/O设备之间的封装的一层共通访问接口,通过这层接口,linux内核可以以同一的方式访问各种I/O设备. 虚拟文件系统本身是linux内核的一部分,是纯软件的东西,并不需要任何硬件的支持. 主要内容: 虚拟文件系统的作用 虚拟文件系统的4个主要对象 文件系统相关的数据结构 进程相关的数据结构 小结 1. 虚拟文件系统的作用 虚拟文件系统(VFS)是linux内核和存储设备之间的抽象层,主要有以下好处. - 简化了应用程序的开发:应用通过统一的系统调用访…

<Linux内核设计与实现> Chapter4 读书笔记 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. 一.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. 多任务系统可以划分为两类: 非抢占式多任务 进程会一直执行直到自己主动停止运行 抢占式多任务 Linux/Unix使用的是抢占式的方式:强制的挂起进程的动作就叫做抢占. 像所有unix的变体和许多其他现代操作系统一样,Linux提…

目录 . 进程相关数据结构 ) struct task_struct ) struct cred ) struct pid_link ) struct pid ) struct signal_struct ) struct rlimit . 内核中的队列/链表对象 ) singly-linked lists ) singly-linked tail queues ) doubly-linked lists ) doubly-linked tail queues . 内核模块相关数据结构 ) st…

参考文章: http://blog.csdn.net/qinxiongxu/article/details/7830537/ 信号量一． 什么是信号量信号量的使用主要是用来保护共享资源,使得资源在一个时刻只有一个进程( 线程)所拥有.信号量的值为正的时候,说明它空闲.所测试的线程可以锁定而使用它.若为0, 说明它被占用,测试的线程要进入睡眠队列中, 等待被唤醒.二． 信号量的分类在学习信号量之前,我们必须先知道—— Linux提供两种信号量:(1) 内核信号量,由内核控制路径使用(2) 用户态进…

http://blog.csdn.net/bullbat/article/details/7376424 Linux内核同步控制方法有很多,信号量.锁.原子量.RCU等等,不同的实现方法应用于不同的环境来提高操作系统效率.首先,看看我们最熟悉的两种机制——信号量.锁. 一.信号量 首先还是看看内核中是怎么实现的,内核中用struct semaphore数据结构表示信号量(<linux/semphone.h>中): struct semaphore { spinlock_t      lock;…

UNIX系统:内核.shell外壳.文件系统.工具或应用程序. 操作系统功能:进程与处理机管理.存储管理.设备管理.作业管理.文件管理. 内存是磁盘的缓存,cache是内存的缓存. 可把内核看作是不断对请求进行响应的服务器,这些请求可能来自在CPU上执行的进程,也可能来自发出中断请求的外部设备. 抢占内核主要特点是:一个在内核态运行的进程,可能在执行内核函数期间被另外一个进程取代. 使内核可抢占的目的是减少用户态进程的分派延迟,即从进程变为可执行状态到它实际开始运行之间的时间间隔. cs代码段寄…

嵌入式系统Linux内核开发工程师必须掌握的三十道题 如果你能正确回答以下问题并理解相关知识点原理,那么你就可以算得上是基本合格的Linux内核开发工程师,试试看! 1) Linux中主要有哪几种内核锁? Linux的内核锁主要是自旋锁和信号量. 自旋锁最多只能被一个可执行线程持有,如果一个执行线程试图请求一个已被争用(已经被持有)的自旋锁,那么这个线程就会一直进行忙循环——旋转——等待锁重新可用.要是锁未被争用,请求它的执行线程便能立刻得到它并且继续进行.自旋锁可以在任何时刻防止多于一个的执行…

转自:http://www.cnblogs.com/wang_yb/archive/2013/05/01/3052865.html 内核中提供了多种方法来防止竞争条件,理解了这些方法的使用场景有助于我们在编写内核代码时选用合适的同步方法, 从而即可保证代码中临界区的安全,同时也让性能的损失降到最低. 主要内容: 原子操作 自旋锁 读写自旋锁 信号量 读写信号量 互斥体 完成变量 大内核锁 顺序锁 禁止抢占 顺序和屏障 总结 1. 原子操作 原子操作是由编译器来保证的,保证一个线程对数据的操作不会…

以下为本人学习笔记,如有转载请注明出处,谢谢 DEFINE_MUTEX(buzzer_mutex); mutex_lock(&buzzer_mutex); mutex_unlock(&buzzer_mutex); static void WriteNumber(const char *fileName, int number) { FILE *fp; fp = fopen(fileName, "w"); if (fp == NULL) { LCD_DEBUG("…

本文是个人分析<Linux内核设计与实现>而写的总结,欢迎转载,请注明出处: http://blog.csdn.net/dlutbrucezhang/article/details/13621133       第七章--进程地址空间       内核运行在内核地址空间中,相应的,用户程序需要运行,肯定也需要地址空间,这其实是属于资源的.进程运行在自己的地址空间中,进程描述符中有指向这一地址的指针.线程没有自己独立的地址空间,所以,它和进程共享地址空间,也就是说线程的地址空间字段也是指向它所在…