Linux内核设计第六周 ——进程的描述和创建 第一部分 知识点总结 一.进程描述符task_struct数据结构 1.操作系统的三大功能: 进程管理.内存管理.文件系统 2.进程的作用: 将信号.进程间通信.内存管理和文件系统联系起来 3.进程控制块PCB——task_struct数据结构 提供了内核需要了解的信息 4.task_struct结构庞大,有400多行代码.包含了进程状态.内核堆栈等相关信息的定义. 可以从下面的图示中,清晰的看出大体的框架. 5.Linux的进程和操作系统原理中描…

原文:Linux内核分析(四)----进程管理|网络子系统|虚拟文件系统|驱动简介 Linux内核分析(四) 两天没有更新了,上次博文我们分析了linux的内存管理子系统,本来我不想对接下来的进程管理子系统.网络子系统.虚拟文件系统在这个阶段进行分析的,但是为了让大家对内核有个整体的把握,今天还是简单的介绍一下剩余的几个子系统,我们对这几个子系统的分析,只要了解其作用和部分内容即可,不必深究,等我们写上几个驱动,到时候按照驱动再来分析这几个子系统我们就清晰多了. 在http://www.cnbl…

张嘉琪 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 Linux内核分析 第八周 进程的切换和一般的执行过程 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 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(): 内核线程可以直接调用schedu…

Linux内核设计第八周 ——进程的切换和系统的一般执行过程 第一部分 知识点总结 第二部分 实验部分 1.配置实验环境,确保menu内核可以正常启动 2.进入gdb调试,在shedule和context_switch处设置断点 3.开始调试,可以看到Menu内核启动在shedule处中断 4.单步调试,发现程序执行到__schedule处,我们list出该处的代码 5.进入该函数继续调试,在picknexttask处设置断点,查看具体细节 6.查看picknexttask函数的具体代码,我们会…

linux内核分析课程笔记(一) 冯诺依曼体系结构 冯诺依曼体系结构实际上就是存储程序计算机. 从两个层面来讲: 从硬件的角度来看,冯诺依曼体系结构逻辑上可以抽象成CPU和内存,通过总线相连.CPU上有一些寄存器,IP(Instruction Pointer)是一个指针,总是指向内存的某一块区域CS(Code Segment),CPU即从IP指向的地址取一条指令进行执行,执行完之后IP自增1,加到下一条指令(逻辑意义上的1,因为有些指令系统是变长指令) 从程序员的角度来看,存储程序计算机.CPU…

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_…

根据一下问题来看笔记 进程占多大的线形地址空间 进程实际分配多少物理内存 创建进程的开销在哪里 一. 从fork系统调用开始 kernel/sys_call.s第222行 _sys_fork: call _find_empty_process #为新进程分配id testl %eax,%eax #若为负数则返回 js 1f push %gs #压入copy_process需要的参数 pushl %esi pushl %edi pushl %ebp pushl %eax call _copy_pr…

大学跟老师做嵌入式项目,写过I2C的设备驱动,但对Linux内核的了解也仅限于此.Android系统许多导致root的漏洞都是内核中的,研究起来很有趣,但看相关的分析文章总感觉隔着一层窗户纸,不能完全理会.所以打算系统的学习一下Linux内核.买了两本书<Linux内核设计与实现(第3版)>和<深入理解Linux内核(第3版)> 0x00 一些废话 面向对象思想. Linux内核虽然是C和汇编语言写的,没有使用面向对象的语言,但里面却包含了大量面向对象的设计.比如可以把内核中的进程…

fork.c 代码分析笔记 verifiy_area long last_pid=0; //全局变量,用来记录眼下最大的pid数值 void verify_area(void * addr,int size) // addr 是虚拟地址 ,size是须要写入的字节大小 { unsigned long start; start = (unsigned long) addr; //把地址强制类型转换之后,赋值给start size += start & 0xfff; //取addr在当前虚拟地址中4…

进程优先级 硬实时进程 软实时进程 普通进程 O(1)调度.完全公平调度器 抢占式多任务处理(preemptive multitasking):各个进程都分配到一定的时间段可以执行.时间段到期后,内核会从进程收回控制权,让下一个不同的进程运行,而不考虑前一进程所执行的上一个任务. 进程生命周期 进程状态:运行.等待.睡眠.终止 抢占式多任务处理 从用户态进入核心态的方法: 系统调用:处于核心态时,与当前运行进程相关 硬件中断:处于核心态时,与当前运行进程不相关 普通进程总是可能被抢占,甚至是由其…

进程的描述和进程的创建 一.进程的描述 操作系统三大功能: 进程管理 内存管理 文件系统 进程描述符task_struct数据结构 task _ struct: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. 进程的状态:Linux进程的状态(就绪态.运行态.阻塞态) 进程的标示pid:用来标示进程 进程描述符task_struct数据结构(重要部分): struct task_struct { volatile long state; /* 进程的运行状…

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…

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…

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…

第三章 进程管理 3.1 进程 1.进程: 进程就是处于执行期的程序. 进程就是正在执行的程序代码的实时结果. 进程是处于执行期的程序以及相关的资源的总称. 进程包括代码段和其他资源. 2.线程:执行线程,简称线程,是在进程中活动的对象. 内核调度的对象是线程而不是进程. Linux对线程并不特别区分,视其为特殊的进程. 3.在现代操作系统中,进程提供两种虚拟机制:虚拟处理器和虚拟内存.包含在同一个进程中的线程可以共享虚拟内存,但是每个都拥有各自的虚拟处理器. 4.几个函数 fork():创建新…

第三章 进程管理 3.1 进程 1.进程就是处于执行期的程序:进程就是正在执行的程序代码的实时结果:进程是处于执行期的程序以及相关的资源的总称:进程包括代码段和其他资源. 线程:是在进程中活动的对象. 2.执行线程,简称线程,是在进程中活动的对象.每个线程都拥有一个独立的程序计数器.进程栈和一组进程寄存器. 3.内核调度的对象是线程,而不是进程.Linux对线程并不特别区分,视其为特殊的进程 4.在现代操作系统中,进程提供两种虚拟机制:虚拟处理器和虚拟内存.在线程之间可以共享虚拟内存,但每个都拥…

进程的切换和系统的一般执行过程 一.内容总结与分析 进程调度与进程调度时机 进程调度需求的分类: 第一种分类方式: I/O -bound(频繁进行I/O,通常会花很多时间等待I/O操作) CPU-bound(计算密集型.需要花大量CPU时间进行运算) 第二种分类方式: 批处理进程(后台进行,典型:编译程序.科学计算) 实时进程(有实时需求响应时间短.稳,典型:视频.音频.机械控制) 交互式进程(与用户交互多,响应时间要快,典型:shell.文本编辑程序.图形应用程序) Linux调度基于分时和优…

第一章 Linux内核简介 1.1 Unix的历史 Unix很简洁,仅仅提供几百个系统调用并且有一个非常明确的设计目的. 在Unix中,所有东西都被当做文件,这种抽象使对数据和对设备的操作是通过一套相同的系统调用接口来进行的:open().read().write().lseek().close(). Unix的内核和相关的系统工具软件都是使用C语言编写而成,使其在各种硬件体系架构面前都具备令人惊异的移植能力. Unix进程创建非常迅速,并且有一个独特的fork()系统调用. Unix提供了一套…

chapter 4 进程调度 4.1 多任务 多任务操作系统就是能同时并发的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(这一步骤称为让步) - 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.进程在被抢占之前能够运行的时间是预先设置好的(也就是进程的时间片) 4.2 linux的进程调度 O(1)调度器:对大服务器的工作负载很理想,但是缺少交互进程. 反转楼梯最后期限调度算法…

在Linux下面,创建进程是一件十分有意思的事情.我们都知道,进程是操作系统下面享有资源的基本单位.那么,在linux下面应该怎么创建进程呢?其实非常简单,一个fork函数就可以搞定了.但是,我们需要清楚的是子进程与父进程之间除了代码是共享的之外,堆栈数据和全局数据均是独立的,主要是学习标准的H文件的包含.  linux下的C语言开发(创建进程) #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #in…

Author       : Toney Email         : vip_13031075266@163.com Date          : 2020.12.04 Copyright : 未经同意不得转载!!! Version    : Linux-4.19.y Reference:https://www.linux.org/ 目录 一.Linux的2号进程 二.kthreadd进程的创建 三.kthreadd进程执行体 四.create_kthread函数 五.小结 一.Linux…

运行一个精简的操作系统内核 存储程序计算机是几乎所有计算机的基础逻辑框架. 堆栈是计算机中非常基础的东西,在最早计算机没有高级语言时,在高级语言出现之前,我们没有函数的概念.但高级语言出现后有了函数调用后,堆栈就显得非常重要了. 堆栈 堆栈式C语言运行时必须记录的一个记录调用路径和参数的空间: 函数调用框架 传递参数 保存返回地址 提供局部变量空间 32位x86是使用堆栈传递参数,64位的稍有不同. C语言编译器对堆栈的使用有一套的规则,不同的指令序列也可能实现相同的功能,所以在Linux上反汇…

20135316王剑桥<Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC 1000029000 一.可执行程序是怎么得来的? 编译器预处理(负责把include的文件包含进来及宏替换等工作):编译成汇编代码:编译器编译成目标代码:再链接成可执行文件:操作系统加载到内存中来执行 hello.o和hello文件都是ELF格式的 二.目标文件的格式(ELF可执行可链接) ABI(应用程序二进制接口) 可重定位主要是.o文件 可执行文件加载的主…

一.驱动加载 1.驱动加载调用关系 start_kernel //init/main.c rest_init //最后执行它 kernel_init //使用kernel_thread创建一个进程执行kernel_init,它里面启动用户进程init kernel_init_freeable do_basic_setup driver_init(); //设备模型的建立 do_initcalls(); //加载驱动 2.看驱动框架还是从内核启动代码开始看比较好. 3.看中断框架还是从内核启动代码…

1. Linux内核链表的位置及依赖 (1)位置:{linux-2.6.39}\\include\linux\list.h (2)依赖 ①#include<linux\types.h> ②#include<linux\stddef.h> ③#include<linux\poison.h> ④#include<linux\prefetch.h> 2. 移植及注意事项 (1)清除文件间的依赖:剥离依赖文件中与链表实现相关的代码 (2)清除与平台相关代码(GNU…

sys.c 代码分析 setregid /* * This is done BSD-style, with no consideration of the saved gid, except * that if you set the effective gid, it sets the saved gid too. This * makes it possible for a setgid program to completely drop its privileges, * which i…

1.中断的作用:中断信号提供了一种方式,使处理器转而去运行正常控制流之外的代码.当一个中断信号到达时,CPU必须停止它当前所做的事,并切换到一个新的活动.为了做到这一点,就要在内核态堆栈保存程序计数器的当前值(即eip和cs寄存器的内容),并把与中断类型相关的一个地址放进程序计数器. 2.异常又分为三种类型: (1).故障(Fault):保存在eip中的值是引起故障的指令地址,因此,当异常处理程序终止时,会重新执行该指令.(例如,缺页异常处理程序). (2).陷阱(Trap):保存在eip中的值…

__builtin_prefetch是gcc扩展的,用来提高访问效率,需要硬件的支持. 在标准C语言中是不允许static inline联合使用的. 删除依赖的头文件,将相应的结构拷贝到LinuxList.h中: 此外,需要将container_of改写成我们自己的形式. #define container_of(ptr, type, member) ((type *)((char *)ptr - offsetof(type,member))) 移植后的内核链表如下: #ifndef _LINU…

1. 进程是unix系统中两个最重要的基础抽象之一(另一个是文件) A process is a running program A thread is the unit of activity inside of a process   the virtualization of memory is associated with the process, the threads all share the same memory address space   2. pid The idle…

1.移植linux内核链表,使其适用于非GNU编译器 2.分析linux内核中链表的基本实现 移植时的注意事项 清除文件间的依赖 剥离依赖文件中与链表实现相关的代码 清除平台相关的代码(GNU C) ({}) typeof __builtin_prefetch  gcc编译器的内置函数,作用是提高访问效率,需要硬件的支持 static inline在标准c中是不能被同时使用的,但在GNU C编译器是允许的…