一.实验:简单的时间片轮转多道程序内核代码运行与分析 my_start_kernel之前都是硬件初始化,它是操作系统的执行入口,每循环100000次就进行一次打印. 执行更加简单,每次时钟中断时都会调用函数输出my_time_handler.其中怎样获取时钟中断和时钟中断处理入口由Linux内核代码处理好了. 二.操作系统是如何工作的 1.中断机制(由CPU和内共同实现了保留和恢复现场) 2.进程上下文的切换:a.还从未执行过的进程 b.正在执行的进程 三.进程的启动和切换机制 在interru…

一.知识要点 1.计算机是如何工作的?(总结)——三个法宝 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: enter pushl %ebp movl %esp,%ebp leave movl %ebp,%esp popl %ebp 函数参数传递机制和局部变量存储 了解堆栈存在的目的和编译器对堆栈使用的规则是理解操作系统一些关键性代码…

计算机如何工作 三个法宝:存储程序计算机.函数调用堆栈.中断机制. 堆栈 函数调用框架 传递参数 保存返回地址 提供局部变量空间 堆栈相关的寄存器 Esp 堆栈指针  (stack pointer) Ebp 基址指针 (base pointer) 堆栈操作 Push:pop Ebp用作记录当前函数调用基址- 其他关键寄存器   中断 Call指令:1.将eip中下一条指令的地址A保存在栈顶:2.设置eip指向被调用程序代码开始处 1.Call xxx 2.进入xxx pushl %ebp mov…

Linux内核分析第二周--操作系统是如何工作的 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.函数调用堆栈 1. 小结:计算机是怎样工作的 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…

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.操作系统是如何工作的 进程:是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础.进程需要执行的时候操作系统对他分配相应的资源的.这里的资源指的就是计算机的硬件和系统资源. CPU只有一个但计算机会有很多进程,所以系统需要轮流给进程分配CPU这个硬件资源,这就是的时间片…

操作系统是如何工作的 上章重点回顾: 计算机是如何工作的?(总结)——三个法宝 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: enter pushl %ebp movl %esp,%ebp leave movl %ebp,%esp popl %ebp 函数参数传递机制和局部变量存储 中断,多道程序操作系统的基点,没有中断机制程序只能…

银雪纯 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.计算机是如何工作的 存储程序计算机工作模型是计算机系统最基础的逻辑结构 函数调用堆栈是高级语言得以运行的基础 中断时多道程序操作系统的基点 二.堆栈:c语言程序运行时必须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 三.堆栈相关寄存器 esp:堆栈指针 ebp:基址地址 堆栈操作:pus…

原文:Linux内核分析(二)----内核模块简介|简单内核模块实现 Linux内核分析(二) 昨天我们开始了内核的分析,网上有很多人是用用源码直接分析,这样造成的问题是,大家觉得很枯燥很难理解,从某种意义上来说linux系统本身就是由一个个模块构成的,所以我会结合内核模块的设计,去分析内核,从而达到对linux内核的理解. 今天我们会分析到以下内容: 1.      Linux内核模块简介 2.      简单内核模块实现 l  Linux内核模块简介 1.       何为内核模块 在上一篇…

[李行之原创作品 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> 之 计算机是如何工作的 第一讲 冯 诺依曼体系结构 1.冯 诺依曼体系结构是指具有存储程序的计算机系统 硬件:CPU与内存通过主线连接:CPU上有一块寄存器叫做IP,该寄存器相当于指针,总是指向内存的代码段:CPU总是执行IP指向的指令然后IP自加一 软件(计算机如何识别指令):通过ABI(程…

系统调用的三个层次 一.用户态.内核态和中断 用户通过库函数与系统调用联系起来. 1.内核态 在高的执行级别下,代码可以执行特权指令,访问任意的物理地址,这时的CPU就对应内核态 2.用户态: 在低级别的指令状态下,代码 只能在级别允许的特定范围内活动.在日常操作下,执行系统调用的方式是通过库函数,库函数封装系统调用,为用户提供接口以便直接使用. intel x86 CPU有四个权限分级,0-3.Linux只取两种,0是内核态,3是用户态 区分权限级别使得系统更加稳定. 3.中断(切换) 中断处…

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…

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…

操作系统是如何工作的 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一.函数调用堆栈 1.计算机工作三个法宝 存储程序计算机.中断机制.堆栈 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: 2.堆栈是C语言程序运行时必须的一个记录调用路径和参数的空…

系统调用:库函数封装了系统调用,通过库函数和系统调用打交道 用户态:低级别执行状态,代码的掌控范围会受到限制. 内核态:高执行级别,代码可移植性特权指令,访问任意物理地址 为什么划分级别:如果全部特权,系统容易崩溃...可以让系统更稳定, Linux 只有0和3级 如何区分:cs和eip 0x0000000以上地址空间仅有内核态可以访问,0x00000000——0xbffffff两种状态都可访问 中断处理是从用户态进入内核态的主要方式 切换时,保存用户态寄存器上下文,int指令在堆栈保存一些寄存…

进程的切换和系统的一般执行过程 于佳心  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 试验:理解进程调度时机跟踪分析进程调度与进程切换的过程 按照老规矩进入qemu 启动gdb之后完成一系列设置,最后设置一个断点schedule,然后开始漫长的跟踪之路 运行到schedule停下了 进程切换的关键代码switch_to分析 进程的调度时机与进程的切换 不同类型的进程有不同的调度需求…

进程的描述和进程的创建 于佳心  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 分析一个Linux内核创建新进程的过程 首先,按照之前学过的方法,删除menu,并克隆一个新menu 输入make rootfs之后 在qemu界面输入fork 设置很多很多断点 在设置了一系列断点之后,开始一步一步的运行. 通过实验我们发现: 新进程开始的地方是ret_from_fork 在ret…

扒开系统调用的三层皮(上) 于佳心 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 使用库函数API和C代码中嵌入汇编代码两种方式使用同一个系统调用 我选择了02系统调用,fork 库函数API #include <unistd.h> #include <stdio.h> int main() { pid_t f; f = fork(); printf("…

操作系统是如何工作的 于佳心 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  本章所学内容主要围绕着三个方面. 1.函数调用堆栈 2.中断机制 3.mykernel上实际操作构建内核 操作系统的三个法宝指的是:存储程序计算机,函数调用堆栈,中断机制 其中函数调用堆栈是高级语言的起点,它的作用是记录调用路径和参数(调用框架,传递参数,保存返回地址,提供局部变量空间) 这里涉及到了esp,…

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…

1. 实验目的 选择一个系统调用(13号系统调用time除外),系统调用列表,使用库函数API和C代码中嵌入汇编代码两种方式使用同一个系统调用 分析汇编代码调用系统调用的工作过程,特别是参数的传递的方式等. 阐明自己对“系统调用的工作机制”的理解. 实验过程 2.1 fork函数 本次实验选择fork系统调用,其系统调用号为: 2 i386 fork sys_fork stub32_fork 一个进程,包括代码.数据和分配给进程的资源.fork()函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的…

        1.可执行文件的格式 在 Linux 平台下主要有以下三种可执行文件格式: 1.a.out(assembler and link editor output 汇编器和链接编辑器的输出) 2.COFF(Common Object File Format 通用对象文件格式) 3.ELF(Executable and Linking Format 可执行和链接格式). 在本课程中,主要介绍的是ELF文件.ELF 文件又分为三种类型:共享目标文件(库文件,后缀为.so).可执行文件.可重…

task_struct结构: struct task_struct {   volatile long state;进程状态  void *stack; 堆栈  pid_t pid; 进程标识符  unsigned int rt_priority;实时优先级  unsigned int policy;调度策略  struct files_struct *files;系统打开文件  ... } 内核处理函数sys_clone:     系统调用通过do_fork实现进程的创建: return do…

1.增加 Menu 内核命令行 调试系统调用. 步骤:删除menu git clone        (tab) make rootfs 这就是我们将 fork 函数写入 Menu 系统内核后的效果,通过命令行,实现了操作系统调用过程. 2.GDB 追踪内核调用 sys_fork 通过查询操作系统内核调用函数 API,我们知道 fork 函数的系统调用是 sys_fork,下面我们就通过 GDB 来追踪 sys_fork 的调用过程. 由图可知,sys_fork 在底层调用的是 do_fork…

一.实验 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; } 源代码: 汇编代码: 去点.开头的代码后 堆栈变化: 我对“计算机是如何工作的”理解 通过以上一个小例子,清楚地展示了计算机是如何在堆栈中进行数据流的变化的.我的理解是,当…

内核源码目录 1. arch:录下x86重点关注 2. init:目录下main.c中的start_kernel是启动内核的起点 3. ipc:进程间通信的目录 实验 使用实验楼的虚拟机打开shell cd LinuxKernel/ qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img 使用gdb跟踪调试内核 qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initr…

可执行程序的装载 于佳心  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:Linux内核如何装载和启动一个可执行程序 首先,按照老流程,我们进入LinuxKernel,删除menu,再拷贝menu 然后我们进入menu,用test_exec和test.c中的一个覆盖另一个 我们打开test.c查看代码 和exec有关的部分,其中引入了hello 打开hello,发现hello就…

拔掉系统调用的三层皮(下) 于佳心 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 在视频中老师给MenuOS增加time和time_asm命令,并使用gdb跟踪调用内核函数sys _time,在这里我选择02 fork函数,执行相似的流程 在MenuOS中添加命令的过程分四步: 1.更新menu代码到最新版 2.在main函数中增加MenuConfig 3.增加对应函数 4.make…

通过汇编一个简单的C程序,分析汇编代码理解计算机是如何工作的 于佳心 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 计算机是如何工作的? 计算机的工作的基础冯诺依曼体系结构,即存储程序计算机. 这里涉及到两个重要的接口,一个是API,程序员与计算机的接口,另一个是ABI,程序与CPU的接口. 程序员通过编程语言下达指令,指令则通过汇编被翻译成计算机语言,使计算机能够明白你的意思,进而执…

冯诺依曼体系结构 核心思想 1.冯诺依曼是:数字计算机的数制采用二进制:计算机应该按照程序顺序执行. 2.采用二进制作为计算机数值计算的基础,以0.1代表数值.不采用人类常用的十进制计数方法,二进制使得计算机容易实现数值的计算. 3.程序或指令的顺序执行,即预先编好程序,然后交给计算机按照程序中预先定义好的顺序进行数值计算. 汇编语言的五种寻址模式 ·        寄存器寻址 registermode: %寄存器  例如:%edx 访问寄存器edx ·        立即寻址 immediat…

构造一个简单的Linux系统MenuOS 复习 计算机三大法宝 存储程序计算机 函数调用堆栈 中断 操作系统两把宝剑 中断上下文的切换 进程上下文的切换 一.Linux内核源代码简介 函数目录 Linux-3.18.6/arch/x86 Linux-3.18.6/init:内核启动的相关代码基本都存在该目录下 start_kernel函数相当于普通C程序的main函数 Linux-3.18.6/kernel:Linux内核的核心代码在该目录下 fs:file system文件系统 ipc:进程间…