Linux内核之进程地址空间 内核中的函数以相当直接了当的方式获得动态内存: __get_free_pages 或 alloc_pages从分区页框分配器中获得页框; kmem_cache_alloc或kmalloc使用slab分配器为专用或通用对象分配块; vmalloc获得一块非连续的内存块; 返回一个页描述符地址或线性地址; 内核是操作系统中优先级最高的成分; 内核信任自己; 内核总是尽量推迟给用户态进程分配动态内存; 内核必须能随时准备捕获用户态进程引起的所有寻址错误; 当用户态进程请求…

给内核分配内存和给用户态进程分配内存是有区别的:1.内核的优先级最高,如果某个内核函数请求动态内存,不会被延时2.内核信任自己,不必保护措施3.用户态进程对动态内存的请求被认为不是紧迫的,总是被尽量推迟分配4.用户进程总是不可信任的 进程的地址空间:1.由允许进程使用的全部线性地址组成.2.每个进程的线性地址集合是不同的.3.每个进程允许有65536个不同的线性区4.线性区由链表和红黑数保存5. 内存的描述符: 内核线程的内存描述符: 线性区数据结构: 线性区的访问权限: 线性区的查找.插入.分…

Linux内核之进程和系统调用 什么是系统调用 在Linux的世界里,我们经常会遇到系统调用这一术语,所谓系统调用,就是内核提供的.功能十分强大的一系列的函数.这些系统调用是在内核中实现的,再通过一定的方式把系统调用给用户,一般都通过门(gate)陷入(trap)实现.系统调用是用户程序和内核交互的接口. 为什么要有系统调用 系统调用在linux系统中发挥着巨大的作用,如果没有系统调用,那么应用程序就失去了内核的支持. 我们在编程时用的很多函数,如fork.open等这些函数最终都是在系统调用里…

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)…

都说这个主题不错,连我自己都觉得有点过大了,不过我想我还是得坚持下去,努力在有限的时间里学习到Linux内核的奥秘,也希望大家多指点,让我更有进步.今天讲的全是进程,这点在大二的时候就困惑了我,结果那个时候我就止步不前了,这里主要讲的是为何引入进程.进程在Linux空间是如何实现的,并且描述了所有与进程执行相关的数据结构,最后还会讲到异常和中断等异步执行流程,它们是如何和Linux内核进行交互的,下面我就来具体介绍一下进程的奥妙. 首先我们要明确一个概念,我们说的程序是指由一组函数组成的可执行文…

1.环境的搭建: 这个可以参考孟宁老师的github:mykernel,这里不再进行赘述.主要是就是下载Linux3.9的代码,然后安装孟宁老师编写的patch,最后进行编译. 2.代码的解读 课上的代码全部保存在github上,我fork了一份,然后为它加上了详细的注释,参见mykernel 3.代码结构 这里主要有三个文件: mypcb.h 这个头文件定义了进程控制结构PCB mymain.c 这个文件主要是定义了启动N个进程的过程 myinterupt.c 这个文件主要是时钟中断函数和进程…

1.1 虚拟内存 Linux 的系统.假设每一个任务都独立的占用内存,则实际的物理内存将非常快消耗殆尽.实际上对于前台正在执行的任务来说,所须要要的内存并不多,非常多任务基本不须要执行,也就没有必要一直占用内存,虚拟内存技术採用硬盘来充当一部分内存,当内存不足时就将不须要在内存中使用的数据搬移到硬盘中去,当任务须要执行时又将硬盘中的数据搬回物理内存. 虚拟内存技术不仅起到了保护操作系统的作用,并且使得用户程序能够使用到比实际物理内存更大的地址空间,屏蔽了实际物理内存对用户地址空间的影响. 1.2…

进程的切换和系统的一般执行过程 一.进程切换的关键代码switch_to分析 (一)进程调度与进程调度的时机分析 1.不同类型的进程有不同的调度需求 第一种分类: (1)I/O-bound:频繁进行I/O,花费很多时间等待I/O操作的完成. (2)CPU-bound:计算密集型,需要大量CPU时间进行计算. 第二种分类: (1)批处理进程:不必交互.很快响应. (2)实时进程:要求响应时间短. (3)交互式进程(shell). 2.调度策略:是一组规则,它们决定什么时候以怎样的方式选择一个新进程…

转自:http://blog.csdn.net/laoliu_lcl/article/details/39972459 进程上下文和中断上下文是操作系统中很重要的两个概念,这两个概念在操作系统课程中不断被提及,是最经常接触.看上去很懂但又说不清楚到底怎么回事.造成这种局面的原因,可能是原来接触到的操作系统课程的教学总停留在一种浅层次的理论层面上,没有深入去研究. 处理器总处于以下状态中的一种: 1.内核态,运行于进程上下文,内核代表进程运行于内核空间: 2.内核态,运行于中断上下文,内核代表硬件…

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…