内核空间和用户空间是操作系统理论的基础之一,即内核功能模块运行在内核空间,而应用程序运行在用户空间.现代的CPU都具有不同的操作模式,代表不同的 级别,不同的级别具有不同的功能,在较低的级别中将禁止某些操作.Linux系统设计时利用了这种硬件特性,使用了两个级别,最高级别和最低级别,内核运 行在最高级别(内核态),这个级别可以进行所有操作,而应用程序运行在较低级别(用户态),在这个级别,处理器控制着对硬件的直接访问以及对内存的非授权 访问.内核态和用户态有自己的内存映射,即自己的地址空间. 正是…

參考: http://www.embedu.org/Column/Column240.htm http://www.cnblogs.com/Anker/p/3269106.html 首先明白一个概念:中断上下文和中断处理的上下半部是天壤之别的一对概念. 用户空间与内核空间 有了用户空间和内核空间,整个linux内部结构能够分为三部分,从最底层到最上层依次是:硬件-->内核空间-->用户空间. 例如以下图所看到的: 须要注意的细节问题: (1) 内核空间中存放的是内核代码和数据,而进程的用户空间…

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…

一.前言 中断发生以后,CPU跳到内核设置好的中断处理代码中去,由这部分内核代码来处理中断.这个处理过程中的上下文就是中断上下文. 为什么可能导致睡眠的函数都不能在中断上下文中使用呢? 首先睡眠的含义是将进程置于“睡眠”状态,在这个状态的进程不能被调度执行.然后,在一定的时机,这个进程可能会被重新置为“运行”状态,从而可能被调度执行. 可见,“睡眠”与“运行”是针对进程而言的,代表进程的task_struct结构记录着进程的状态.内核中的“调度器”通过task_struct对进程进行调度.但是,…

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…

jiffies在内核中是一个全局变量,它用来统计系统启动以来系统中产生的总节拍数,这个变量定义在include/linux/jiffies.h中,定义形式如下. unsigned long volatile jiffies; 想要理解jiffies的含义,我们需要首先理解时钟  节拍率  节拍的概念. 一.时钟 时钟应用于处理器的定时信号,它使得处理器在时钟中运行,依靠信号时钟,处理器便知道什么时候能够执行它的下一个功能.在Linux系统中,时钟分为硬件时钟(又叫实时时钟)和软件时钟(又叫系统时…

jiffies在内核中是一个全局变量,它用来统计系统启动以来系统中产生的总节拍数,这个变量定义在include/Linux/jiffies.h中,定义形式如下. unsigned long volatile jiffies; 想要理解jiffies的含义,我们需要首先理解时钟  节拍率  节拍的概念. 一.时钟 时钟应用于处理器的定时信号,它使得处理器在时钟中运行,依靠信号时钟,处理器便知道什么时候能够执行它的下一个功能.在linux系统中,时钟分为硬件时钟(又叫实时时钟)和软件时钟(又叫系统时…

在linux内核中进程以及线程(多线程也是通过一组轻量级进程实现的)都是通过task_struct结构体来描述的,我们称它为进程描述符.而thread_info则是一个与进程描述符相关的小数据结构,它同进程的内核态栈stack存放在一个单独为进程分配的内存区域.由于这个内存区域同时保存了thread_info和stack,所以使用了联合体来定义,相关数据结构如下(基于4.4.87版本内核):  thread_union联合体定义: union thread_union { struct thre…

本文主要介绍外部中断驱动模块的编写,包括:1.linux模块的框架及混杂设备的注册.卸载.操作函数集.2.中断的申请及释放.3.等待队列的使用.4.工作队列的使用.5.定时器的使用.6.向linux内核中添加外部中断驱动模块.7.完整驱动程序代码.linux的内核版本为linux2.6.32.2. 一.linux模块的框架以及混杂设备相关知识 1.内核模块的框架如下图所示,其中module_init()(图中有误,不是modules_init)只有在使用insmod命令手动加载模块时才会被调用,…

在Linux内核中,内核将进程.线程和内核线程一视同仁,即内核使用唯一的数据结构task_struct来分别表示他们:内核使用相同的调度算法对这三者进行调度:并且内核也使用同一个函数do_fork()来分别创建这三种执行线程(thread of execution).执行线程通常是指任何正在执行的代码实例,比如一个内核线程,一个中断处理程序或一个进入内核的进程. 这样处理无疑是简洁方便的,并且内核在统一处理这三者之余并没有失去他们本身所具有的特性.本文将结合进程.线程和内核线程的特性浅谈进程在内…