Linux的最大的好处之一就是它的源码公开。同时,公开的核心源码也吸引着无数的电脑爱好者和程序员;他们把解读和分析Linux的核心源码作为自己的 最大兴趣,把修改Linux源码和改造Linux系统作为自己对计算机技术追求的最大目标。 Linux内核源码是很具吸引力的,特别是当你弄懂了一个分析了好久都没搞懂的问题;或者是被你修改过了的内核,顺利通过编译,一切运行正常的时候。 那种成就感真是油然而生!而且,对内核的分析,除了出自对技术的狂热追求之外,这种令人生畏的劳动所带来的回报也是非常令人着迷的,这也正是它拥有众多追 随者的主要原因: 首先,你可以从中学到很多的计算机的底层知识,如后面将讲到的系统的引导和硬件提供的中断机制等;其它,象虚拟存储的实现机制,多任务机制,系统保护 机制等等,这些都是非都源码不能体会的。 同时,你还将从操作系统的整体结构中,体会整体设计在软件设计中的份量和作用,以及一些宏观设计的方法和技巧:Linux的内核为上层应用提供一个与 具体硬件不相关的平台;同时在内核内部,它又把代码分为与体系结构和硬件相关的部分,和可移植的部分;再例如,Linux虽然不是微内核的,但他把大部分 的设备驱动处理成相对独立的内核模块,这样减小了内核运行的开销,增强了内核代码的模块独立性。 而且你还能从对内核源码的分析中,体会到它在解决某个具体细节问题时,方法的巧妙:如后面将分析到了的Linux通过Botoom_half机制来加 快系统对中断的处理。 最重要的是:在源码的分析过程中,你将会被一点一点地、潜移默化地专业化。一个专业的程序员,总是把代码的清晰性,兼容性,可移植性放在很重要的位 置。他们总是通过定义大量的宏,来增强代码的清晰度和可读性,而又不增加编译后的代码长度和代码的运行效率;他们总是在编码的同时,就考虑到了以后的代码 维护和升级。 甚至,只要分析百分之一的代码后,你就会深刻地体会到,什么样的代码才是一个专业的程序员写的,什么样的代码是一个业余爱好者写的。而这一点是任何没有真 正分析过标准代码的人都无法体会到的。 然而,由于内核代码的冗长,和内核体系结构的庞杂,所以分析内核也是一个很艰难,很需要毅力的事;在缺乏指导和交流的情况下,尤其如此。只有方法正 确,才能事半功倍。正是基于这种考虑,作者希望通过此文能给大家一些借鉴和启迪。 由于本人所进行的分析都是基于2.2.5版本的内核;所以,如果没有特别说明,以下分析都是基于i386单处理器的2.2.5版本的Linux内核。 所有源文件均是相对于目录/usr/src/linux的。 要分析Linux内核源码,首先必须找到各个模块的位置,也即要弄懂源码的文件组织形式。虽然对于有经验的高手而言,这个不是很难;但对于很多初级的 Linux爱好者,和那些对源码分析很有兴趣但接触不多的人来说,这还是很有必要的。 1、Linux核心源程序通常都安装在/usr/src/linux下,而且它有一个非常简单的编号约定:任何偶数的核心(的二个数为偶数,例如 2.0.30)都是一个稳定地发行的核心,而任何奇数的核心(例如2.1.42)都是一个开发中的核心。 2、核心源程序的文件按树形结构进行组织,在源程序树的最上层,即目录/usr/src/linux下有这样一些目录和文件。 ◆ COPYING: GPL版权申明。对具有GPL版权的源代码改动而形成的程序,或使用GPL工具产生的程序,具有使用GPL发表的义务,如公开源代码。 ◆ CREDITS: 光荣榜。对Linux做出过很大贡献的一些人的信息。 ◆ MAINTAINERS: 维护人员列表,对当前版本的内核各部分都有谁负责。 ◆ Makefile: 第一个Makefile文件。用来组织内核的各模块,记录了个模块间的相互这间的联系和依托关系,编译时使用;仔细阅读各子目录下的Makefile文件 对弄清各个文件这间的联系和依托关系很有帮助。 ◆ ReadMe: 核心及其编译配置方法简单介绍。 ◆ Rules.make: 各种Makefilemake所使用的一些共同规则。 ◆ REPORTING-BUGS:有关报告Bug 的一些内容。 ● Arch/ :arch子目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。它的每一个子目录都代表一种支持的体系结构,例如i386就是关于intel cpu及与之相兼容体系结构的子目录。PC机一般都基于此目录; ● Include/: include子目录包括编译核心所需要的大部分头文件。与平台无关的头文件在 include/linux子目录下,与 intel c
Linux内核的作用是将应用程序的请求传递给硬件,并充当底层驱动程序,对系统中的各种设备和组件进行寻址。目前支持模块的动态装卸(裁剪)。Linux内核就是基于这个策略实现的。
1.从技术层面讲,内核是硬件与软件之间的一个中间层。作用是将应用层序的请求传递给硬件,并充当底层驱动程序,对系统中的各种设备和组件进行寻址。
作用是将应用层序的请求传递给硬件,并充当底层驱动程序,对系统中的各种设备和组件进行寻址。目前支持模块的动态装卸(裁剪)。Linux内核就是基于这个策略实现的。Linux进程1.采用层次结构,每个进程都依赖于一个父进程。内核启动init程序作为第一个进程。该进程负责进一步的系统初始化操作。init进程是进程树的根,所有的进程都直接或者间接起源于该进程。virt/ —- 提供虚拟机技术的支持。
作用是将应用层序的请求传递给硬件,并充当底层驱动程序,对系统中的各种设备和组件进行寻址。目前支持模块的动态装卸(裁剪)。Linux内核就是基于这个策略实现的。Linux进程1.采用层次结构,每个进程都依赖于一个父进程。内核启动init程序作为第一个进程。该进程负责进一步的系统初始化操作。init进程是进程树的根,所有的进程都直接或者间接起源于该进程。virt/ ---- 提供虚拟机技术的支持。
U-Boot是基于PowerPC、ARM、MIPS 和其他几个处理器的嵌入式板的引导加载程序,可以安装在引导 ROM 中,用于初始化和测试硬件或下载和运行应用代码。U-Boot 的开发与 Linux 息息相关:部分源代码来源于 Linux 源代码树,我们有一些共同的头文件,并专门提供了支持 Linux 镜像的引导。
前言:在进入Linux进阶知识之前,我们还需理解最后一点知识,先认识理解冯诺依曼体系结构,再认识理解操作系统定位这样才能更好的理解后面的知识
Linux 内核最初的源码不足一万行 , 当前的 Linux 内核源码已经有两千万行 ;
进程调度器是Linux内核中最重要的子系统。其目的是控制对计算机CPU的访问。这不仅包括用户进程的访问,还包括其他内核子系统的访问。
相信很多小伙伴都有类似这样的疑问,下面围绕Cortex-M、 ARM、 Linux来讲讲相关内容。
传统的多核运算是使用SMP(Symmetric Multi-Processor )模式:将多个处理器与一个集中的存储器和I/O总线相连。所有处理器只能访问同一个物理存储器,因此SMP系统有时也被称为一致存储器访问(UMA)结构体系,一致性意指无论在什么时候,处理器只能为内存的每个数据保持或共享唯一一个数值。
对称多处理器结构 , 英文名称为 " Symmetrical Multi-Processing " , 简称 SMP ;
目前,中国工业机器人的使用主要集中在汽车工业和电子电气工业,弧焊机器人、点焊机器人、搬运机器人等在生产中被大量采用。想搞工业机器人,这五大方面知识和技术你必须了解。 1、工业机器人控制系统硬件结构
Linux 几乎无处不在,不论是服务器构建,还是客户端开发,对操作系统的基本理解和基础技能的掌握对全栈来说都是必备的。
在上一篇博客 【Linux 内核】Linux 内核源码结构 ( 下载 Linux 内核源码 | 使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 ) 中 , 使用了 Visual Studio Code 查看 Linux 内核源码 , 本篇博客开始分析 Linux 内核源码结构 ;
在虚拟内存中,页表是个映射表的概念, 即从进程能理解的线性地址(linear address)映射到存储器上的物理地址(phisical address).
本文是“Linux内核分析”系列文章的第一篇,会以内核的核心功能为出发点,描述Linux内核的整体架构,以及架构之下主要的软件子系统。之后,会介绍Linux内核源文件的目录结构,并和各个软件子系统对应。
Linux内核分为CPU调度、内存管理、网络和存储四大子系统,针对硬件的驱动成百上千。代码的数量更是大的惊人。
相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行,而这种“协调”是相当复杂的。为了设计这样复杂的计算机网络,最初提出了分层的方法。“分层”可将庞大而复杂的问题,转化为若干较小的局部问题,而这些较小的局部问题比较易于研究和处理
要在Windows上安装MongoDB,您首先需要启用WSL2(Windows Subsystem for Linux)。WSL2 允许您在 Windows 上本地运行 Linux 二进制文件。要使此方法正常工作,你需要运行 Windows 10 版本 2004 及更高版本或 Windows 11。
XEN 有简化虚拟模式,不需要设备驱动,能够保证每个虚拟用户系统相互独立,依赖于 service domains 来完成一些功能; Vmware ESXI 与 XEN 比较类似,包含设备驱动以及管理栈
本文意在对计算机的软硬件体系结构进行梳理,包括计算机体系结构,什么是操作系统,为什么存在操作系统,操作系统如何进行管理,以及建立在这些软硬件基础上的各种提供给用户进行操作的接口。
第一种方法纵向或者横向来读都可以,因为代码量不是很大。《linux内核完全剖析》《linux内核完全注释》是引导你横向阅读的书,《linux内核设计的艺术》是引导你纵向阅读的书。建议横向纵向结合着来,纵向跟着bochs调试工具来是必不可少的,当遇到问题时进入到相应的功能模块横向拓展一下。
1.引言 在过去的十几年中,Internet从几个研究机构相连为信息共享的网络发展成为拥有大量应用和服务的全球性网络,它正成为人们生活中不可缺少的 一部分。虽然Internet发展速度很快,但建设和维护大型网络服务依然是一项挑战性的任务,因为系统必须是高性能的、高可靠的,尤其当访问负载不断增 长时,系统必须能被扩展来满足不断增长的性能需求。由于缺少建立可伸缩网络服务的框架和设计方法,这意味着只有拥有非常出色工程和管理人才的机构才能建立 和维护大型的网络服务。
基于 IoT(Internet of Things,物联网)的应用大爆发一定不会缺席。从这个概念提出到目前,市场上已经有了一些探索,例如可穿戴式设备、传感器、移动通信设备等。
在讲解进程之前,要先知道什么是冯诺伊曼体系结构。冯诺依曼体系结构是如今最主流的体系结构,所有的硬件可以分为5大单元,单元之间存在交互。
STM32是一款单片机,它由意法半导体公司制造。ST是意法半导体的简称,M是指微控制器(也就是单片机的)MCU的第一个英文字母,32是指32位的CPU,它的CPU是采用的ARM公司的Cortex-M系列的内核设计。
要在Windows上安装Redis,您首先需要启用WSL2(Windows Subsystem for Linux)。WSL2 允许您在 Windows 上本地运行 Linux 二进制文件。要使此方法正常工作,你需要运行 Windows 10 版本 2004 及更高版本或 Windows 11。
若要安装最新版 dotnet-sos NuGet 包,请使用 dotnet tool install 命令:
Linux 的 Windows 子系统可让开发人员按原样运行 GNU/Linux 环境 - 包括大多数命令行工具、实用工具和应用程序 - 且不会产生传统虚拟机或双启动设置开销。
声明:本文翻译自Conceptual Architecture of the Linux Kernel
适用于 Linux 的 Windows 子系统 (WSL) 可让开发人员直接在 Windows 上按原样运行 GNU/Linux 环境(包括大多数命令行工具、实用工具和应用程序),且不会产生传统虚拟机或双启动设置开销。
写在前面 从按下电源到Linux完全启动,发生的事情有太多太多,细节也太多太多,这里我们不会那么深入细节,但力求理清整体的脉络; 这里暂时只会介绍到 体系结构无关部分的初始化和体系结构相关部分的初始化
在 Linux 内核中 , MMU 内存管理单元 , 主要作用是 将 " 虚拟地址 " 映射到 真实的 " 物理地址 " 中 ,
交叉编译是指在一台主机上为另一种不同架构或操作系统的目标平台生成可执行程序或库。在C++中,交叉编译通常用于在开发机器上编译目标平台的程序,例如在使用x86架构的开发机器上编译ARM架构的程序。
嵌入式软件工程师听说过 u-boot 和 bootloader,但很多工程师依然不知道他们到底是啥。
Linux 几乎无处不在,不论是服务器构建,还是客户端开发,操作系统的基础技能对全栈来说都是必备的。 系统的选择 Linux发行版本可以大体分为两类,一类是商业公司维护的发行版本,一类是社区组织维护的发行版本,前者以著名的Redhat(RHEL)为代表,后者以Debian为代表。 Redhat,应该称为Redhat系列,包括RHEL、Fedora、CentOS(RHEL的社区克隆版本,免费)。Ubuntu严格来说不能算一个独立的发行版本,Ubuntu是基于Debian加强而来,一个拥有Debian所有的优
上来先推荐一本书,《计算机体系结构:量化研究方法(第五版)》,英文能力比较好的建议阅读原版。
DMA 是一种硬件机制,它允许外围组件将其 I/O 数据直接传输到主内存或从主内存传输数据,而无需系统处理器参与传输。使用这种机制可以极大地增加进出设备的吞吐量,因为大量的计算开销被消除了。
传统的 Linux 操作系统的标准 I/O 接口是基于数据拷贝操作的,即 I/O 操作会导致数据在操作系统内核地址空间的缓冲区和应用程序地址空间定义的缓冲区之间进行传输。这样做最大的好处是可以减少磁盘 I/O 的操作,因为如果所请求的数据已经存放在操作系统的高速缓冲存储器中,那么就不需要再进行实际的物理磁盘 I/O 操作。但是数据传输过程中的数据拷贝操作却导致了极大的 CPU 开销,限制了操作系统有效进行数据传输操作的能力。
Linux 几乎无处不在,不论是服务器构建,还是客户端开发,操作系统的基础技能对全栈来说都是必备的。
CentOS项目是对Red Hat Enterprise Linux的100%兼容的重建,完全符合Red Hat的重新发布要求,并发布了一个新版本:CentOS 8.0.1905,适用于所有受支持的体系结构。
《企业级业务架构设计:方法论与实践》是付晓岩撰写的,从业务架构“知行合一”角度阐述业务架构的战略分析、架构设计、架构落地、长期管理,以及架构方法论持续改良的书籍。最近在项目中涉及到这一领域,也借着这个契机做一次对企业级业务架构设计的深入学习。
1.1 Application Cortex Processors (ARM Cortex 应用处理器 ) • Cortex™-A 系列 - 开放式操作系统的高性能处理器 Cortex 应用处理器在先进工艺节点中可实现高达 2GHz+ 标准频率的卓越性能,从而可支持下一代的移动 Internet 设备。这些处理器具有单核和多核种类,最多提供四个具有可选 NEON™ 多媒体处理模块和先进浮点执行单元的处理单元。 所有 Cortex-A 处理器都共享共同的体系结构和功能集。 这使其成为开放式平台设计的最佳解决方案,因为此时不同设计之间软件的兼容性和可移植性最重要: ARMv7-A 体系结构 对所有操作系统的支持 Linux 完整分配 - Android、Chrome、Ubuntu 和 Debian Linux 第三方 - MontaVista、QNX、Wind River Symbian Windows CE 需要使用内存管理单元的其他操作系统支持 指令集支持 - ARM、Thumb-2、Thumb、Jazelle®、DSP TrustZone® 安全扩展 高级单精度和双精度浮点支持 NEON™ 媒体处理引擎
由于一些知识性的特殊需要,要求掌握比较过时的软件架构设计理论,因而作此文案用于记忆和查询。该部分内容与现实中软件开发相去甚远,也可以理解一些东西之间确实存在很大的鸿沟,不多说,开始码字咯。 Bass、
deb包是Debian,Ubuntu等Linux发行版的软件安装包,扩展名为.deb,是类似于rpm的软件包,Debian,Ubuntu系统不推荐使用deb软件包,因为要解决软件包依赖问题,安装也比较麻烦。
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