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。
29日,在北美开源峰会上,世界著名Linux内核开发者Greg Kroah-Hartman对英特尔最初披露的Meltdown和Spectre CPU漏洞提出了质疑。
大家周末好,本周给大家开始分享Linux内核系列的文章,Uboot的系列文章同时也更新。好了废话就不多说了,开始主题分享。
image.png 头图是加拿大lake simcoe自然风光,非常漂亮,基本没有中国游客,适合深度游。 这是操作系统底层技术第二篇,前一篇是《Codegen技术学习》 CPU亲和性 简单地说,CPU亲和性(affinity)就是进程要在某个给定的CPU上尽量长时间地运行而不被迁移到其他处理器的倾向性。 Linux内核进程调度器天生就具有被称为软CPU亲和性(affinity)的特性,这意味着进程通常不会在处理器之间频繁迁移。这种状态正是我们希望的,因为进程迁移的频率小就意味着产生的负载小。2.6版本的L
理解Linux内核最好预备的知识点 Linux内核的特点 Linux内核的任务 内核的组成部分 哪些地方用到了内核机制? Linux进程 Linux创建新进程的机制 Linux线程 内核线程 地址空间与特权级别 虚拟地址与物理地址 特权级别(Linux的两种状态) 系统调用 设备驱动程序、块设备和字符设备 网络 文件系统
导语:掐指一算自己从研究生开始投入到Linux的海洋也有几年的时间,即便如此依然对其各种功能模块一知半解。无数次看了Linux内核的技术文章后一头雾水,为了更系统地更有方法的学Linux,特此记录。 历史 1991年,还在芬兰赫尔辛基大学上学的Linus Torvalds在自己的Intel 386计算机上开发了属于他自己的第一个程序,并利用Internet发布了他开发的源代码,将其命名为Linux,从而创建了Linux操作系统,并在同年公开了Linux的代码,从而开启了一个伟大的时代。在之后的将近30
传统的Linux内核网络协议栈由于更加注重通用性,其网络处理存在着固有的性能瓶颈,随着10G、25G、40G、100G甚至更高速率的网卡出现,这种性能瓶颈变得更加突出,传统内核网络协议栈已经难以满足高性能网络处理的要求。
导语:掐指一算自己从研究生开始投入到Linux的海洋也有几年的时间,即便如此依然对其各种功能模块一知半解。无数次看了Linux内核的技术文章后一头雾水,为了更系统地更有方法的学Linux,特此记录。 历史 1991年,还在芬兰赫尔辛基大学上学的Linus Torvalds在自己的Intel 386计算机上开发了属于他自己的第一个程序,并利用Internet发布了他开发的源代码,将其命名为Linux,从而创建了Linux操作系统,并在同年公开了Linux的代码,从而开启了一个伟大的时代。在之后的将近30年的
设备树(Device Tree),将这个词分开就是“设备”和“树”,描述设备设备树的文件叫做DTS(Device Tree Source),这个DTS文件采用了树形结构来描述板机设备,也就是开发板信息,比如CPU数量、内存基地址、IIC接口上接了那些设备、SPI接口上接了那些设备等。如最开始的图片所示! 在图片中,树的主干就是系统总线,IIC控制器、SPI控制器等都是接到系统主线的分支上的。通过DTS这个文件描述设备信息是有相关的语法规则的,并且在Linux内核中只有3.x版本以后的才支持设备树。
公司介绍 遇贤微电子始创于2020年,团队云集了CPU产业专家及技术骨干,致力于为中国市场提供国产云计算高性能CPU芯片,拉动国内云计算架构CPU切换趋势。产品基于ARM架构,采用先进制程技术,自研部分核心IP,与客户软件生态协同发展,具备一流竞争力。 初创公司+ 软件部现在由CEO直接领导负责 = 待遇没有天花板 Linux 内核工程师 工作地: 上海/深圳/西安 岗位职责: 负责针对需求定制Linux内核,结合业务需求移植、开发内核新功能; 负责对crash等疑难问题分析定位; 负责对Linux内核进行
我其实并不想讨论微内核的概念,也并不擅长去阐述概念,这是百科全书的事,但无奈最近由于鸿蒙的发布导致这个话题过火,也就经不住诱惑,加上我又一直比较喜欢操作系统这个话题,就来个老生常谈吧。
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。
Bootloader的启动过程可以分为单阶段、多阶段两种。通常多阶段的 Bootloader能提供更为复杂的功能以及更好的可移植性。从固态存储设备上启动的 Bootloader大多都是两阶段的启动过程。第一阶段使用汇编来实现,它完成一些依赖于CPU体系结构的初始化,并调用第二阶段的代码;第二阶段则通常使用C语言来实现,这样可以实现更复杂的功能,而且代码会有更好的可读性和可移植性。 一般而言,这两个阶段完成的功能可以如下分类:
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。
arch:包含和硬件体系结构相关的代码,每种平台占一个相应的目录,如i386、arm、arm64、powerpc、mips等。Linux内核目前已经支持30种左右的体系结构。在arch目录下,存放的是各个平台以及各个平台的芯片对Linux内核进程调度、内存管理、中断等的支持,以及每个具体的SoC和电路板的板级支持代码。
64位系统可以访问超过 4GB 的超大内存地址空间,相比32位系统只能访问 4GB 的内存地址。 64位系统的性能有一定的提升,因为 CPU 有16个一般用途的寄存器,相比32位系统只有8个。 通过使用优化的 x64-64 CPU 指令,性能得到提升。 网上的一下测试表明同一应用程序64位系统比32位系统多消耗至少有60%以上的内存,这意味着需要支付更多的成本。 性能损失,因为64位是8字节,相比32位系统只有4字节。
函数介绍:local_irq_enable函数用于将CPSR寄存器中的中断使能位设为1,从而使得CPU能够响应中断。
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。
许庆伟:龙蜥社区eBPF技术探索SIG组 Maintainer & Linux Kernel Security Researcher
进程或者线程绑定到某个CPU Core,仍然可能会有线程或者进程切换的发生,如果想到达到进一步减少其他进程对于该进程或者线程影响,可以采取把CPU Core从Linux内核调度中剥离出来。Linux内核提供isolcpus,对于有4个CPU core的系统,在启动时候加入isolcpus=2,3,那么系统启动后将不会使用CPU3,CPU4.这里的不适用不是绝对的,但是可以通过taskset命令来设置
原文地址:牛客网论坛最具争议的Linux内核成神笔记,GitHub已下载量已过百万
众所周知,硬实时的概念,其核心并非追求速度的极致,而是确保系统能在预定的、可重复的时间范围内给予确定的响应。这意味着,实时系统的正确性不仅在于计算逻辑的正确,更在于结果的产生时间是否符合预期。以汽车为例,当发生碰撞时,安全气囊必须在极短的时间内弹开,否则可能无法起到应有的保护作用。
多核CPU现在很常见,那么问题来了,一个程序在运行时,只在一个CPU核上运行?还是交替在多个CPU核上运行呢?Linux内核是如何在多核间调度进程的呢?又是内核又是CPU核,两个核有点绕,下面称CPU处理器来代替CPU核。
指挥linux系统稳定运行的核心是linux内核。这个内核相当于linux系统的“大脑”,linux系统的就是在linux内核上发展起来的。linux高可用就是针对linux内核的。
操作系统(Operating System),传统上负责对计算机硬件直接控制以及管理的系统软件。操作系统的功能一般包括处理器管理、存储管理、设备管理和作业管理等。当多个程序运行时,操作系统负责规划每个程序的处理时间。 一个操作系统概念上可以分成两个部分:内核(Kernel)以及壳(shell)。
eBPF代表扩展的伯克利数据包过滤器。在这份全面的技术指南中,了解关于Linux eBPF的所有重要信息。
要理解第一个问题,得先从ACPI(高级配置与电源接口)说起,ACPI是一种规范(包含软件与硬件),用来供操作系统应用程序管理所有电源接口。
Linux内核软件开发 - 长安汽车 工作职责 参与项目的需求分析和技术文档的编写; 负责Linux内核性能的评估,设计、实现、验证工作; 负责分析RT、LTS、CVE等补丁和新Feature的移植; 负责Linux系统下内存、调度、文件系统、网络等内核子系统的优化、调试、交付工作; 基于SOC芯片的BSP包进行自研内核版本的移植; 负责完成内核开发的技术文档设计及输出; 负责编写编译脚本和自动化脚本; 任职资格 学历要求:大学本科及以上学历。 专业要求:相关专业。 工作经历:本科3年以上Linux驱动或内
System Type arm 占用配置,一般是厂家提供,与第7项代替了原有的Processor type and features
Linux内核源码分析方法 一、内核源码之我见 Linux内核代码的庞大令不少人“望而生畏”,也正因为如此,使得人们对Linux的了解仅处于泛泛的层次。如果想透析Linux,深入操作系统的本质,阅读内核源码是最有效的途径。我们都知道,想成为优秀的程序员,需要大量的实践和代码的编写。编程固然重要,但是往往只编程的人很容易把自己局限在自己的知识领域内。如果要扩展自己知识的广度,我们需要多接触其他人编写的代码,尤其是水平比我们更高的人编写的代码。通过这种途径,我们可以跳出自己知识圈的束缚,进入他人的知识圈,了解更
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。
NXP 会从linux内核官网下载某个版本,然后将其移植到自己的 CPU上,测试成功后就会将其开放给NXP的CPU开发者。开发者下载 NXP 提供的 Linux 内核,然后将其移植到自己的产品上。
网上已经有很多关于Linux内核内存管理的分析和介绍了,但是不影响我再写一篇:一方面是作为其他文章的补充,另一方面则是自己学习的记录、总结和沉淀。
老的Linux内核中,如果一个中断服务程序不想被别的中断打断,我们能看到这样的代码:
我们可以把内核想象成一个服务器,专门响应各种请求。这些请求可以是CPU上正在运行的进程发起的请求,也可以是外部的设备发起的中断请求。所以说,内核并不是串行运行,而是交错执行。既然是交错执行,就会产生竞态条件,我们可以采用同步技术消除这种竞态条件。
大家好,今天给大家分享一下我个人学习Linux内核的总结,由于新的内核版本太过于庞大,说实话,啃不动,然借鉴前人的建议,故开始从早期的Linux0.11版本开始学习。
分别是: 1、Makefile:分布在 Linux 内核源代码根目录及各层目录中,定义 Linux 内核的编译规则; 2、配置文件(config.in):给用户提供配置选择的功能; 3、配置工具:包括配置命令解释器(对配置脚本中使用的配置命令进行解释)和配置用户界面(提供基于字符界面、基于 Ncurses 图形界面以及基于 Xwindows 图形界面的用户配置界面,各自对应于 Make config、Make menuconfig 和 make xconfig)。
在深入探讨Linux虚拟网络设备的底层原理之前,重要的是要理解这些设备如何在Linux内核中实现,以及它们如何与操作系统的其他部分交互以提供高效且灵活的网络功能。虚拟网络设备在现代网络架构中发挥着关键作用🔑,特别是在云计算☁️、容器化📦和网络功能虚拟化(NFV)环境中。
为了彻底理解是什么使得Linux能正常运行以及其为何能在各种不同的系统中运行良好,你需要深入研究内核最本质的部分。内核处理CPU与外界间的所有交互,并且决定哪些程序将以什么顺序共享处理器时间。它如此有效地管理有限的内存,以至成百上千的进程能高效地共享系统。它熟练地统筹数据传输,这样CPU 不用为等待速度相对较慢的硬盘而消耗比正常耗时更长的时间。
但凡懂Linux内核的,都知道Linux内核的CFS进程调度算法,无论是从2.6.23将其初引入时的论文,还是各类源码分析,文章,以及Linux内核专门的图书,都给人这样一种感觉,即 CFS调度器是革命性的,它将彻底改变进程调度算法。 预期中,人们期待它会带来令人惊艳的效果。
我们可以在文章的开始就列出一个列表,列出可能影响Linux操作系统性能的一些调优参数,但这样做其实并没有什么价值。因为性能调优是一个非常困难的任务,它要求对硬件、操作系统、和应用都有着相当深入的了解。如果性能调优非常简单的话,那些我们要列出的调优参数早就写入硬件的微码或者操作系统中了,我们就没有必要再继续读这篇文章了。正如下图所示,服务器的性能受到很多因素的影响。
hi,大家好,今天分享一篇内存性能优化的文章,文章用了大量精美的图深入浅出地分析了Linux内核slab性能优化的核心思想,slab是Linux内核小对象内存分配最重要的算法,文章分析了内存分配的各种性能问题(在不同的场景下面),并给出了这些问题的优化方案,这个对我们实现高性能内存池算法,或以后遇到内存性能问题的时候,有一定的启发,值得我们学习。
大家都知道Linux内核task调度器经历了O(n),O(1)调度器,目前是CFS,期间也出现了几个优秀的候选调度器,但最终都没能并入内核,我们只能从一些零散的patch和文章中知道它们的存在。
我就知道有人会这么说,然而那样就成了一篇议论文了,而我只是想写一篇随笔。所以,不管事实是不是那样,反正我就是觉得Windows,MacOS,iOS都很流畅,而Linux,Android却很卡。当然了,这里说的是GUI,如果考量点换成是Web服务的吞吐和时延,那估计结论要反过来了,不过那是客户端程序感觉到的事,作为人,who care!
连接跟踪(也叫会话管理)是状态防火墙关键核心,也是很多网元设备必不可少的一部分。各厂商的实现原理基本雷同,只是根据各自的业务进行修改和优化。其中,还有不少厂商干脆是基于Linux内核实现的。下面,我们就来看看Linux内核中连接跟踪的几个要点。
操作系统属于软件范畴,负责管理系统的硬件资源。OS具备的功能:1.为应用程序提供执行环境。2.为多用户和应用程序管理计算机的硬件资源。3.虚拟化功能。4.支持并发。
现在很多人都在诟病Linux内核协议栈收包效率低,不管他们是真的懂还是一点都不懂只是听别人说的,反正就是在一味地怼Linux内核协议栈,他们的武器貌似只有DPDK。
汇编的语法风格分为两种,一种是intel风格,一种是at&t风格,intel风格主要用于windows平台,at&t风格主要用于unix平台。
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