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时间:2024-12-23 07:55:23 来源:taptap网站源码模板

1.Linux内核源码解析---cgroup实现之整体架构与初始化
2.linux内核源码:文件系统——可执行文件的码文加载和执行
3.linux文件操作内核源码解密
4.Linux内核源码分析:Linux内核版本号和源码目录结构

linux源码文件件介绍

Linux内核源码解析---cgroup实现之整体架构与初始化

       cgroup在年由Google工程师开发,于年被融入Linux 2.6.内核。介绍它旨在管理不同进程组,码文监控一组进程的介绍行为和资源分配,是码文Docker和Kubernetes的基石,同时也被高版本内核中的介绍真金棋牌app源码LXC技术所使用。本文基于最早融入内核中的码文代码进行深入分析。

       理解cgroup的介绍核心,首先需要掌握其内部的码文常用术语,如子系统、介绍层级、码文cgroupfs_root、介绍cgroup、码文css_set、介绍cgroup_subsys_state、码文cg_cgroup_link等。子系统负责控制不同进程的行为,例如CPU子系统可以控制一组进程在CPU上执行的时间占比。层级在内核中表示为cgroupfs_root,一个层级控制一批进程,层级内部绑定一个或多个子系统,每个进程只能在一个层级中存在,但一个进程可以被多个层级管理。ie调试源码窗口cgroup以树形结构组织,每一棵树对应一个层级,层级内部可以关联一个或多个子系统。

       每个层级内部包含的节点代表一个cgroup,进程结构体内部包含一个css_set,用于找到控制该进程的所有cgroup,多个进程可以共用一个css_set。cgroup_subsys_state用于保存一系列子系统,数组中的每一个元素都是cgroup_subsys_state。cg_cgroup_link收集不同层级的cgroup和css_set,通过该结构可以找到与之关联的进程。

       了解了这些概念后,可以进一步探索cgroup内部用于结构转换的函数,如task_subsys_state、find_existing_css_set等,这些函数帮助理解cgroup的内部运作。此外,cgroup_init_early和cgroup_init函数是初始化cgroup的关键步骤,它们负责初始化rootnode和子系统的数组,为cgroup的使用做准备。

       最后,需要明确Linux内一切皆文件,shortny短网址源码cgroup基于VFS实现。内核启动时进行初始化,以确保系统能够正确管理进程资源。cgroup的初始化过程分为早期初始化和常规初始化,其中早期初始化用于准备cpuset和CPU子系统,确保它们在系统运行时能够正常工作。通过这些步骤,我们可以深入理解cgroup如何在Linux内核中实现资源管理和进程控制。

linux内核源码:文件系统——可执行文件的加载和执行

       本文深入探讨Linux内核源码中文件系统中可执行文件的加载与执行机制。与Windows中的PE格式和exe文件不同,Linux采用的是ELF格式。尽管这两种操作系统都允许用户通过双击文件来执行程序,但Linux的实现方式和底层操作有所不同。

       在Linux系统中,双击可执行文件能够启动程序,这背后涉及一系列复杂的底层工作。首先,我们简要了解进程间的数据访问方式。在用户态运行时,ds和fs寄存器指向用户程序的数据段。然而,当代码处于内核态时,php logo制作源码ds指向内核数据段,而fs仍然指向用户态数据段。为了确保正确访问不同态下的数据,需要频繁地调整fs寄存器的值。

       当用户输入参数时,这些信息需要被存储在进程的内存空间中。Linux为此提供了KB的个页面内存空间,用于存放用户参数和环境变量。通过一系列复制操作,参数被安全地存放到了进程的内存中。尽管代码实现可能显得较为复杂,但其核心功能与传统复制函数(如memcpy)相似。

       为了理解参数和环境变量的处理,我们深入探讨了如何通过不同fs值来访问内存中的变量。argv是一个指向参数的指针,argv*和argv**指向不同的地址,它们可能位于内核态或用户态。在访问这些变量时,需要频繁地切换fs值,以确保正确读取内存中的数据。通过调用set_fs函数来改变fs值,并在读取完毕后恢复,mud文字传奇源码实现不同态下的数据访问。

       在Linux的加载过程中,参数和环境变量的处理涉及到特定的算法和逻辑,以确保正确解析和执行程序。例如,通过检查每个参数是否为空以及参数之间的空格分隔,来计算参数的数量。同时,文件的头部信息对于识别文件类型至关重要。早期版本的Linux文件头部信息相当简单,仅包含几个字段。这些头部信息为操作系统提供了识别文件类型的基础。

       为了实现高效文件执行,Linux使用了一系列的内存布局和管理技术。在执行文件时,操作系统负责将参数列表、环境变量、栈、数据段和代码段等组件放入进程的内存空间。这种布局确保了程序能够按照预期运行。

       最后,文章提到了一些高级技术,如线程切换、内存管理和文件系统操作,这些都是Linux内核源码中关键的部分。尽管这些技术在日常编程中可能不常被直接使用,但它们对于理解Linux的底层工作原理至关重要。通过深入研究Linux内核源码,开发者能够更全面地掌握操作系统的工作机制,从而在实际项目中提供更高效、更安全的解决方案。

linux文件操作内核源码解密

       在Linux编程中,文件操作是基础且重要的部分。开发者们常会遇到忘记关闭文件、子进程对父进程文件操作、以及socket连接问题等疑问。其实,一切在Linux内核看来,都归结为文件操作。让我们一起探索内核如何处理这些文件操作,理解背后的结构和机制。

       首先,文件在内核中有三个关键结构体:struct files_struct(打开文件信息表)、struct fdtable(文件描述符表)和struct file(打开文件对象)。这三个结构体共同构成了应用程序与内核交互的桥梁。当进程打开文件时,内核会通过这三个结构体进行管理。

       当一个进程打开多个文件时,struct files_struct存储了所有打开的文件信息,而文件描述符fd通过它指向struct file。单进程使用dup或fork子进程时,文件对象会被共享,多个描述符指向同一对象,这时的读写状态是共享的,但关闭一个描述符不会影响其他。

       对于多线程环境,线程之间的文件操作更为微妙。线程通过CLONE_FILES标志共享父进程的文件信息,这可能导致线程间操作的同步问题。在关闭文件时,如果引用计数大于1,不会立即释放,直到所有引用消失。

       当我们调用open时,do_sys_open系统调用负责获取描述符、创建对象并连接两者。写文件时,内核会跟踪文件位置并调用write方法进行实际操作,驱动程序负责具体实现。关闭文件则有主动和被动两种情况,主动关闭可能因引用计数不为零而无法立即释放,而进程退出时会自动关闭所有打开的文件。

       理解Linux文件操作的内核机制,对于编写健壮的程序至关重要。编程不仅是代码的堆砌,更是对系统底层原理的掌握。希望这个深入解析能帮助你解答疑惑,后续的系列文章和视频也欢迎查阅,共同提升我们的技术素养。

       附件:

       宏伟精讲系列文章

       宏伟技术:我为什么要在知乎写博客?

       宏伟技术:内核探秘·线程与文件操作

       宏伟技术:理解双堆栈原理

       宏伟技术:Linux popen和system函数详解

Linux内核源码分析:Linux内核版本号和源码目录结构

       Linux内核版本和源码目录结构对于理解其内部设计至关重要。内核分为稳定版和开发版,版本号由主版本、次版本和修订版本组成,次版本号用于区分两者。内核代码分散在庞大的源码中,组织在个C文件和若干个特定目录下。

       Linux源码的根目录下,首先是arch目录,负责屏蔽不同体系结构间的差异,如虚拟地址翻译函数switch_mm。block目录存放通用的块设备驱动程序,如硬盘和U盘的读写操作。驱动程序通常在drivers目录,但块设备驱动被独立出来,因为它们的读写逻辑通用。certs目录用于存储认证和签名相关的代码,保障系统安全。

       内核模块是Linux 2.2版本后引入的概念,以.so文件形式独立,根据需要动态加载,带来灵活性但也增加了安全风险。crypto目录包含加密和压缩算法,保障数据安全。Documentation目录提供内核模块的文档和规范,drivers目录存放硬件驱动,fs目录处理文件系统,init目录负责内核初始化,ipc目录负责进程间通信,kernel目录包含核心功能代码,lib目录是内核的库函数集,mm目录负责内存管理,net目录处理网络协议,samples目录包含示例代码,scripts目录是编译和调试工具,security目录负责安全机制,sound目录负责音频处理,tools目录包含开发工具,usr目录是用户打包,virt目录关注虚拟化,LICENSE目录则记录了许可证信息。

       除了目录,源码中还有COPYING(版权声明)、CREDIT(贡献者名单)、Kbuild(构建配置)、MAINTAINERS(维护者信息)、Makefile(编译指令)和README(基本信息)等文件,它们分别提供了内核使用、贡献者认可、构建指导和基本介绍。这些组织结构使得Linux内核源码易于理解和维护。

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