linux內核源代碼導讀(1)-展示頁
2025-05-23 22:44本頁面
【正文】 程序的正常執(zhí)行，如果對核心內核所在的地址空間寫入數(shù)據(jù)的話，會導致系統(tǒng)崩潰) ?什么是用戶態(tài)和內核態(tài)？ ?一般現(xiàn)代 CPU都有幾種不同的指令執(zhí)行級別 ?在高執(zhí)行級別下，代碼可以執(zhí)行 特權指令 ，訪問 任意的物理地址 ，這種 CPU執(zhí)行級別就對應著內核態(tài) ?而在相應的低級別執(zhí)行狀態(tài)下，代碼的掌控范圍會受到限制。 ?上述判斷由硬件完成 ?一般來說在 Linux中，地址空間是一個顯著的標志：0xc0000000以上的地址空間只能在內核態(tài)下訪問，0x00000000－ 0xbfffffff的地址空間在兩種狀態(tài)下都可以訪問 注意 :這里所說的地址空間是邏輯地址而不是物理地址 I386系統(tǒng)的基本概念 ?代碼的運行 ?堆棧的概念 ?內核態(tài)與用戶態(tài) ?中斷 /異常 /系統(tǒng)調用 ?虛擬內存 中斷和異常 ?中斷（廣義） 會改變處理器執(zhí)行指令的順序，通常與 CPU芯片內部或外部硬件電路產生的電信號相對應 ?中斷 ——異步的： 由硬件隨機產生，在程序執(zhí)行的任何時候可能出現(xiàn) ?異常 ——同步的： 在（特殊的或出錯的）指令執(zhí)行時由 CPU控制單元產生 我們用“中斷信號”來通稱這兩種類型的中斷 設備 設備 控制器 中斷 控制器 IRQ CPU INTR 中斷信號的作用 ?中斷信號提供了一種特殊的方式，使得 CPU轉去運行正常程序之外的代碼 ?比如一個外設采集到一些數(shù)據(jù)，發(fā)出一個中斷信號，CPU必須立刻響應這個信號，否則數(shù)據(jù)可能丟失 ?當一個中斷信號到達時， CPU必須停止它當前正在做的事，并且切換到一個新的活動 ?為了做到這這一點， ?在進程的內核態(tài)堆棧保存程序計數(shù)器的當前值 (即 eip和 cs寄存器 )以便處理完中斷的時候能正確返回到中斷點， ?并把與中斷信號相關的一個地址放入進程序計數(shù)器，從而進入中斷的處理 系統(tǒng)調用的意義 ?操作系統(tǒng)為用戶態(tài)進程與硬件設備進行交互提供了一組接口 ——系統(tǒng)調用 ?把用戶從底層的硬件編程中解放出來 ?極大的提高了系統(tǒng)的安全性 ?使用戶程序具有可移植性 ?基于 I386的 Linux使用 int 0x80進行系統(tǒng)調用 I386系統(tǒng)的基本概念 ?代碼的運行 ?堆棧的概念 ?內核態(tài)與用戶態(tài) ?中斷 /異常 /系統(tǒng)調用 ?虛擬內存 虛擬內存 ?物理內存有限，是一種稀缺資源 ?局部性原理 ?空間局部性 ?時間局部性 ?按需調頁 ?頁框 ?利用磁盤上的交換空間 ?進程的虛擬地址空間 ?獨立的地址空間（ 32位， 4GB），每個進程一個 ?在 Linux中， 3G以上是內核空間， 3G以下是用戶空間 ?4G的進程地址空間使用進程私有的二級頁表進行地址轉換（虛擬地址 ?物理地址） ?頁面大小： 4KB ?頁目錄、頁表 ?若對應的內容在內存中，則對應的二級頁表項記錄相應的物理頁框信息 ?否則根據(jù)需要進行裝載或者出錯處理 ?進程調度后，執(zhí)行一個新的被調度的進程之前，要先進行頁表切換 ?Linux中的內核空間 ?每個進程 3G以上的空間用作內核空間 ?從用戶地址空間進入內核地址空間不經過頁表切換 ?而是通過中斷 /異常 /系統(tǒng)調用入口（也只能如此） 小結 ?根據(jù)代碼的執(zhí)行、中斷 /異常 /系統(tǒng)調用來理解操作系統(tǒng) ?操作系統(tǒng)提供中斷 /異常處理 ?操作系統(tǒng)提供系統(tǒng)調用 ?應用開發(fā)人員編寫應用程序 ?驅動開發(fā)人員編寫驅動 ?應用程序運行 序 ?一些基本概念 ?操作系統(tǒng)的基本概念 ?I386系統(tǒng)的基本概念 ?Linux簡介 ?源碼閱讀和 project環(huán)境 ?Linux 源碼簡介 Linux簡介 ?什么是 Linux？ ?“ Linux”在不同的語境下的含義 ?Linux發(fā)展簡史 ?Linux操作系統(tǒng)的主要內容 ?Linux版本 ?內核版本 ?發(fā)行版本 ?Linux系統(tǒng)的好處 ?Linux的運行及相關基本概念 什么是 Linux？ ?Linux是一個類 Unix（ Unixlike）的操作系統(tǒng)，在 1991年發(fā)行了它的第一個版本 ?在 Linux內核維護網站上，“ What is Linux?” From “” ?Linux的來歷和目標： ?Linux is a clone of the operating system Unix, written from scratch by Linus Torvalds with assistance from a looselyknit team of hackers across the Net. It aims towards POSIX and Single UNIX Specification pliance. ?Linux的功能 ?It has all the features you would expect in a modern fullyfledged Unix, including true multitasking, virtual memory, shared libraries, d
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