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著名的linux英雄站点的文档打包

malloc(1,sizeof(struct task_struck))<br>
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拷贝一些变量,还是和服进程公用一部分内存.malloc 函数怎么实现(在内存管理那一部分,但此处我认为不能不想)<br>
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3,.对于线程来说, 又如何实现呢?<br>
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4, 调度策略函数 schedul()<br>
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有几种形势, 时间片轮转, 抢占式,优先级抢占式, 多级反馈制.除了时间片轮转外都要对进程树进行遍历,(对于实时进程<br>
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的fifo机制不用)linux 是怎样保证了高效呢?如果把最大线成数修改, 效率会不会降低<br>
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5, 进程通讯用到的管道,信号结构如何<br>
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待续..<br>
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读核日记(四)  <br>
本文出自:http://os.silversand.net 作者: sunmoon (2001-09-01 07:05:00)      <br>
这几天身体不太好,进展不快.有时候突然发现在拼命的读代码的间隙里,停一会想一想,收获会更大.特别是对于这种非常庞大的系统来说.把握整体的意义尤其重要.随着对linux整体的拆解,我对于整个系统,已经不想开始是那么模糊.好像已经度过了那个极点.不过我也应做好准备,因为一但我对整个细节解读时,肯定也会有同样的经历.<br>
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整个linux内核之所以这样艰涩,难懂就在于它的整体性.想我们这样很少写万行以上程序的人来说,它就好像一个庞大的肉球.让你不知道如何下嘴.不过一但咬破.就非常香美了.毕竟,读这么优秀的代码也是一种享受.<br>
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我个人认为linux 的内核难在这几点:1,系统庞大,太多的变量,结构, 以及typedef定义的东西不容易找到.2,作为操作系统,它的函数调用时动态的,读不懂大量的makefile 你根本就不知道这50 M的东西是怎么组织起来的,况且,你绝对不可以像跟踪程序一样用debug走一下.3, 庞大的数据结构,可能是比较简单的运算变得不容易读.<br>
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因此在读核的初级阶段.我们应该善于想象,善于将不容易理解的部分用伪码的理解方式走过,当我们对大局把握好了,将整个结构拆解清楚了,在读不迟.况且,虽内核本身来说,它所涉及到的运算,结构. 本质上和课本上的没有差别.(可惜我不是计算机系毕业的).只不过是内容多了一些罢了.<br>
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比如说进程调度这一部分,说白了,就是在调用fork()的时候,就产生一task_strut 类型的指针,它包含进程调度所用到的一切信息.然后将这个指针插到队列中去就行了,然后cpu 一次总队类中取出指针,分配给他们时间片.<br>
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而这个指针如何插入呢?说白了就是看它的weight,weight 的计算方法,有根据进程类型的不同由不同的算法(实时进程,内核进程,普通进程).好了,这样我们想一下&lt;&lt;数据结构中&gt;&gt;关于队列的操作,插入,删除,插到队头,置于队尾.再想一下,这些操作如何同操作系统的应用结合在一块.例如;好队进程正在运行,突然,由于一硬件中断.产生一进程,它必须马上处理.系统应把它插入到队头.<br>
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好了.你可以读一下/usr./src/linux/kenrel/sched.c,不要过那么多全局变量,现在数据结构上走过去,如下面的代码:<br>
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static inline void move_last_runqueue(struct task_struct * p)<br>
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{<br>
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struct task_struct *next = p-&gt;next_run;<br>
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struct task_struct *prev = p-&gt;prev_run;<br>
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　<br>
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/* remove from list */<br>
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next-&gt;prev_run = prev;<br>
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prev-&gt;next_run = next;<br>
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/* add back to list */<br>
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p-&gt;next_run = &init_task;<br>
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prev = init_task.prev_run;<br>
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init_task.prev_run = p;<br>
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p-&gt;prev_run = prev;<br>
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prev-&gt;next_run = p;<br>
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}<br>
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　<br>
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static inline void move_first_runqueue(struct task_struct * p)<br>
<br>
{<br>
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struct task_struct *next = p-&gt;next_run;<br>
<br>
struct task_struct *prev = p-&gt;prev_run;<br>
<br>
　<br>
<br>
/* remove from list */<br>
<br>
next-&gt;prev_run = prev;<br>
<br>
prev-&gt;next_run = next;<br>
<br>
/* add back to list */<br>
<br>
p-&gt;prev_run = &init_task;<br>
<br>
next = init_task.next_run;<br>
<br>
init_task.next_run = p;<br>
<br>
p-&gt;next_run = next;<br>
<br>
next-&gt;prev_run = p;<br>
<br>
}<br>
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如果你还不懂,你可能要先,在c语言和数据结构上下一点功夫.其他的模块,我想也是大同小异, 不过,也修补会这么简单.如内存管理中用到了好多平衡二叉树的排序,遍历等等.但总的结构时不变的.只要可以通栏全局,在不开定义的情况下,可以读懂全局变量的意思(其实,猜个八九不成问题),看懂是不成问题的.起码我是信心十足.<br>
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我应该在熟悉一下,计算机专业的软件基础课!!<br>
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读核日记(五)  <br>
本文出自:http://os.silversand.net 作者: sunmoon (2001-09-01 08:05:00)      <br>
进来忙得不得了,这时才体会出工作和在学校真的不同.有时候自己想做的事,很难如愿.不过我这一段时间没有太偷懒.对于linux 的386 保护模式,内存管理,作了一个初步的学习.当初学习操作系统课时老觉得理论没用. 如今,真的时间了,才知道理论知识是多么的缺乏.也许是书到用时方恨少<br>
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闲话少说<br>
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目前,linux 被移植到了各种机器上.如apple 等.但我个人认为linux的真正魅力.还是在i386机器上.因为llinus前辈在写linux 时的初衷,就是在386 平台上实现类unix的os<br>
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linux使用了intel 80386系列处理器的”保护模式”.操作系统的资源的管理和分配.由80386硬件存储管理和保护机制实现<br>
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虚拟存储器,是一种扩种内存的设计方案.他来源于当初主存非常昂贵的年代.用到了程序的局部性原则,即程序在运行时没有必要全部装入内存.支部当前要运行的那一部分调入内存即可<br>
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实际上,整个存储系统是 由 高速缓存--- 内存--- 硬盘 等多级存储介质构成的,但这对程序原始透明的,比如我们在程序中执行这样一天指令<br>
mov bx ,1997<br>
mov ax ,[bx]<br>
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这样地址是1997 的内容背拷贝到了ax ,这样由程序产生的地址时虚地址.这个地址与实际的物理地址是不同的.要有这个地址转换到实际的物理地址,就需要有一个转换机制.通常叫做MMU的硬件单元完成这个任务<br>
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所谓的保护机制就是在这个基础上进行的.它的目的是要使不同的程序段互不干涉.系统进程与用户进程严格分开已达到系统安全与多用户多进程的要求.在linux 中通过给不同的任务分配不同的虚拟地址到物理地址的映射.来实现不同任务的切换与保护.同时.linux “可能”是把系统进程与用户进程分开(我不太确定,可能是把系统进程的地址控制在100000以内?,当然在iipv通行中的共享内存,由于操作不当可能产生不可预料的后果).<br>
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另外,linux对统一任务也进行了不同程度的保护.它使用优先级来决定的.比如内核的优先级是0,系统调用 :1 库:2 用户进程3.在程序对某一个数据段进行读写的时候,.应县检查优先级,.在决定它运行的优先级或存取权限.<br>
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我想,这个优先级一定会和struct_task 的某些表示调度优先级的参数关联.<br>
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对于内存管理,通常是有段式,页式和段页式三种方式.在这里讨论的使者两种方式的虚拟-物理转换机制的不同.因为linux实行的是段页式内存管理.因此这两种映射机制,也就必须都存在<br>
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段式管理,使用了一系列的可改变大小的地址集合进行管理.它的好处是,可以充分利用物理内存.缺点是难以管理,<br>
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通常在c 中 我们可以这样定义一个段(此定义只是解释段的概念,linux中绝不是如此)<br>
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typedef stucrt duan <br>
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{<br>
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struct duan * next ,*pre ;/*所所需指针*/<br>
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int tag;<br>
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iint begin ,end /*始末点*/<br>
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int size;<br>
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data data ; /*内容*/<br>
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……..<br>
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}<br>
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以上实在是实际内存中可能用到的段的数据结构.而我们在保护模式中,所谓的段是保护管理.大体上和汇编语言中基址寻址有些相似:他是实现虚拟-物理地址转换的基础(说白了,我个人认为,把所有的段定义成一样大就是页,不过实际上我还没看linux 是怎样做的,所以千万不要被我误导)<br>
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段 有一个基址 (base address)规定了在线性物理内存中的开始地址<br>
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有一个限制位,(limit) 表示段内最大偏移量,(也就是大小)<br>
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段的属性 (attribute) 表示该段是否会被读写<br>
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这3 个属性,包含在段的描述符中<br>
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所谓的描述符.是一个8个子节的存储单元,其结构大概如下:<br>
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字节0 -----0—7 位描述苻<br>
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字节1 ------8—15位描述符<br>
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字节2 -----0—7 位基址<br>
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字节3 -----8—15 位基址<br>
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字节4 -----16—24 段基址<br>
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字节5 -----存储权限的字节<br>
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字节6 -----G| D|0|0| 16-19位段界限<br>
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字节7 -----31-—24 段基址<br>
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其中第五个字节,是存取权字节,它包含有好几个标志位,用来标志该段是在内存中,还是没有.后者该段是用户段或者是系统段之类的.被人水平有限.在此不一一说明.希望有兴趣的朋友可以查一下资料,将给我们大家听<br>
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在系统段中.有一个字节.可以来定义系统段的类型,好像是有16类 像标志为有效的386.TSS,386中断门,386陷阱门等等,在此不一一介绍.在此要弄清楚两个名次 TSS(系统状态标) LDT(局部描述标),在相关的资料中,经常会碰到<br>
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在LINUX的内核中有一系列的描述苻表.像全局描述苻表(GDT),中断描述苻表(IDT)还有上面介绍的LDT等等,在他们中间.定义了系统可用的描述苻,中断门,等等.它的作用是使得机器的兼容性得到保证<br>
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在LDT 中.则定义了一些和具体的任务相联系的代码段,数据段等等.描述苻表的内数据结构大致如下:<br>
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typedef struct desc_struct<br>
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{<br>
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unsigned long a,b;<br>
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}<br>
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后面用以下两行完成了描述苻表的定义以及外部描述苻的定义:<br>
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desc_table[256]; //定义了可以在局部描述苻表中的最大描述苻量<br>
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extern dessc_table idt,gdt //外部的描述变量<br>
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至此,关于linux的分段机制大体上节讲解完毕了,剩下的就是在寄存器与选择器之间的映射,还有一些寻址方法<br>
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这部分内容,大概和&lt;&lt;汇编语言&gt;&gt;中讲的大同小异,在此不多费唇舌<br>
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读核日记(六)  <br>
本文出自:http://os.silversand.net 作者: sunmoon (2001-09-01 09:05:00)      <br>
我们讲完了分段机制。接下来我们需要分析保护模式的第二种存储管理机制：分页方式。<br>
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在前面我们提到过转台和控制寄存器组。他们包括EFLAGS、ELP。和4 个32 位的控制寄存器CRO CR1CR2 CER3。其中CRO中有一位PE 用于标志是使用保护模式还是实模式的。有一位PG定义是否使用分页方式（1或0）。<br>
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当PG=1 时，系统使用分页机制。80386使用大小位4K的页，并且每一个页的边界队奇。即每一个页的起始位置都可以被4K整除。这样4G的字节就被分成了1M 页。分页机制把线性页映射成物理页。真正的起到了转换作用<br>
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下面我们看一下LINUXE得分页结构：<br>
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1．多级页表结构<br>
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在LINUX中含有1M个页。其中每个页表占4个字节。则需要占用4M的连续内存因此LINUX引入了2 级页表结构。在线性地址中的后10 位（22-32）定义了二级页表。<br>
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二级页表有1K 个字节，页正好存在]一个4K 的页中。并且通过前20位进行索引，从而实现实际的物理地址。<br>
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这个地方我说不太清楚。大致可以这样理解。<br>
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如：有N 个链表。每一个便是一页。可最后一页的内容是指向另一个二级炼表的指针（或者是索引项）<br>
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2，页面项和页目录项<br>
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对于每一个页。都会存在一个页面项。用来表示该页的使用状况，是否空闲。是否在内存中等等。而这些相会存储成一个连标。以减少使用表时的查询时间等。<br>
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而每一个页表，会存在1024个页面项，这才是真正的“页“。<br>
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3，线性地址到物理地址的切换<br>
  1. CR 包含页目录的起始地址，用32 位地址中的31-22位的内容作页目录的页目录项的索引，于CR3种的页目录的起始地址相加。得到相应页表的地址 <br>
  2. 从指定的地址中取出32 位页目录项。它的提12 位是0用这32 位地址中21-12位作为页表中的页面的索引。将它乘以4和页表的起始地址相加，得到32位地址 <br>
  3. 奖11-0位作为相对一页面地址的偏移量，于32位页面地址相加。形成32 位的物理地址。 <br>
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4，页面CACHE<br>
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当然，系统频繁的访问二级页表，会造成很大的时间浪费，因此引入了页表CACHE，用来保存最近使用的页面，或者频繁使用的页面，关于CACHE 的原理这里不再详细讲解，有兴趣的朋友可以查一些，计算机专业的基础教材<br>
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至此，LINUX使用的836保护模式，基本上讲解完毕。至于控制转移和任务切换。和一般的汇编编程差不多少，本人汇编水平太低。不在献丑<br>
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总的说来，多任务的切换，以及保护模式的应用。虚拟存储系统的实现，是建立在硬件的技术支持之上的。<br>
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