作为全球应用最广泛的开源操作系统内核,Linux内核不仅支撑着Android系统、云计算平台和超级计算机,更是理解现代操作系统原理的最佳实践样本。 一、源代码目录:打开内核世界的地图 典型内核源码目录结构(以Linux 5.15为例): linux-5.15/ ├── arch/ # 硬件架构代码(x86, arm, riscv ):存放进程的代码、数据、堆、栈(比如你打开的 Word 文档数据) 内核空间(3-4GB):内核代码和数据,所有进程共享(比如内存管理模块、进程调度模块) 好处:进程之间互不干扰,一个程序崩溃不会影响其他程序 3) 3.2 内存空间划分(以 32 位系统为例) +------------------+ 4GB(虚拟地址空间) | 内核空间(3-4GB) | 所有进程共享,存放内核代码/数据 +----- Linux内核的设计哲学——模块化、可扩展性、性能优化——不仅体现在代码结构中,更渗透着Unix"做一件事并做好"的工程智慧。
文章目录 一、下载 Linux 内核源码 二、使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 一、下载 Linux 内核源码 ---- 参考 【Linux 内核】编译 Linux 内核 ① ( 下载指定版本的 Linux 内核源码 | Linux 内核版本号含义 | 主版本号 | 次版本号 | 小版本号 | 稳定版本 ) 博客 , 下载 Linux 5.6.18 版本的内核源码 ; 5.x 内核源码下载地址 : https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/ Linux 内核 5.6.18 版本 : https://mirrors.edge.kernel.org 不同版本的 Linux 内核 区别 : 系统调用 : 其系统调用是相同的 , 新的版本可能会增加新的系统调用 ; 设备文件 : 各内核版本的设备文件都是相同的 , 但是 内部接口 可能不同 ; 二、使用 按钮 , 此时就可以在 VSCode 中阅读 Linux 内核源码 ;
《Linux内核设计与实现》第3版,英文版已经出版,中文版即将出版。 本书基于linux 2.6介绍了linux内核的设计与实现,涵盖了从核心内核系统的应用到内核设计与实现等各方面内容,主要内容包括:进程管理、调度、时间管理和定时器、系统调用接口、内存寻址、内存管理、页缓存 本书详细描述了linux内核的主要子系统和特点,包括其设计、实现和接口,既介绍理论也讨论具体应用,填补了linux内核理论和实践细节之间的鸿沟。 能够带领读者快速走进linux内核世界,真正开发内核代码。 如果你是一名linux内核爱好者,本书的内容可以帮助你大显身手。如果你是一名普通程序员,本书的内容将会拓宽你的编程思路。 本版新增内容: ·增加一章专门描述内核数据结构 ·详细描述中断处理程序 ·扩充虚拟内存和内存分配的内容 ·调试linux内核的技巧 ·内核同步和锁机制的深度描述 ·提交内核补丁以及参与linux
随着时间的推移 TCP BBR 已经来到了 v3 版本,但因为尚处于测试阶段所以目前相关代码并没有汇入主线内核中。现阶段如果需要提前体验 BBR v3 的话手动编译内核是免不了的。 从 Google 拉取完整的包含 TCP BBR v3 的内核源码,视网络情况这一步可能需要较长时间。 3.拷贝配置 我们的最终目的是编译开启 TCP BBR v3,并不是内核参数调优,所以直接拷贝 Debian 的内核参数即可。下载 Debian 6.5 内核到本机并使用 7z 打开。 make -j4 deb-pkg #可按照编译机 CPU 线程数设置编译线程 编译完成后在上层文件夹中会生成我们所需要的包含 BBRv3 模块的内核文件:linux-image-6.4.0-xxxx.deb 在任意机器上安装此内核即可启用 BBRv3 : dpkg -i linux-image-6.4.0-xxxx.deb # 文件名以实际为准 如何确认当前已启用的 BBR 版本: modinfo tcp_bbr
为什么要裁剪内核? 因为mtd的kernel分区只有2M大,而实际内核有2.37MB,所以需要裁剪到小于2M(或者修改mtd分区值) 首先裁剪内核里无关的CPU/单板文件 通过vi .config,然后搜索2440,如下图所示 如下图所示,内核启动时,看到初始化了PS2鼠标驱动 ? ./ mv linux-3.4.2 linux-3.4.2_new //更改文件名 tar -xjf linux-3.4.2.tar.bz2 //解压需要比较的源文件 diff -urN linux-3.4.2 linux-3.4.2_new > linux-3.4.2_new.patch //生成补丁文件linux-3.4.2_new.patch
让我们了解和熟悉基本的Linux内核相关的信息,Linux内核我们主要从以下几个方面来讲解: Linux内核-什么是内核(本章节) Linux内核-内核参数 Linux内核-proc文件系统 Linux 什么是Linux内核 Linux 内核是Linux操作系统的核心部分,它是一个自由和开放源代码的类Unix操作系统内核。 以下是Linux内核的一些关键特点和功能: 开源:Linux内核的源代码是公开的,任何人都可以查看、修改和发布自己的版本。 Linux内核的官方网址就是https://www.kernel.org/ 本地内核文件 我们在Linux基础-linux目录介绍过/boot目录就是内核相关的的目录,这个是未升级内核之前的目录结构,可以和上面的内核版本进行对应 boot/ 总用量 91912 -rw-r--r--. 1 root root 152976 8月 8 2019 config-3.10.0-1062.el7.x86_64 drwxr-xr-x. 3
一、Linux内核2.6特点: 1.新的调度器 2.内核抢占 3.改进线程模型 4.虚拟内存 5.文件系统 6.音频:音频体系结构ALSA.支持USB音频和MIDI设备,并支持全双工重放功能。 二、LINUX内核的组成 1.LINUX内核源代码目录结构 1)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,powerpc,mips等。 3)crypto:常用加密和散列算法,还有一些散列和CRC校验。 4)Documentation:内核各部分通用解释和注释。 2)内存管理:控制多个内存安全的使用主内存的区域,当CPU提供内存管理单元时,Linux内存完成每个虚拟内存到物理内存的转换的过程 ? 3)虚拟文件系统 4)网络接口 ? 3.Linux内核空间与用户空间 Linux只能通过系统调用和硬件中断来完成用户空间到内核空间的控制转移
文章目录 一、解压内核源码 二、查询当前 Linux 内核版本号 三、进入并查看 linux 内核源码目录 一、解压内核源码 ---- 将 下载的 Linux 内核源码 linux-5.6.14.tar.gz 拷贝到 Ubuntu 虚拟机中 , 执行 tar xvf linux-5.6.14.tar.gz 命令 , 解压 Linux 内核源码 ; 解压完毕后 , linux-5.6.14 目录中就是解压后的 Linux 内核源码 ; 二、查询当前 Linux 内核版本号 ---- 执行 uname -a 命令 , 查询当前 Ubuntu 系统的 Linux 内核版本号 , 执行过程如下 : root@ubuntu x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux root@ubuntu:~/kernel# root@ubuntu:~/kernel# 当前的内核版本号是 4.13.0 ; 三 、进入并查看 linux 内核源码目录 ---- 进入之前解压的 linux-5.6.14 内核源码目录 ; root@ubuntu:~/kernel# ls linux-5.6.14 linux-5.6.14
对于服务器使用的操作系统基本上都是 Linux,而且内核源码也是开源的,任何人都可以下载,并增加自己的改动或功能,Linux 最大的魅力在于,全世界有非常多的技术大佬为它贡献代码。 操作系统核心的东西就是内核,这次我们就来看看,Linux 内核和 Windows 内核有什么区别? ---- 内核 什么是内核呢? 完成第一版 Linux 后,Linux Torvalds 就在网络上发布了 Linux 内核的源代码,每个人都可以免费下载和使用。 Monolithic Kernel Monolithic Kernel 的意思是宏内核,Linux 内核架构就是宏内核,意味着 Linux 的内核是一个完整的可执行程序,且拥有最高的权限。 ,内核中抽象出了微内核的概念,也就是内核中会有一个小型的内核,其他模块就在这个基础上搭建,整个内核是个完整的程序; Linux 的内核设计是采用了宏内核,Windows 的内核设计则是采用了混合内核。
本系列是对 陈莉君 老师 Linux 内核分析与应用[1] 的学习与记录。 进程创建 对于进程,线程,内核线程,内核使用唯一的数据结构task_struct来分别表示,也使用相同的调度算法对其进行调度. 所有的系统调用进入内核只有一个入口,但进入以后就分道扬镳,各有各的服务历程;而分手是暂时的,最终还是会归到一处,do_fork就是它们的聚合点. 父子进程共享内存的地址空间,但父进程的页表除外 copy_process()函数主要是为子进程创建父进程PCB的副本 3.3 Linux进程调度 所谓调度,实际就是从就绪队列中,选择一个进程投入到 更多可参阅<深入理解Linux内核>第三版第七章 参考资料 [1] Linux 内核分析与应用: https://next.xuetangx.com/course/XIYOU08091001441/1516763
3步拆解Linux内核源码的思维模型——从“不敢碰”到“庖丁解牛”一、第一步:资料收集与框架搭建——像拼图一样找到“地图”初看Linux内核源码的人,往往会被其千万行代码淹没。 代码注释:内核开发者习惯用英文注释标记设计意图,比如mm/page_alloc.c中的zone_watermark_ok()函数注释会解释内存水位线算法。 3. 3. 逆向追踪法 遇到复杂逻辑时,从问题现象反推代码。 3. 结语:从“读代码”到“与代码对话”阅读Linux内核源码的本质,是与全球顶尖工程师的思维对话。
2003 年发布的 Linux 2.6 内核是一个里程碑,它标志着 Linux 从 “极客玩具” 向全场景操作系统的蜕变。 如果说 2.4 内核是 Linux 进入企业级市场的起点,那么 2.6 及后续版本则是一场从内到外的 “现代化革命”,不仅让 Linux 在服务器、桌面、嵌入式领域全面开花,更奠定了移动互联网和云计算时代的技术基石 四、文件系统:从 “能用” 到 “好用又耐用” 4.1 ext4:ext3 的全面升级(2.6.28 集成) 更大的文件和分区:支持单个文件 16TB,分区 1EB(1024PB),再也不用担心存不下 ALSA(高级 Linux 声音架构)免费开源,支持: 多通道音频(5.1、7.1 声道),在家看电影有影院级体验。 软件合成器(如 FluidSynth),音乐制作爱好者可以用 Linux 编曲。 六、电源管理:让设备 “更省电、更智能” 6.1 ACPI 全面支持与动态调频(cpufreq,2.6.10 引入) ACPI(高级配置和电源接口):取代老旧的 APM,支持睡眠(S3)、休眠(S4)等更多电源状态
文章目录 一、安装内核模块 二、安装内核 三、重启系统 四、查看当前内核版本 一、安装内核模块 ---- 确保 Linux 内核编译完成 , 没有任何报错之后 ; 参考 【Linux 内核】编译 Linux 内核 ⑥ ( 安装 OpenSSL | 安装其它依赖库 | 内核编译完成 ) 博客 ; 进入 Linux 内核源码的根目录 , 执行 sudo make modules_install 命令 , 安装编译好的内核模块 ko INSTALL arch/x86/crypto/sha256-ssse3.ko INSTALL arch/x86/crypto/sha512-ssse3.ko INSTALL arch -5.6.14# root@ubuntu:~/kernel/linux-5.6.14# 二、安装内核 ---- 内核模块安装完成后 , 执行 sudo make install 命令 , 安装内核 ; 下面的内核安装过程会持续很长时间 ; 内核安装过程 : root@ubuntu:~# cd kernel/linux-5.6.14 root@ubuntu:~/kernel/linux-5.6.14
: ——linux版本号由3组数字组成: 第一组数字:表示目前发布的内核主版本。 这个文件就是linux内核特有的内核编译体系需要用到的文件 MAINTAINERS:这个文件主要是介绍了维护人员列表以及如何提交内核更改 Makefile:这个是linux内核的总makefile,整个内核工程用这个 init:init是初始化的意思,这个目录下的代码就是linux内核启动时初始化内核的代码。 ipc:ipc就是inter process commuication,进程间通信,里面都是linux支持的IPC的代码实现 kernel:kernel就是内核,就是linux内核,所以这个文件夹下放的就是内核本身需要的一些代码文件 scripts:脚本,这个目录下全部是脚本文件,这些脚本文件不是linux内核工作时使用的,而是用来辅助对linux内核进行配置编译生产的。
你是否好奇过,为什么 Linux 系统可以在不重启的情况下支持新硬件?为什么修改一个驱动程序不需要重新编译整个内核? 这一切都离不开 Linux 的 "模块化魔法"—— 内核模块(Kernel Module)。 作为 Linux 内核最灵活的特性之一,内核模块让开发者可以动态扩展内核功能,今天就来揭开这个神秘组件的面纱。 一、什么是内核模块? 典型应用:设备驱动、文件系统、网络协议、硬件扩展功能 1.3 内核模块 vs 普通程序 特性 内核模块 普通用户程序 运行空间 内核态(Ring 0) 用户态(Ring 3) 内存管理 加载模块(需要root权限) sudo insmod hello_module.ko # 3. 查看内核日志(验证初始化函数执行) dmesg | tail # 4.
什么是Linux内核 Linux系统的基础包括内核、C库、编译器、工具集和系统的基本工具,比如登陆程序和shell。当我们说到Linux这个词时,一般指的是Linux内核。 Linux内核是一个单内核,它运行在单独的内核地址空间,但是它汲取了微内核的精华,相对于Unix内核,Linux内核有很多新的特性: Linux支持动态加载内核模块。 虽然Linux内核也是单内核,但是在需要的时候可以动态的卸载和加载部分内核代码; Linux支持对称多处理(SMP)机制; Linux内核可以抢占,允许在内核运行的任务优先执行; Linux内核不区分线程和其他一般的进程 ,对内核来说,所有进程都一样,只不过有的共享资源; Linux提供具有设备类的面向对象的设备模型、热插拔事件,以及用户空间的设备文件系统(sysfs); Linux忽略了一些拙劣的Unix特性,并且很好的体现了自由的特性 ; 内核版本号与开发者社区 Linux内核版本号总共包含三个数字,用 .
我们的Linux进阶部分,到目前为止,已经讲过:硬件,日常运维,基础软件,日志,进阶命令,防火墙,Shell编程,以及本章将要讲解的内核相关内容,和最后一章Linux系统。 让我们了解和熟悉基本的Linux内核相关的信息,Linux内核我们主要从以下几个方面来讲解: Linux内核-什么是内核 Linux内核-内核模块&参数(本章节) Linux内核-proc文件系统 Linux 内核-sys文件系统 Linux内核-tmpfs文件系统 Linux内核升级,在运维生涯中,其实并不常见。 二、常用命令 1.查看内核模块 #查看当前系统加载的内核模块 lsmod #这个目录下就是Linux服务器有的内核模块 /lib/modules/内核版本/kernel 2.添加新的内核模块 [root root@localhost ]# lsmod |grep kvm kvm 667648 0 irqbypass 16384 1 kvm 3.
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。 实际上,如果你没有对你的进程做过特殊处理的话,LINUX内核是有可能把它放到多个CPU处理器上运行的,这是内核的负载均衡。 上文说过,每个处理器上有一个runqueue队列,表示这颗处理器上处于run状态的进程链表,在多处理器的内核中,就会有多个runqueue,而如果他们的大小很不均衡,就会触发内核的load_balance 当然,多核CPU也有许多种,例如INTEL的超线程技术,而LINUX内核对一个INTEL超线程CPU会看成多个不同的CPU处理器。 上面说过,如果你没有对你的进程做过特殊处理的话,LINUX内核是有可能把它放到多个CPU处理器上运行的,但是,有时我们如果希望我们的进程一直运行在某个CPU处理器上,可以做到吗?
和centos的实现是不一样的,如linux内核3.10版本的初始接收窗口定义为10mss,但centos 3.10内核中的初始窗口大小定义为TCP_INIT_CWND * 2,即20*MSS大小。 网络相关参数 tcp_wmem:限制TCP发送缓存区大小,包含3个值。 其中1表示客户端开启,2表示服务端开启,3表示客户端和服务器同时开启。在高版本的Linux中,默认为1 tcp_reordering:通知内核在一条TCP中需要重组的报文数目,此时不考虑报文丢失。 默认3 tcp_fack:基于sack的拥塞避免控制。 socket可以使用TCP_CORK 参数来取消或允许该特性 参考: Linux之TCPIP内核参数优化 TCP protocol Tuning TCP - sysctl.conf 聊一聊重传次数 TCP
环境:树莓派3b,ubuntu-meta系统。 linux内核下载: https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/ https://elixir.bootlin.com/linux/v4.14.34 查看内核版本: cat /proc/version ? uname -a ? 下载内核4.4.38.tar.gz ? 树莓派使用 wget https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.4.38.tar.gz 下载到 /home/pi 路径下 解压 tar -zxvf linux-4.4.38.tar.gz ?