Linux操作系统源代码详细分析

linux源代码分析:Linux操作系统源代码详细分析

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内容介绍: Linux 拥有现代操作系统所有功能如真正抢先式多任务处理、支持多用户内存保护虚拟内存支持SMP、UP符合POSIX标准联网、图形用户接口和桌面环境具有快速性、稳定性等特点本书通过分析Linux内核源代码充分揭示了Linux作为操作系统内核是如何完成保证系统正常运行、协调多个并发进程、管理内存等工作现实中能让人自由获取系统源代码并不多通过本书学习将大大有助于读者编写自己新 第部分 Linux 内核源代码 arch/i386/kernel/entry.S 2 arch/i386/kernel/init_task.c 8 arch/i386/kernel/irq.c 8

arch/i386/kernel/irq.h 19 arch/i386/kernel/process.c 22 arch/i386/kernel/signal.c 30

arch/i386/kernel/smp.c 38 arch/i386/kernel/time.c 58 arch/i386/kernel/traps.c 65

arch/i386/lib/delay.c 73 arch/i386/mm/fault.c 74 arch/i386/mm/init.c 76 fs/binfmt-elf.c 82

fs/binfmt_java.c 96 fs/exec.c 98 /asm-generic/smplock.h 107 /asm-i386/atomic.h 108 /asm-

i386/current.h 109 /asm-i386/dma.h 109 /asm-i386/elf.h 113 /asm-i386/hardirq.h 114 /asm-

i386/page.h 114 /asm-i386/pgtable.h 115 /asm-i386/ptrace.h 122 /asm-i386/semaphore.h 123 /asm-i386/shmparam.h 124 /asm-i386/sigcontext.h 125 /asm-i386/siginfo.h 125 /asm-i386/signal.h 127

/asm-i386/smp.h 130 /asm-i386/softirq.h 132 /asm-i386/spinlock.h 133 /asm-i386/system.h 137

/asm-i386/uaccess.h 139 //binfmts.h 146 //capability.h 147 /linux/elf.h 150 /linux/elfcore.h 156

/linux/errupt.h 157 /linux/kernel.h 158 /linux/kernel_stat.h 159 /linux/limits.h 160 /linux/mm.h 160

/linux/module.h 164 /linux/msg.h 168 /linux/personality.h 169 /linux/reboot.h 169 /linux/resource.h 170 /linux/sched.h 171 /linux/sem.h 179 /linux/shm.h 180 /linux/signal.h 181 /linux/slab.h 184

/linux/smp.h 184 /linux/smp_lock.h 185 /linux/swap.h 185 /linux/swapctl.h 187 /linux/sysctl.h 188

/linux/tasks.h 194 /linux/time.h 194 /linux/timer.h 195 /linux/times.h 196 /linux/tqueue.h 196

/linux/wait.h 198 init/.c 198 init/version.c 212 ipc/msg.c 213 ipc/sem.c 218 ipc/shm.c 227 ipc/util.c 236 kernel/capability.c 237 kernel/dma.c 240 kernel/exec_do.c 241 kernel/exit.c 242 kernel/fork.c 248 kernel/info.c 255 kernel/itimer.c 255 kernel/kmod.c 257 kernel/module.c 259 kernel/panic.c 270 kernel/prk.c 271 kernel/sched.c 275 kernel/signal.c 295 kernel/softirq.c 307 kernel/sys.c 307

kernel/sysctl.c 318 kernel/time.c 330 mm/memory.c 335 mm/mlock.c 345 mm/mmap.c 348

mm/mprotect.c 358 mm/mremap.c 361 mm/page_alloc.c 363 mm/page_io.c 368 mm/slab.c 372

mm/swap.c 394 mm/swap_state.c 395 mm/swapfile.c 398 mm/vmalloc.c 406 mm/vmscan.c 409

第 2部分 Linux 内核源代码分析 第1章 Linux 介绍 让用户很详细地了解大多数现有操作系统实际工作方式是不可能大多数操作系统源代码都是严格保密除了些研究用及为操作系统教学而设计系统外尽管研究和教学目都很好但是这类系统很少能够通过对正式操作系统小部分实现来体现操作系统实际功能对于操作系统些特殊问题这种折衷系统所能够表现就更是少得可怜了 在以实际使用为目标操作系统中让任何人都可以自由获取系统源代码无论目是要了解、学习还是改进这样现实系统并不多本书主题就是这些少数操作系统中个:Linux Linux工作方式类似于Uinx它是免费源代码也是开放符合标准规范标准32位(在64位CPU上是64位)操作系统Linux拥有现代操作系统所具有内容例如: * 真正抢先式多任务处理支持多用户 * 内存保护 * 虚拟内存 * 支持对称多处理机SMP(symmetric multiprocessing)即多个CPU机器以及通常单CPU(UP)机器 * 符合POSIX标准 * 联网 * 图形用户接口和桌面环境(实际上桌面环境并不只个) * 速度和稳定性 严格说来Linux并不是个完整操作系统当我们在安装通常所说Linux时我们实际安装是很多工具集合这些工具协同工作以组成个功能强大实用系统Linux本身只是这个操作系统内核是操作系统心脏、灵魂、指挥中心(整个系统应该称为GNU/Linux其原因在本章后续内容中将会给以介绍)内核以独占方式执行最底层任务保证系统正常运行—协调多个并发进程管理进程使用内存使它们相互的间不产生冲突满足进程访问磁盘请求等等 在本书中我们给大家揭示就是Linux是如何完成这具有挑战性工作 1.1 Linux和Unix简明历史 为了让大家对本书所讨论内容有更清楚了解让我们先来简要回顾下

Linux历史由于Linux是在Unix基础上发展而来我们话题就从Unix开始 Unix是由AT&T贝尔实验室Ken Thompson和Dennis Ritchie于1969年在台已经废弃了PDP-7上开发；它最初是个用汇编语言写成单用户操作系统不久Thompson和Ritchie成功地说服管理部门为他们购买更新机器以便该开发小组可以实现个文本处理系统Unix就在PDP-11上用C语言重新编写(发明C语言部分目就在于此)它果真变成了个文本处理系统—不久的后只不过问题是他们先实现了个操作系统而已…… 最终他们实现了该文本处理工具而且Unix(以及Unix上运行工具)也在AT&T得到广泛应用在1973年Thompson和Ritchie在个操作系统会议上就这个系统发表了篇论文该论文引起了学术界对Unix系统极大兴趣 由于1956年反托拉斯法案限制AT&T不能涉足计算机业务但允许它象征性地收取费用发售该系统就这样Unix被广泛发布首先是学术科研用户后来又扩展到政府和商业用户 伯克利加州大学是学术用户中个在这里Unix得到了计算机系统研究小组(CSRG)广泛应用并且在这里所进行修改引发了Unix大系列这就是广为人知伯克利软件Software开发(BSD)Unix除了AT&T所提供Unix系列的外BSD是最有影响力Unix系列BSD在Unix中增加了很多显著特性例如TCP/IP网络更好用户文件系统(UFS)工作控制并且改进了AT&T内存管理代码 多年以来BSD版本Unix直在学术环境中占据主导地位但最终发展成为 V版本AT&TUnix则成为商业领域领头羊从某种程度上来说这是有社会原因:学校倾向于使用非正式但通常更好用BSD风格Unix而商业界则倾向于从AT&T获取Unix 在用户需求和用户编程改进特性促进下BSD风格Unix般要比AT&TUnix更具有创新性而且改进也更为迅速但是在AT&T发布最后个正式版本 V Release 4(SVR4)时 V Unix已经吸收了BSD大多数重要优点并且还增加了些自己优势这部分由于从1984年开始AT&T逐渐可以将Unix商业化而伯克利Unix开发工作在1993年BSD4.4版本完成以后就逐渐收缩以至终止了然而BSD进步改进由外界开发者延续下来到今天还在继续进行正在进行Unix系列开发中至少有 4个独立版本是直接起源于BSD4.4这还不包括几个厂商Unix版本例如惠普HP-UX都是部分地或者全部基于BSD而发展起来 实际上Unix变种并不止BSD和 V由于Unix主要使用C语言来编写这就使得它移植到新机器上相对比较容易它简单性也使其重新设计和开发相对比较容易Unix这些特点

大受商业界硬件供应商欢迎比如Sun、SGI、HP、IBM、DEC、Amdahl等等；IBM还不止次对Unix进行了再开发厂商们设计开发出新硬件并简单地将Unix移植到新硬件上这样新硬件经发布便具备定功能经过段时间的后这些厂商都拥有了自己专有Unix版本而且为了占有市场这些版本故意以区别侧重点发布出来以更好地占有用户

版本混乱状态促进了标准化工作进行其中最主要就是POSIX系列标准它定义了套标准操作系统接口和工具从理论上说POSIX标准代码很容易移植到任何遵守POSIX标准操作系统中而且严格POSIX测试已经把这种理论上可移植性转化为现实直到今天几乎所有正式操作系统都以支持POSIX标准为目标 现在让我们回顾下在1984年杰出电脑黑客Richard Stallman独立开发出个类Unix操作系统该操作系统具有完全内核、开发工具和终端用户应用在GNU(“GNU誷 Not Unix”首字母缩写)计划配合下Stallman开发这个产品有自己技术理想:他想开发出个质量高而且自由操作系统Stallman使用了“自由”(free)这个词不仅意味着用户可以免费获取软件

Software；而且更重要是它将意味着某种程度“解放”:用户可以自由使用、拷贝、查询、重用、修改甚至是分发这份软件Software完全没有软件Software使用限制这也正是Stallman创建自由软件Software基金会(FSF)资助GNU软件Software开发本意(FSF也在资助其他科研方面开发工作) 15年来GNU工程已经吸收、产生了大量这不仅包括Emacs、gcc(GNUC编译器)、bash(shell命令)还有大部分Linux用户所熟知许多应用现在正在进行开发项目是GNU Hurd内核这是GNU操作系统最后个主要部件(实际上Hurd内核早已能够使用了不过当前版本号为0.3系统在什么时候能够完成还是未知数)

尽管Linux大受欢迎但是Hurd内核还在继续开发原因有几个方面其是Hurd体系结构十分清晰地体现了Stallman有关操作系统工作方式思想例如在运行期间任何用户都可以部分地改变或替换Hurd(这种替换不是对每个用户都是可见而是只对申请修改用户可见而且还必须符合规范标准)另个原因是据介绍Hurd对于多处理器支持比Linux本身内核要好还有个简单原因是兴趣驱动员们希望能够自由地进行自己所喜欢工作只要有人希望为Hurd工作Hurd开发就不会停止如果他们能够如愿以偿Hurd有朝日将成为Linux强劲对手不过在今天Linux还是自由内核王国里无可争议统治者 在GNU发展中期也就是1991年个名叫Linus Torvalds芬兰大学生想要了解Intel新CPU—80386他认为比较好学习思路方法是自己编写个操作系统内核出于这种目加上他对当时Unix变种版本对于80386类机器脆弱支持十分不满他决定要开发出个全功能、支持POSIX标准、类Unix操作系统内核该系统吸收了BSD和 V优点同时摒弃了它们缺点Linus(虽然我知道我应该称他为Torvalds但是所有人都称他为Linus)独立把这个内核开发到0.02版这个版本已经可以运行gcc、bash和很少些应用这些就是他开始全部工作了后来他又开始在因特网上寻求广泛帮助 不到 3年LinusUnix—Linux已经升级到1.0版本它源代码量也呈指数形式增长实现了基本TCP/IP功能(网络部分代码后来重写过而且还可能会再次重写)此时Linux就已经拥有大约10万用户了 现在Linux内核由150多万行代码组成Linux也已经拥有了大约1000万用户(由于Linux可以自由获取和拷贝获取具体统计数字是不可能)Linux内核GNU/Linux附同GNU工具已经占据了Unix 50%市场些公司正在把内核和些应用同安装软件Software打包在起生产出Linux发行版本这些公司包括Red Hat和Caldera 公司现在GNU/Linux已经备受瞩目得到了诸如Sun、IBM、SGI等公司广泛支持SGI最近决定在其基于IntelMerced系列机器上不再搭载自己Unix变种版本IRIX而是直接采用GNU/Linux；Linux甚至被指定为Amiga将要发布新操作系统基础

1.2 GNU通用公共许可证 这样个如此流行操作系统当然值得我们学习按照通用公共许可证(GPLGeneral Public License)规定Linux源代码可以自由获取这满足了我们学习该系统强烈愿望GPL这份非同寻常软件Software许可证充分体现了上面提到Stallman思想:只要用户所做修改是同等自由用户可以自由地使用、拷贝、查询、重用、修改甚至重新发布这个软件Software通过这种方式GPL保证了Linux(以及同许可证保证下大量其他软件Software)不仅现在自由可用而且以后经过任何修改的后都仍然可以自由使用 请注意这里自由并不是说没有人靠这个软件Software盈利有些日益兴起公司比如发行最流行Linux发行版本Red Hat就是个例子(Red Hat自从上市以来市值已经突破数十亿美元每年盈利数十万美元而且这些数字还在不断增长)但是任何人都不能限制其他用户涉足本软件Software领域而且所做修改不能减少其自由程度 本书附录B中收录了GNU通用公共许可证全文

1.3 Linux开发过程 如上所述由于Linux是个自由软件Software它可以免费获取以供学习研究Linux的所以值得学习研究是它是相当优秀操作系统如果Linux操作系统相当糟糕那它就根本不值得我们使用也就没有必要去研究相关书籍Linux是个十分优秀操作系统还在于几个相互关联原因 原因的在于它是基于天才思想开发而成在学生时代就开始推动整个系统开发Linus Torvalds是个天才他才能不仅展现在编程能力方面而且组织窍门技巧也相当杰出Linux内核是由世界上些最优秀员开发并不断完善他们通过Internet相互协作开发理想操作系统；他们享受着工作中乐趣而且也获得了充分自豪感 Linux优秀另外个原因在于它是基于组优秀概念Unix是个简单却非常优秀模型在Linux创建的前Unix已经有20年发展历史Linux从Unix各个流派中不断吸取成功经验模仿Unix优点抛弃Unix缺点这样做结果是Linux 成为了Unix系列中佼佼者:高速、健壮、完整而且抛弃了历史包袱 然而Linux最强大生命力还在于其公开开发过程每个人都可以自由获取内核源每个人都可以对源加以修改而后他人也可以自由获取你修改后源如果你发现了缺陷你可以对它进行修正而不用去乞求不知名公司来为你修正如果你有什么最优化或者新特点创意你也可以直接在系统中增加功能而不用向操作系统供应商解释你想法指望他们将来会增加相应功能当发现个漏洞后你可以通过编程来弥补这个漏洞而不用关闭系统直到你供应商为你提供修补由于你拥有直接访问源代码能力你也可以直接阅读代码来寻找缺陷或是效率不高代码或是安全漏洞以防患于未然 除非你是个员否则这点听起来仿佛没有多少吸引力实际上即使你不是员这种开发模型也将使你受益匪浅这主要体现在以下两个方面: * 可以间接受益于世界各地成千上万员随时进行改进工作 * 如果你需要对系统进行修改你可以雇用员为你完成工作这部分人将根据你需求定义单独为你服务可以设想这在源不公开操作系统中将是什么样子Linux这种独特自由流畅开发模型已被命名为bazaar(集市模型)它是相对于cathedral(教堂)模型而言在cathedral模型中源代码被锁定在个保密小范围内只有开发者(很多情况下是市场)认为能够发行个新版本这个新版本才会被推向市场这些术语在Eric S. Raymond教堂和集市(The Cathedral and the Bazaar)文中有所介绍大家可以在https://www.sodocs.net/doc/0b18603294.html,/~esr/writings/找到这篇文章bazaar开发模型通过重视实验征集并充分利用早期反馈对巨大数量脑力资源进行平衡配置可以开发出更优秀软件Software(顺便说下虽然Linux是最为明显使用bazaar开发模型例子但是它却远不是第个使用这个模型系统) 为了确保这些无序开发过程能够有序地进行Linux采用了双树系统个树是稳定树(stable tree)另个树是非稳定树(unstable tree)或者开发树(development tree)些新特性、实验性改进等都将首先在开发树中进行如果在开发树中所做改进也可以应用于稳定树那么在开发树中经过测试以后在稳定树中将进行相同改进按照Linus观点旦开发树经过了足够发展开发树就会成为新稳定

树如此周而复始进行下去 源版本号形式为x.y.z对于稳定树来说y是偶数；对于开发树来说y比相应稳定树大(因此是奇数)截至到本书截稿时最新稳定内核版本号是2.2.10最新开发内核版本号是2.3.12对2.3树缺陷修正会回溯影响(back-propagated)2.2树而当2.3树足够成熟时候会发展成为2.4.0(顺便说下这种开发会比常规惯例要快每版本所包含改变比以前更少了内核开发人员只需花很短时间就能够完成个实验开发周期)

https://www.sodocs.net/doc/0b18603294.html,及其镜像站点提供了最新可供内核版本而且同时包括稳定和开发版本如果你愿意话不需要很长时间这些站点所提供最新版本中就可能包含了你部分源代码

第2章 代 码 初 识 本章首先从较高层次介绍Linux内核源概况这些都是大家关心些基本特点随后将简要介绍些实际代码最后介绍如何编译内核 2.1 Linux内核源部分特点 在过去段时期Linux内核同时使用C语言和汇编语言来实现这两种语言需要定平衡:C语言编写代码移植性较好、易于维护而汇编语言编写则速度较快般只有在速度是关键原因或者些因平台相关特性而产生特殊要求(例如直接和内存管理硬件进行通讯)时才使用汇编语言 正如实际中所做即使内核并未使用C对象特性部分内核也可以在g(GNUC编译器)下进行编译同其他面向对象编程语言相比较相对而言C开销是较低但是对于内核开发人员来说这已经是太多了 内核开发人员不断发展编程风格形成了Linux代码独有特色本节将讨论其中些问题 2.1.1 gcc特性使用 Linux内核被设计为必须使用GNUC编译器gcc来编译而不是任何种C编译器都可以使用内核代码有时要使用gcc特性本书将陆续介绍其中部分 些gcc特有代码只是简单地使用gcc语言扩展例如允许在C(不只是C)中使用inline关键字指示内联也就是说代码中被在每次时都会被扩充因而就可以节约实际开销 般情况下代码编写方式比较复杂对于某些类型输入gcc能够产生比其他输入效率更高执行代码从理论上讲编译器可以优化具有相同功能两种对等思路方法并且得到相同结果因此代码编写方式是无关紧要但在实际上用某种思路方法编写所产生代码要比用另外些思路方法编写所产生代码执行速度快许多内核开发人员知道怎样才能产生更高效执行代码这不断地在他们编写代码中反映出来 例如考虑内核中经常使用goto语句—为了提高速度内核中经常大量使用这种般要避免使用语句在本书中所包含不到40 000行代码中共有500多条goto语句大约是每80行个除汇编文件外精确统计数字是接近每72行个goto语句公平地说这是选择偏向结果:比例如此高原因的是本书中涉及是内核源核心在这里速度比其他原因都需要优先考虑整个内核比例大概是每260行个goto语句然而这仍然是我不再使用Basic进行编程以来见过使用goto频率最高地方 代码必需受特定编译器限制特性不仅和普通应用开发有很大区别而且也区别于大多数内核开发大多数开发人员使用C语言编写代码来保持较高可移植性即使在编写操作系统时也是如此这样做优点是显而易见最为重要点是旦出现更好编译器员们可以随时进行更换 内核对于gcc特性完全依赖使得内核向新编译器上移植更加困难最近Linus对这问题在有关内核邮件列表上表明了自己观点:“记住编译器只是个工具”这是对依赖于gcc特性个很好基本思想表述:编译器只是为了完成工作如果通过遵守标准还不能达到工作要求那么就不是工作要求有问题而是对于标准依赖有问题 在大多数情况下这种观点是不能被人所接受通常情况下为了保证和语言标准致开发人员可能需要牺牲某些特性、速度或者其他相关原因其他选择可能会为后期开发造成很大麻烦 但是在这种特定情况下

Linus是正确Linux内核是个特例其执行速度要比向其他编译器可移植性远为重要如果设计目标是编写个可移植性好而不要求快速运行内核或者是编写个任何人都可以使用自己喜欢编译器进行编译内核那么结论就可能会有所区别了；而这些恰好不是Linux设计目标实际上gcc几乎可以为所有能够运行LinuxCPU生成代码因此对于

gcc依赖并不是可移植性严重障碍 在第3章中我们将对内核设计目标进行详细介绍说明

2.1.2 内核代码习惯用语 内核代码中使用了些显著习惯用语本节将介绍常用几个当通读源代码时真正重要问题并不在这些习惯用语本身而是这种类型习惯用语确存在而且是不断被使用和发展如果你需要编写内核代码你应该注意到内核中所使用习惯用语并把这些习惯用语应用到你代码中当通读本书(或者代码)时看看你还能找到多少习惯用语 为了讨论这些习惯用语我们首先需要对它们进行命名为了便于讨论笔者创造了这些名字而在实际中大家不定非要参考这些用语它们只是对内核工作方式描述而已 个普通习惯用语笔者称的为“资源获取

”(resource acquisition idiom)在这个用语中个必须实现系列资源获取包括内存、锁等等(这些资源类型未必相同)只有成功地获取当前所需要资源的后才能处理后面资源请求最后该还必须释放所有已经获取资源而不必考虑没有获取资源 我采用“变量”这用语(error variable idiom)来辅助介绍说明资源获取用语它使用个临时变量来记录期望返回值当然相当多都能实现这个功能但是变量区别点在于它通常是用来处理由于速度原因而变得非常复杂流程控制中问题变量有两个典型值0(表示成功)和负数(表示有错) 如果执行到标号out2则都已经获取了r1和r2资源而且也都需要进行释放如果执行到标号out1(不管是顺序执行还是使用goto语句进行跳转到)则r2资源是无效(也可能刚被释放)但是r1资源却是有效而且必需在此将其释放同理如果标号out能被执行则r1和r2资源都无效err所返回是或成功标志 在这个简单例子中对err些赋值是没有必要在实战中实际代码必须遵守这种模式这样做原因主要在于同行中可能包含有多种测试而这些测试应该返回相同代码因此对变量统赋值要比多次赋值更为简单虽然在这个例子中对于这种属性必要性并不非常迫切但是我还是倾向于保留这种特点有关实际应用可以参考sys_shmctl(第21654行)在第9章中还将详细介绍这个例子 2.1.3 减少#和#def使用 现在Linux内核已经移植到区别平台上但是我们还必须解决移植过程中所出现问题大部分支持各种区别平台代码由于包含许多预处理代码而已经变得非常不规范标准例如: 这个例子试图实现操作系统可移植性虽然Linux关注焦点很明显是实现代码在各种CPU上可移植性但是 2者基本原理是致对于这类问题来说预处理器是种解决方式这些杂乱问题使得代码晦涩难懂更为糟糕是增加对新平台支持有可能要求重新遍历这些杂乱分布低质量代码段(实际上你很难能找到这类代码段全部) 和现有方式区别是Linux般通过简单(或者是宏)来抽象出区别平台间差异内核移植可以通过实现适合于相应平台(或宏)来实现这样不仅使代码主体简单易懂而且在移植过程中还可以比较容易地自动检测出你没有注意到内容:如引用未声明时会出现链接有时用预处理器来支持区别体系结构但这种方式并不常用而相对于代码风格变化就更是微不足道了 顺便说下我们可以注意到这种解决思路方法和使用用户对象(或者C语言中充满指针struct结构)来代替离散switch语句处理区别类型思路方法十分相似在某些层次上这些问题和解决思路方法是统 可移植性问题并不仅限于平台和CPU移植编译器也是个重要问题此处为了简化假设Linux只使用gcc来编译由于Linux只使用同个编译器所以就没有必要使用#块(或者#def块)来选择区别编译器 内核代码主要使用

#def来区分需要编译或不需要编译部分从而对区别结构提供支持例如代码经常测试SMP宏是否定义过从而决定是否支持SMP机

2.2 代码样例 了解Linux代码风格最好思路方法就是实际研究下它部分代码即使你不完全理解本节所讨论代码细节也无关紧要毕竟本节主要目不是理解代码些读者可以只对本节进行浏览本节主要目是让读者对Linux代码进

行初步了解为今后工作提供必要基础该讨论将涉及部分广泛使用内核代码 2.2.1 prk prk(25836行)是内核内部消息日志记录在出现诸如内核检测到其数据结构出现不致事件时内核会使用prk把相关信息打印到系统控制台上对于prk般分为如下几类: * 紧急事件(emergency)—例如panic(25563行)多次使用了prk当内核检测到发生不可恢复内部时就会panic然后尽其所能地安全关闭计算机这个中prk以提示用户系统将要关闭 * 调试—从

3816行开始#def块使用prk来打印SMP逻辑单元(box)中每个处理器相关配置信息但是此过程只有在使用

SMP_DEBUG标志编译代码情况下才能够被执行 * 普通信息—例如当机器启动时内核必须估计系统速度以确保设备驱动能够忙等待(busy-wait)个精确极短周期计算这种估计值名为calibrate_delay(19654行)它既在

19661行使用prk声明马上开始计算又在19693行报告计算结果另外在第4章将详细介绍calibrate_delay 如果你已经浏览过这些参照行你可能已经注意到prk和prf参数十分类似:个格式化串后跟零个或者多个参数加入串中格式化串可能是以组“”开始这里N是从0到7数字包括0和7在内数字区分了消息日志等级(log level)只有当日志等级高于当前控制台定义日志等级(console_loglevel25650行)时才会打印消息root可以通过适当减小控制台日志等级来过滤不是很紧急消息如果内核在格式化串中检测不到日志等级序列那么就会直打印消息(实际上日志等级序列并不定要在格式化串中出现可以在格式化文本中查找到它代码) 从14946行开始#块介绍说明了这些特殊序列这些定义可以帮助者正确区分对prk简单地说我称日志等级0到4为“紧急事件”等级5到等级6为“普通信息”等级7自然就是我所说“调试”(这种分类思路方法并不意味着其他更好分类思路方法没有用处而只是目前我们还不关心它而已)

在上面讨论基础上我们研究下代码本身 prk 25836:参数fmt是prf类型格式化串如果你对“...”部分内容不熟悉那就 需要参阅本好C语言参考书(在其索引中查找“变参variadic function”)另外在安装GNU/Linux中stdarg帮助里也包含了个有关变参简明描述在这儿只需要敲入“man stdarg”就可以看到 简单地说“...”部分提示编译器fmt后面可能紧跟着数量不定任何类型参数由于这些参数在编译时候还没有类型和名字内核使用由3个宏va_start、va_arg和va_end组成特殊组及个特殊类型—va_list对它们进行处理 25842:msg_level记录了当前消息日志等级它是静态这看起来可能会有些奇怪—为什么下次对prk需要记录日志等级呢？问题答案是只有打印出新行(\n)或者赋给个新日志等级序列以后当前消息才会结束这样通过在包含消息结束新行里prk就保证了在多个短期冲突情况下者只打印唯个长消息 25845:在SMP逻辑单元中内核可能试图从区别CPU向控制台同时打印信息(有时在单处理机(UP)逻辑单元中也会发生同样问题但由于中断还未被覆盖掉所以问题也并不十分明显)如果不进行任何协同话结果就将处于完全无法让人了解杂乱无章状态每个消息各个部分都和其他消息各个部分混杂交织在起 相反内核使用旋转锁(spin-lock)来控制对控制台访问旋转锁将在第10章进行深入介绍 如果你对flags 在传送给spin_lock_irqsave的前为什么不对它化感到疑惑请不要担心:spin_lock_irqsave(对于区别版本请分别参看12614行12637行12716行和12837行)是个宏而不是个该宏实际上是将值写入flags中而不是从flags中读出值(在25895行中在flags中信息被spin_unlock_irqrestore回读请参看12616行12639行12728行和

12841行) 25846:化变量args该变量代表prk参数中“...”部分 25848:内核自身vsprf(为节省空间而省略)实现该功能和标准vsprf非常相似向buf中写入格式化文本(25634行)并返回写入串长度(长度不包括最后位终止0字节)很快你将可以看到为什么这种机制会忽略buf前 3个 (正如25847行注释中所述)我们应该注意到在这里并没有

采取严格措施来保证缓冲器不会过载这里系统假定1024个长度buf已经足够使用(参阅25634行)如果内核在这里能够使用vsnprf话情况就会好许多然而vsnprf还有另外个参数限制了它能够写入缓冲器长度 25849:计算buf中最近使用元素va_end终止对“...”参数处理 25851:开始格式化消息循环其中存在个内部循环能够处理更多内容(这点随后就能看到)因此每次内循环开始都开始个新打印行由于通常情况下prk只用于打印单行所以在每次中这种循环通常只执行次 25853:如果预先不知道消息日志等级prk会检查当前行是否以日志等级序列开头25860:如果不是buf中开始未使用 3个就能够起作用了(第次以后每次循环都会覆盖部分消息文本但是这样并不会引起问题这里文本只是前面行中部分它们已经被打印过而且以后也不再需要了)这样就可以将日志等级插入buf中 25866:此处有如下属性:p指向日志等级序列(消息文本紧随其后)msg指向消息文本—请注意25852行和25865行中对msg赋值 由于已知p用来指示日志等级序列开头—该日志等级序列可能是由自身所创建日志等级可以从p中抽出并存到msg_level中 25868:没有检测到新行清空line_feed标志 25869:这是前面谈到过内循环循环将运行到本行结束(也就是检测到新行标志)或者缓冲器末尾为止

25870:除了将消息打印到控制台的外prk还能够记录最近打印长度为LOG_ BUF_LEN组(LOG_BUF_LEN为

16K请参看25632行)如果在控制台打开的前内核就已经prk则显然不能在控制台上正确打印消息但是这些消息将被尽可能地到log_buf中(25656行)当控制台打开以后缓存Cache在log_buf中数据就可以转储并在控制台上打印出来请参看25988行 log_buf是个循环缓冲器log_start和log_size变量(25657行和25646行)分别记录当前缓冲器开始位置和长度本行中按位和(AND)操作实际上是快速求模(％)运算它正确性依赖于LOG_BUF_LEN值是2幂25872:保存变量跟踪记录循环日志值显然日志大小会不断增长直至达到LOG_BUF_LEN值为止此后log_size将保持不变而插入新将导致log_start增长 25878:请注意logged_chars(25658行)记录从机器启动的后由prk写入所有长度它在每次循环中都会被更新而不是在循环结束后才改变次基于同样道理log_start和log_size处理方式也是样这实际上是种优化时机本书将在结束对介绍的后再对它进行详细讨论 25879:消息被分为若干行这当然要使用新行标志符来进行分割旦内核检测到新行标志符就写入个完整行从而内循环执行也可以提前终止

25884:在这里我们先不考虑内部循环是否会提前退出从msg到p序列是专门提供给控制台使用(这种序列我称的为行但是不要忘了这里行可能并不意味着新行终止buf也许还没有终止)如果该行日志等级高于系统控制台定义日志等级而且当前又有控制台可供打印那么就能够正确打印该行(记住prk可能在所有控制台打开的前就已经被过了) 如果在该消息块中没有发现日志等级序列并且在前面prk中也没有对msg_level赋值那么本行中

msg_level就是-1由于console_loglevel总不小于1(除非root通过sysctl接口锁定)于是总是可以打印这些行25886:本行应该能够被打印prk通过遍历打开控制台驱动链表告知每个控制台驱动去打印当前行设备驱动在本书讨论范围的外因此控制台驱动代码则并不包含在内) 25888:请注意这里消息文本开头使用是msg而不是p这样就在没有日志等级序列情况下写入消息了然而日志等级序列已经被存储到log_buf缓冲器中了这样就使后来能够访问log_buf以获取消息日志等级代码(请参看25998行)不会再产生显示混乱信息序列现象 25892:如果内层for循环发现新行那么buf中剩余(如果有话)将被认为是新消息因此msg_level会被重置但是无论怎样外层循环都会持续到buf清空为止 25895:释放在25845行获取控制台锁(console lock) 25896:唤醒等待被写入控制台日志所有进程注意即使没有文本被实际写入任何控制台这个过程也仍然会发生这样处理是正确无论是否要往控制台中写入文本等待进程实际上都是在等待从log_buf中读出信息在25748行进程被转入休眠状态以等待log_buf活动在休眠、唤醒和等待队列中所使用机制将在下节中进行讨论 25897:返回日志中写入长度

如果对于每个处理工作都能减少点那么从25869行开始for循环就执行得更快点当循环存在时我们可以通过只在循环退出时将logged_chars更新次来稍微提高运行速度然而我们还可以通过其他努力来提高速度由于我们可以预知消息长度因此log_size和log_start可以到最后再增长让我们来实验下这样能否提高速度下面是段经过理想优化代码: 请注意循环通常只需要执行次只有在log_buf末尾写入信息需要折行时才会多次执行因而

log_size和log_buf只需要更新次(或者当写入需要换行时是两次) 这时速度确提高了但是有两个原因使我们并不能这样做首先内核可能有自己特有memcpy我们必须确保对memcpy不会再次进入对prk(有部分内核移植版定义了自己特有速度较快memcpy版本因此所有移植都要在这点上保持致)如果memecpyprk来报告失败那么就有可能触发无限循环

然而在这点上也并不是真无药可救使用这种解决方案最大问题在于该内核循环形式中也要留意新行标志符因此使用memcpy将整个消息拷贝到log_buf中是不正确:如果此处存在新行我们将无法对其进行处理 我们可以试验个箭双雕办法下面这种替代尝试虽然可能比前面那种初步解决思路方法速度要慢但是它保持了内核版本语意: (请注意gcc优化器十分灵敏它足以能检测到循环内部表达式log_buf+LOG_BUF_LEN并没有改变因此在上面循环中试图手工加速计算是没有任何效果) 不幸是这种思路方法并不能比现在内核版本在速度上快许多而且那样会使得代码晦涩难懂(如果你编写过更新log_size和log_start代码你就能清楚地了解这点)你可以自己决定这种折衷是否值得然而无论怎样我们学到了些东西通常不管成功和否改进内核代码都可以加深你对内核工作原理理解 2.2.2 等待队列 前节我们曾简要提到进程(也就是正在运行)可以转入休眠状态以等待某个特定事件当该事件发生时这些进程能够被再次唤醒内核实现这功能技术要点是把等待队列(wait queue)和每个事件联系起来需要等待事件进程在转入休眠状态后插入到队列中当事件发生的后内核遍历相应队列唤醒休眠任务让它投入运行状态任务负责将自己从等待队列中清除 等待队列功能强大得令人吃惊它们被广泛应用于整个内核中更重要是实现等待队列代码量并不大 1. wait_queue结构 18662:简单数据结构就是等待队列节点它包含两个元素: * task—指向struct task_struct结构指针它代表个进程从16325行开始struct task_struct结构将在第7章中进行介绍 * next—指向队列中下节点指针因而等待队列实际上是个单链表 通常我们用指向等待队列队首指针来表示等待队列例如prk使用等待队列log_wait(25647行) 2. wait_event 16840:通过使用这个宏内核代码能够使当前执行进程在等待队列wq中等待直至给定condition(可能是任何表达式)得到满足 16842:如果条件已经为真当前进程显然也就无需等待了 16844:否则进程必须等待给定条件转变为真这可以通过__wait_event来实现(16824行)我们将在下节介绍它由于__wait_event已经同wait_event分离已知条件为假部分内核代码可以直接

__wait_queue而不用通过宏来进行冗余(特别是在这些情况下)测试实际上也没有代码会真正这样处理更为重要是如果条件已经为真wait_event会跳过将进程插入等待队列代码 注意wait_event主体是用个比较特殊结构封闭起来: 奇怪是这个小窍门技巧并没有得到应有重视这里主要思路是使被封闭代码能够像个单句样使用考虑下面这个宏该宏目是如果p是个非空指针则free: 除非你在如下所述情况下使用FREE1否则所有都是正确有效: FREE1经扩展以后就和(FREE1)联系在起 有些员通过如下途径解决这种问题: 这两种思路方法都不尽人意员在宏以后自然而然使用分号会把扩展信息弄乱以FREE2为例在宏展开的后为了使编译器能更准确地识别我们还需

要进行定缩进调节最终代码如下所示: 这样就会引起语法—和任何个都不匹配FREE3从本质上讲也存在同样问题而且在研究问题产生原因同时就能够明白为什么宏体里是否包含是无关紧要不管宏体内部内容如何只要使用组括号来指定宏体就会碰到相同问题 引入do/while(0)窍门技巧能够克服前面所出现所有问题现在我们可以编写FREE4 将FREE4和其他宏样插入相同代码的后这段代码当然可以正确执行编译器能够优化这个伪循环舍弃循环控制因此执行代码并没有速度损失我们也从而得到了能够实现理想功能宏 虽然这是个可以接受解决方案但是我们不能不提到是编写要比编写宏好得多不过如果你不能提供所需开销那么就需要使用内联这种情况虽然在内核中经常出现但是在其他地方就要少得多(不可否认当使用C、gcc或者任何实现了将要出现修正版ISO标准C编译器时这种方案只是种选择就是最后为C增加内联) 3. __wait_event 16824:__wait_event使当前进程在等待队列wq中等待直至condition为真 16829:通过add_wait_queue(16791行)局部变量__wait可以被链接到队列上注意__wait是在堆栈中而不是在内核堆中分配空间这是内核中常用种窍门技巧在宏运行结束的前__wait就已经被从等待队列中移走了因此等待队列中指向它指针总是有效 16830:重复分配CPU给另个进程直至条件满足这点将在下面几节中讨论 16831:进程被置为TASK_UNINTERRUPTIBLE状态(16190行)这意味着进程处于休眠状态不应被唤醒即使是信号也不能打断该进程休眠信号在第6章中介绍而进程状态则在第7章中介绍 16832:如果条件已经满足则可以退出循环 请注意如果在第次循环时条件就已经满足那么前面行赋值就浪费了(在循环结束的后进程状态会立刻被再次赋值)__wait_event假定宏开始执行时条件还没有得到满足而且这种对进程状态变量state延迟赋值也并没有什么害处在某些特殊情况下这种思路方法还十分有益例如当__wait_event开始执行时条件为假但是在执行到16832行时就为真了这种变化只有在为有关进程状态代码计算condition变量值时才会出现问题但是在代码中这种情况我没有发现

16834:schedule(26686行在第7章中讨论)将CPU转移给另个进程直到进程再次获得CPU时对schedule才会返回这种情况只有当等待队列中进程被唤醒时才会发生 16836:进程已经退出了因此条件必定已经得到了满足进程重置TASK_RUNNING状态(16188行)使其适合CPU运行 16837:通过remove_wait_queue(16814行)将进程从等待队列中移去wait_event_erruptible和__wait_event_erruptible(分别参见16868行和16847)基本上和wait_event和__wait_event相同但区别是它们允许休眠进程可以被信号中断信号将在第6章中介绍 请注意

wait_event是被如下结构所包含 和do/while(0)窍门技巧样这样可以使被封闭起来代码能够像个单元样运行这样封闭代码就是个独立表达式而不是个独立语句也就是说它可以求值以供其他更复杂表达式使用发生这种情况原因主要在于些不可移植gcc特有代码存在通过使用这类窍门技巧个块中最后个表达式值将定义为整个块最终值当在表达式中使用wait_event_erruptible时执行宏体后赋__ret值为宏体值(参见16873行)对于有Lisp背景知识员来说这是个很常见概念但是如果你仅仅了解点C和其他些相关过程性设计语言你可能就会觉得比较奇怪

__wake_up 26829:该用来唤醒等待队列中正在休眠进程它由wake_up和wake_up_ erruptible(请分别参见16612行和16614行)这些宏提供mode参数只有状态满足mode所包含状态的进程才可能被唤醒 26833:正如将在第10章中详细讨论那样锁(lock)是用来限制对资源访问这在SMP逻辑单元中尤其重要在这种情况下当个

CPU在修改某数据结构时另个CPU可能正在从该数据结构中读取数据或者也有可能两个CPU同时对同个数据结构进行修改等等在这种情况下受保护资源显然是等待队列非常有趣是所有等待队列都使用同个锁来保护虽然这

种思路方法要比为每个等待队列定义个新锁简单得多但是这就意味着SMP逻辑单元可能经常会发现自己正在等待个实际上并不必须锁 26838:本段代码遍历非空队列为队列中正确状态每个进程wake_up_process(26356行)如前所述进程(队列节点)在此可能并没有从队列中移走这在很大程度上是由于即使队列中进程正在被唤醒它仍然可能希望继续存在于等待队列中这点正如我们在__wait_event中发现问题样

2.2.3 内核模块 整个内核并不需要同时装入内存应该确认为保证系统能够正常运行些特定内核必须总是驻留在内存中例如进程调度代码就必须常驻内存但是内核其他部分例如大部分设备驱动就应该仅在内核需要时候才装载而在其他情况下则无需占用内存 举例来说只有在内核真正和CD-ROM通讯时才需要使用完成内核和CD-ROM通讯设备驱动因此内核可以被设置为在和设备通讯的前才装载相应代码内核完成和设备通讯的后可以将这部分代码丢弃也就是说旦代码不再需要就可以从内存中移走系统运行过程中可以增减这部分内核称为内核模块内核模块优点是可以简化内核自身开发假设你购买了个新高速CD-ROM驱动器但是现有CD-ROM驱动并不支持该设备你自然就希望增加对这种高速模式支持以提高系统光驱设备性能如果作为内核模块来编译驱动你工作将会方便得多:编译驱动、加载到内核、测试、卸载驱动、修改驱动、再次加载驱动到内核、测试如此周而复始如果你驱动是直接编辑在内核中那么你就必须重新编译整个内核并且在每次修改驱动的后重新启动机器这样慢得很多 自然你也必须留意内核模块对于指明其他内核模块在磁盘上驻留位置那些模块定不能从内存中卸载否则内核将只能通过访问磁盘来装载处理磁盘访问内核模块这是不可能实现这也是我们要选择把部分内核作为模块编译还是直接编译进内核使其常驻内存又个原因知道自己系统设置方式因而也就可以选择正确使用方式(如果为了确保安全可以简单忽略内核模块系统优点而把所有内容都编译到内核里面) 内核模块会带来些速度上损失这是些必需代码现在并不在RAM中必需要从磁盘读入但是整个系统性能通常会有所提高这主要是通过丢弃暂时不使用模块可以释放出额外RAM供应用使用如果这部分内存被内核所占用应用将只能更加频繁地进行磁盘而这种磁盘会显著地降低应用性能(磁盘交换将在第8章中讨论) 内核模块还会带来因复杂度增加所造成开销这是在系统运行过程中移进移出部分内核需要额外代码然而复杂度开销是可以管理通过使用外部来代理些必需工作还可以更进步降低复杂度开销(更为确切说法是这样做不是减少了复杂度开销而是把复杂度开销重新分配了下)这是对内核模块原理个小小扩展:即使是内核支持模块对于内核来说也只是外部、部分可用只有在需要时候才被装入内存通常用于这种目称为modprobe有关modprobe代码超出了本书范围但是在Linux每个发行版本中都包含有它本节剩余部分将讨论同modprobe协同工作以装载内核模块内核代码 1. request_module 24432:作为介绍说明的前注释request_module是个内核其他模块在需要装载其他内核模块时候都必须这个就像内核处理其他工作样这种也是为当前运行进程进行从进程角度来看这种请求通常是隐含—正在执行进程其他请求内核可能会发现必须调入个模块才能够完成该请求例如请参见10070行这里是些将在第7章中讨论代码 24446:以内核中个独立进程形式执行exec_modprobe(24384行)这并不能只通过简单实现exec_modprobe要继续exec来执行个因此对exec_modprobe简单将永远不会有返回 这和使用fork以准备exec十分类似你可以认为kernel_thread对内核来说就是较低版本fork虽然两者有很大区别fork是从指定开始执行新进程而不是从者当前位置开始运行正如fork样kernel_thread返回值是新进程进程号 24448:和fork样从kernel_thread返回负值表示内部 24455:正如中论述样大部分信号将因当前进程而被暂时阻塞 24462:等待exec_modprobe执行完毕同时指出所需要模块是已经成功装入内存还是装载失败了 24465:结束运行恢复信号如果exec_modprobe返回代码则打印消息 2. exec_modprobe 24384:exec_modprobe运行为内核增加内核模块这里模块名是个void*指针而不是char*指

针原因简单说来就是kernel_thread 产生通常都使用void*指针参数 24386:设置modprobe参数列表和环境modprobe_path(24363行)用来定位modprobe位置它可以通过内核sysctl特性来修改这点将在第11章中介绍(参见30388行)这意味着root可以动态选择区别于/sbin/modprobe来运行以适应当modprobe被安装到其他地方或者使用修改过modprobe替换掉了原有modprobe的类情况

24400:(正如代码中描述样)出于安全性考虑丢弃所有挂起信号和信号句柄(handl-ers)这里最重要部分是对flush_signal_handlers(28041行)它使用内核默认信号句柄代替所有用户定义信号句柄如果在此时有信号被传送到内核它将获得默认响应—通常是忽略信号或杀死进程但是不管怎样都不会引起安全风险由于该从触发它进程中分离出来(如前所述)所以不管原始进程在此处是否改变其原来分配信号句柄都不会产生任何影响 24405:关闭进程打开所有文件最重要是这意味着modprobe不再从进程中继承标准输入输出和标准这很有可能会引起安全漏洞(这可能是在替代modprobe中引起问题但是modprobe本身实际上并不关心这个差异)

24413:modprobe作为root运行它拥有root所拥有所有权限和整个内核中其他地方样请注意root使用用户ID号0假定在这里已经被写入用户ID号和权能系统(capability system在接下来几行中会用到)将在第7章中介绍24421:试图执行modprobe如果尝试失败内核将使用prk打印消息并返回代码这里是可能产生prk缓冲器过载地点的module_name长度并没有明确限制就我们对该看法而言它可能长达百万个为防止prk缓冲器过载你必需遍历所有对于该(实际上是对request_module)以保证每个者使用足够短、不会为prk造成麻烦模块名 24427:当execve成功执行时它不会返回任何结果因此本处是不可能执行到但是编译器却并不知道这点因此此处使用了语句以保证gcc不出错 对于内核进步讨论将超出本章既定范围因此在这个问题上我们到此为止然而本书中也包括了其他必需内核代码在读完第4章和第5章的后也许你会希望再次仔细研读下这部分内容有关这个问题两个文件是/linux/module.h(从15529行开始)和/kernel/module.c(从24476行开始)和sys_create_module(24586行)、sys_init_module(24637行)、sys_delete_module(24860行)和sys_query_module(25148行) 4个需要特别注意样struct module(15581行)也要特别引起注意这些实现了modprobe及insmod、lsmod和rmmod所使用系统以完成模块装载、定位和卸载 内核触发直接回调内核现象看起来很令人奇怪但是实际上进行工作不止于此例如modprobe必须实际访问磁盘以搜寻要装载模块而且更为重要点是这种思路方法赋予root对内核模块系统更多控制能力这主要是root也可以运行modprobe及相关因此root既可以手工装载、查询、卸载模块也可以由内核自动完成

2.3 配置和编译内核 你可能仅仅研读、欣赏而并不修改Linux内核源代码但是更普遍情况是用户有强烈愿望去改进内核代码并完成相应测试这样我们就需要知道如何重建内核本节就是要告诉你如何实现这点而最终则归结于如何把你所做修改发行给别人以使得每个人都能从你工作中受益 2.

3.1 配置内核 编译内核第步就是配置内核这是增加或者减少对内核特性支持及修改内核些特性必要步骤例如你可以要求内核为自己声卡指定个区别DMA通道如果内核配置和你需要相同那么你可以直接跳过本节否则请继续阅读以下内容 为了完成内核配置请先切换到root用户然后转入如下内核源目录: cd /usr/src/linux

接着敲入如下命令组: make config make menuconfig make xconfig

这 3条命令都可以用来配置内核但它们发挥作用方式各不相同: * make config— 3种思路方法中最简单也是最枯燥种但是最基本点是它可以适应任何情况通过为每个内核支持特性向用户提问方式来决定在内核中需要包含哪些特性对于大多数问题你只要回答y(yes把该特性编译进内核中)、m(作为模块编译)或者n(no根本不对该特性提供支持)在决定的前用户应该考虑清楚这个过程是不可逆如果你在该过程中犯了就只能按Ctrl+C退出你也可以敲入?以获取帮助图2-1显示了这种思路方法在X终端上运行情况 图2-1 运行中make config 幸运是这种思路方法还有些智能例如如果你对SCSI支持回答no那么系统就不会再询问你有关SCSI细节问题了而且你可以只按回车键以接受默认选择也就是当前设置(因此如果当前内核将对于SCSI支持编译进了内核在这个问题上按回车键就意味着继续把对SCSI支持编译进内核中)即使是这样大部分用户还是宁愿使用另外两种思路方法 * make menuconfig—种基于终端配置机制用户拥有通过移动光标来进行浏览等功能图2-2显示了在X终端上运行make menuconfig虽然在控制台上显示是彩色但是在终端上显示仍然相当单调使用menuconfig必须要有相应ncurses类库 * make xconfig—这是我最喜欢种配置方式只有你能够在X server上用root用户身份运行X应用时这种配置方式才可以使用(有些偏执用户就不愿意使用这种方式)你还必须拥有Tcl窗口系统这实际上还意味着你必须拥有Tcl、Tk以及个正在运行X安装作为补偿用户获得是更漂亮、基于X系统以及和menuconfig功能相同配置思路方法图2-3显示了在这种思路方法运行过程中打开“可装载模块支持(Loadable module support)”子窗口情况 如上所述这 3种思路方法都实现了相同功能:它们都生成在构建内核时使用.config文件而唯区别在于创建这个文件时难易程度区别

2.3.2 构建内核 构建内核要做工作要比配置内核所做工作少得多虽然有几种方式都能实现这功能但是选择哪种依赖于你希望怎样对系统进行设置长期以来我已经形成了如下习惯虽然这种习惯比我所必须要做略微多些但是它包含了所有基本问题首先如果你还不在内核源目录中请先再次转入这目录: cd /usr/src/linux

现在切换到root用户使用下面显示命令生成内核现在在shell中敲入下面命令注意make命令空间关系分成了两行但实际上这在shell输入时是个只有行命令: make dep clean zlilo boot modules modules_

当给出了如上多个目标时除非前面所有目标都成功了否则make能够知道没有必要继续尝试下面目标因此如果make能够运行结束成功退出那么这就意味着所有目标都正确构建了现在你可以重新启动机器以运行新内核

2.3.3 备份重要性 当修改(fooling)内核时你必须准备个能够启动备用内核实现该目种方式是通过配置Linux加载(LILO)以允许用户选择启动内核映象其中的是从没有修改过内核备份(我总是这样做) 如果你比较有耐心那么你就可以使用zdisk目标而不使用zlilo目标；它可以把能够启动内核映象写入软盘中这样你就可以通过在启动时插入软盘方式启动你测试内核；如果没有插入软盘则启动正常内核 但是请注意:内核模块并没有被装载到软盘中它们实际上是装在硬盘中(除非你愿意承担更多麻烦)因此如果你弄乱了内核模块即使是zdisk目标也救不了你实际上上面提到这两种思路方法都存在这个问题虽然有比较好解决思路方法可用但是最简单思路方法(也就是我所使用思路方法)是把备份内核作为严格独立内核来编译而不使用可装载模块支持通过这种思路方法即使我弄乱了内核而不得不使用备份启动系统那么不管问题是实验性内核不正确还是内核模块原因都无关紧要不管怎样在备份内核中已经有我需要所有东西了 由于用户所做修改可能导致系统崩溃如损坏磁盘上数据等等并不仅仅只是打乱设备驱动或文件系统在测试新内核的前备份系统最新数据也是个英明决策(虽然设备驱动开发不是本书主题但是必需指出是设备驱动缺陷可能会引起系统物理损坏例如显示器是不能备份而且因价格昂贵而不易替换)作为个潜在内核黑客你最佳投资(当然是读过本书以后)是个磁带驱动器和充足磁带 2.3.4 发布你改进 下面是有关发布你所做修改些基本规则: * 检查最新发行版本确保你所处理不是已经解决了问题 * 遵守Linux 内核代码编写风格简要说就是8缩进以及K&R括号风格(forwhileswitch或者do后面同行中紧跟着开括号)在内核源目录下面文档编写和代码风格文件给出了完整规则不过我们已经介绍了其中关键部分注意本书中包含源代码为节省空间而进行了大量重新编辑在该过程中我可能打破了其中些规则 * 独立发行相对无关修改这样只想使用你所做某部分修改人就可以十分方便地获得想要东西而不用次检验所有修改内容 * 让使用你所做修改用户清楚他们可以从你修改中获取什么同样你也应该给出这些问题可信度你是15min的前才匆匆完成你修改甚至还没有时间对它们进行编译还是已经在你和你朋友系统中已长期稳定地运行过这个修改？ 假设现在你已经准备好发行自己修改版本了那么要做第步是建立个介绍说明你所做修改文件你可以使用df自动创建这个文件结果或者被称为dfs或者在Linux中更普遍被称为补丁(patch) 发布过程十分简单假设原来没有修改过源代码在linux-2.2.5目录下而你修改过源代码在linux-my目录下那么只要进行如下简单工作就可以了(只有在链接不存在情况下才需要执行ln): 现在输出文件my.patch包含了其他用户应用这个修改时所需要切内容(警告:如上所述两个源间所有差别都会包含在这个补丁文件中df不能区分修改部分的间关系所以就把它们都罗列了出来)如果补丁文件相对较小你可以使用邮件直接发往内核邮件列表如果补丁很大那么就需要通过FTP或者Web站点发布这时发给邮件列表信件中就只需要包含个URL Linux内核邮件列表常见问题解答(FAQ)文件位于https://www.sodocs.net/doc/0b18603294.html,/~rreilova/

linux/lkmlfaq.html该FAQ中包含了邮件列表订阅、邮件发布及阅读邮件列表注意事项等等

2009-2-12 3:38:30

疯狂代码 https://www.sodocs.net/doc/0b18603294.html,/

linux网络操作系统和实训课后习题答案解析(1)

练习题 一、选择题 1. Linux 最早是由计算机爱好者 B 开发的。 A. Richard Petersen B. Linus Torvalds C. Rob Pick D. Linux Sarwar 2. 下列 C 是自由软件。 A. Windows XP B. UNIX C. Linux D. Windows 2000 3. 下列 B 不是Linux 的特点。 A. 多任务 B. 单用户 C. 设备独立性 D. 开放性 4. Linux 的内核版本2.3.20 是 A 的版本。 A. 不稳定 B. 稳定的 C. 第三次修订 D. 第二次修订 二、填空题 1. GUN 的含义是：GNU's Not UNIX。 2. Linux 一般有 3 个主要部分：内核（kernel）、命令解释层（Shell 或其他操作环境）、 实用工具。 三、简答题（略） 1. 简述Red Hat Linux 系统的特点。 2. 简述一些较为知名的Linux 发行版本。 练习题 一、选择题 1. Linux 安装过程中的硬盘分区工具是 D 。 A. PQmagic B. FDISK C. FIPS D. Disk Druid 2. Linux 的根分区系统类型是 C 。 A. FATl6 B. FAT32 C. ext3 D. NTFS 二、填空题 1. 安装Linux 最少需要两个分区，分别是 swap 交换分区和/（根）分区。 2. Linux 默认的系统管理员账号是 root 。 3. X-Window System 由三部分构成：X Server、X Client 和通信通道。 三、简答题（略） 1. Linux 有哪些安装方式 2. 安装Red Hat Linux 系统要做哪些准备工作 3. 安装Red Hat Linux 系统的基本磁盘分区有哪些 4. Red Hat Linux 系统支持的文件类型有哪些 练习题 一、选择题 1. C 命令能用来查找在文件TESTFILE 中包含四个字符的行 A. grep’’TESTFILE B. grep’….’TESTFILE C. grep’^$’TESTFILE D. grep’^….$’TESTFILE 2. B 命令用来显示/home 及其子目录下的文件名。 A. ls -a /home B. ls -R /home C. ls -l /home D. ls -d /home 3. 如果忘记了ls 命令的用法，可以采用 C 命令获得帮助 A. ls B. help ls C. man ls D. get ls 4. 查看系统当中所有进程的命令是 D 。 A. ps all B. ps aix C. ps auf D. ps aux

Linux操作系统基础教程

Linux操作系统基础教程 清华大学信息学院计算机系 目录 前言 (2) 第一讲 Linux基础 (2) 一．什么是Linux？ (2) 二．安装Linux的好处？ (3) 三．如何得到Linux？ (3) 四．如何得到Linux的最新消息？ (3) 五．Linux操作系统上有什么应用？ (4) 六．在那里可以找到讨论区？ (5) 七．安装过程 (5) 第二讲 Linux基础进阶 (5) 一．Linux的文件系统结构 (6) 二. 文件类型 (7) 三.Linux基本操作命令 (8) 四.基本的系统管理命令 (14) 五.关於 Process 处理的指令 (16) 六. 关於字串处理的指令 (17) 七. 网路上查询状况的指令 (17) 八. 网路指令 (18) 九. 关於通讯用的指令 (21) 十. 编译器( Compiler ) (22) 十一. 有关列印的指令 (22) 第三讲 Linux下的网络服务，配置问题和常用工具 (24) 一．Linux下的网络服务 (24) 二.几种重要的配置文件 (26) 三.Linux下常用的工具软件 (28) 尾语 (31)

前言 Linux是在1991年发展起来的与UNIX兼容的操作系统，可以免费使用，它的源代码可以自由传播且可任人修改、充实、发展，开发者的初衷是要共同创造一个完美、理想并可以免费使用的操作系统。 我们并不能使同学们通过这次系列讲座成为一个UNIX类操作系统的高手，这次系列讲座的目的就是在同学们中间普及Linux基础知识，为今后我们更加接近的了解Linux做一个好的开端。 第一讲 Linux基础 在这一讲中，我们主要是了解一下Linux的概况，以及对Linux有一个初步的感性认识。 一．什么是Linux？ Linux是一个以Intel系列CPU(CYRIX,AMD的CPU也可以)为硬件平台，完全免费的UNIX兼容系统，完全适用于个人的PC。它本身就是一个完整的32位的多用户多任务操作系统，因此不需要先安装DOS或其他的操作系统（MS Windows, OS2, MINIX..）就可以进行直接的安装。Linux的最早起源是在1991年10月5日由一位芬兰的大学生Linux Torvalds (Torvalds@kruuna.helsinki.fi)写了Linux核心程序的0.02版开始的，但其后的发展却几乎都是由互联网上的Linux社团（Linux Community）互通交流而完成的。Linux不属于任何一家公司或个人，任何人都可以免费取得甚至修改它的源代码（source code）。Linux上的大部分软件都是由GNU倡导发展起来的，所以软件通常都会在附着GNU Public License（GPL）的情况下被自由传播。GPL是一种可以使你免费获得自由软件的许可证，因此Linux使用者的使用活动基本不受限制（只要你不将它用于商业目的），而不必像使用微软产品是那样，

Linux操作系统实验指导书

《Linux系统管理与维护》实验指导书 实验一初识Linux操作系统 一实验名称 初识Linux操作系统 二实验目的与要求 掌握Linux的启动、登录与注销。 三实验内容 1.以root用户和普通用户两种不同身份登录Linux，说出其登录后得差异。 2.图形模式下的注销、重启与关机。 3.学会在虚拟机上登录和注销Linux。 四操作步骤与结果分析 五问题与建议

实验二Linux的桌面应用 一实验名称 Linux的桌面应用 二实验目的与要求 熟悉Linux操作系统桌面环境 熟悉Linux文件系统及常用的操作 掌握Linux下使用外部存储设备、网络设备 掌握Linux下安装应用程序 三实验内容 1.查看GNOME提供的“应用程序”、“位置”或者“系统”菜单，运行其中的应用程 序和工具。 2.查看Linux文件目录结构，学会常用的文件目录操作，如复制、粘贴、移动、删 除、更名、创建文档、创建文件夹等。 3.练习在Linux下使用光盘和U盘。 4.学会网络配置，使计算机能够进行网络浏览等操作。 5.学会在Linux下安装新的应用软件。 四操作步骤与结果分析 五问题与建议

实验三Linux操作系统的安装 一实验名称 Linux操作系统的安装 二实验目的与要求 掌握安装Linux操作系统 三实验内容 1.通过学习《项目五Linux操作系统的安装及远程服务》的内容，学会如何安装Linux。 环境：windows 系统、vmware虚拟机、Redhat Linux镜像光盘。 通过安装向导将安装分为两步：1、基本安装，2、配置及具体安装。 在第一阶段重点如何分区，在第二阶段重点掌握如何设置密码及安装桌面环境。四操作步骤与结果分析 五问题与建议

Linux操作系统源代码详细分析

linux源代码分析:Linux操作系统源代码详细分析 疯狂代码 https://www.sodocs.net/doc/0b18603294.html,/ ?:http:/https://www.sodocs.net/doc/0b18603294.html,/Linux/Article28378.html 内容介绍: Linux 拥有现代操作系统所有功能如真正抢先式多任务处理、支持多用户内存保护虚拟内存支持SMP、UP符合POSIX标准联网、图形用户接口和桌面环境具有快速性、稳定性等特点本书通过分析Linux内核源代码充分揭示了Linux作为操作系统内核是如何完成保证系统正常运行、协调多个并发进程、管理内存等工作现实中能让人自由获取系统源代码并不多通过本书学习将大大有助于读者编写自己新 第部分 Linux 内核源代码 arch/i386/kernel/entry.S 2 arch/i386/kernel/init_task.c 8 arch/i386/kernel/irq.c 8 arch/i386/kernel/irq.h 19 arch/i386/kernel/process.c 22 arch/i386/kernel/signal.c 30 arch/i386/kernel/smp.c 38 arch/i386/kernel/time.c 58 arch/i386/kernel/traps.c 65 arch/i386/lib/delay.c 73 arch/i386/mm/fault.c 74 arch/i386/mm/init.c 76 fs/binfmt-elf.c 82 fs/binfmt_java.c 96 fs/exec.c 98 /asm-generic/smplock.h 107 /asm-i386/atomic.h 108 /asm- i386/current.h 109 /asm-i386/dma.h 109 /asm-i386/elf.h 113 /asm-i386/hardirq.h 114 /asm- i386/page.h 114 /asm-i386/pgtable.h 115 /asm-i386/ptrace.h 122 /asm-i386/semaphore.h 123 /asm-i386/shmparam.h 124 /asm-i386/sigcontext.h 125 /asm-i386/siginfo.h 125 /asm-i386/signal.h 127 /asm-i386/smp.h 130 /asm-i386/softirq.h 132 /asm-i386/spinlock.h 133 /asm-i386/system.h 137 /asm-i386/uaccess.h 139 //binfmts.h 146 //capability.h 147 /linux/elf.h 150 /linux/elfcore.h 156 /linux/errupt.h 157 /linux/kernel.h 158 /linux/kernel_stat.h 159 /linux/limits.h 160 /linux/mm.h 160 /linux/module.h 164 /linux/msg.h 168 /linux/personality.h 169 /linux/reboot.h 169 /linux/resource.h 170 /linux/sched.h 171 /linux/sem.h 179 /linux/shm.h 180 /linux/signal.h 181 /linux/slab.h 184 /linux/smp.h 184 /linux/smp_lock.h 185 /linux/swap.h 185 /linux/swapctl.h 187 /linux/sysctl.h 188 /linux/tasks.h 194 /linux/time.h 194 /linux/timer.h 195 /linux/times.h 196 /linux/tqueue.h 196 /linux/wait.h 198 init/.c 198 init/version.c 212 ipc/msg.c 213 ipc/sem.c 218 ipc/shm.c 227 ipc/util.c 236 kernel/capability.c 237 kernel/dma.c 240 kernel/exec_do.c 241 kernel/exit.c 242 kernel/fork.c 248 kernel/info.c 255 kernel/itimer.c 255 kernel/kmod.c 257 kernel/module.c 259 kernel/panic.c 270 kernel/prk.c 271 kernel/sched.c 275 kernel/signal.c 295 kernel/softirq.c 307 kernel/sys.c 307 kernel/sysctl.c 318 kernel/time.c 330 mm/memory.c 335 mm/mlock.c 345 mm/mmap.c 348 mm/mprotect.c 358 mm/mremap.c 361 mm/page_alloc.c 363 mm/page_io.c 368 mm/slab.c 372 mm/swap.c 394 mm/swap_state.c 395 mm/swapfile.c 398 mm/vmalloc.c 406 mm/vmscan.c 409

《Linux系统应用与开发教程》所有课后习题和答案

《Linux系统应用与开发教程》所有课后习题和答案 第1章Linux概述 (1) 第2章shell及常用命令 (4) 第3章vi编辑器的使用 (7) 第4章X Window系统的使用 (9) 第5章Linux系统的常用软件 (11) 第6章硬件管理 (11) 第7章网络基本配置 (12) 第8章常用网络服务的配置和使用 (15) 第9章系统管理与监控 (19) 第10章Linux系统的安全管理 (21) 第11章shell程序设计 (24) 第12章gcc的使用与开发 (26) 第13章gtk+图形界面程序设计 (27) 第14章Qt图形界面程序设计 (28) 第15章集成开发环境KDevelop的使用 (31) 第1章 Linux概述 1．什么是Linux？ Linux是一套免费使用和自由传播的类UNIX操作系统，源代码开放，能运行于各类硬件平台，包括Intel x86系列和RISC处理器。这个系统是由世界各地成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的UNIX兼容产品。 2．Linux有哪些特性？ (1)开放性 (2)多用户 (3)多任务 (4)良好的用户界面 (5)设备独立性 (6)丰富的网络功能

(7)可靠的系统安全 (8)良好的可移植性 3．Linux与Windows操作系统的主要区别是什么？ （1）从发展的背景看，Linux是从一个比较成熟的操作系统发展而来的，而其他操作系统，如Windows等，都是自成体系，无对应的相依托的操作系统 （2）从使用费用上看，Linux是一种开放、免费的操作系统，Windows是封闭的系统，需要有偿使用。 （3）Linux上丰富的应用软件也是自由的，而在Windows下，几乎所有的软件都有独立的版权，需要购买使用，即使某些软件可以免费使用，也一般不提供其源代码，更不用说由用户修改扩充其功能了。 （4）Windows对硬件配置要求高，而Linux在低端PC系统上仍然可以流畅运行4．Linux与Unix的共同点与不同点是什么？ 共同点：由于Linux是从Unix发展来到，它遵循Unix开放标准，基本支持同样的软件、程序设计环境和网络特性，可以说Linux是UNIX的PC版本，Linux在PC机上提供了相当于UNIX工作站的性能。 与商用Unix的不同点有：1）Linux是免费软件，用户可以从网上下载，而商用的UNIX除了软件本身的价格外，用户还需支付文档、售后服务费用；2）Linux拥有GNU软件支持，Linux能够运行GNU计划的大量免费软件，这些软件包括应用程序开发、文字处理、游戏等方面的内容；3）Linux的开发是开放的，任何志愿者都可以对开发过程做出贡献；而商用UNIX则是由专门的软件公司进行开发的。 与自由Unix的不同点： 1)在组织方式上，FreeBSD由它的核心团队（core team）的领导，他们负责原始程序的开发与维护。有core team的优点是原始程序会有一致性，会有组织的被更新，但是整个系统的活力操纵在core team手中，缺乏活力。Linux没有核心团队，在Linus的主导下来自世界各地的爱好者都可以发布自己的patch，缺点是源代码杂乱无章且可能会相互冲突。 2）在发展方向上，FreeBSD的核心团队将主要精力投入在UNIX自身的风格和特点上。Lin ux通常会首先加入商品化系统上的各种东西，比如新的硬件驱动、samba等。因此，从易用和可用上讲，Linux更容易上手和使用。 3）在系统核心功能上二者区别不大，但在Linux系统上，几乎可是找到任何需要的功能 4）在系统的性能上，据专家分析，FreeBSD在网络性能、软件移植性和系统规范化上略胜一畴，而在硬件支持、磁盘IO操作等方面Linux略强一些。 5．什么是GNU软件，什么是GPL和LGPL? GUN项目主要由自由软件基金资助的一个项目，目标是开发一个自由的、UNIX类型的操作系统，称为GNU系统。GNU是―GNU’s Not UNIX‖的首字母的递归缩写，目前使用Linux内

Linux操作系统源代码详细分析报告

Linux操作系统源代码详细分析 容简介： Linux 拥有现代操作系统所有的功能，如真正的抢先式多任务处理、支持多用户，存保护，虚拟存，支持SMP、UP，符合POSIX标准，联网、图形用户接口和桌面环境。具有快速性、稳定性等特点。本书通过分析Linux的核源代码，充分揭示了Linux作为操作系统的核是如何完成保证系统正常运行、协调多个并发进程、管理存等工作的。现实中，能让人自由获取的系统源代码并不多，通过本书的学习，将大大有助于读者编写自己的新程序。 第一部分 Linux 核源代码 arch/i386/kernel/entry.S 2 arch/i386/kernel/init_task.c 8 arch/i386/kernel/irq.c 8 arch/i386/kernel/irq.h 19 arch/i386/kernel/process.c 22 arch/i386/kernel/signal.c 30 arch/i386/kernel/smp.c 38 arch/i386/kernel/time.c 58 arch/i386/kernel/traps.c 65 arch/i386/lib/delay.c 73 arch/i386/mm/fault.c 74 arch/i386/mm/init.c 76 fs/binfmt-elf.c 82 fs/binfmt_java.c 96 fs/exec.c 98 include/asm-generic/smplock.h 107 include/asm-i386/atomic.h 108 include/asm-i386/current.h 109 include/asm-i386/dma.h 109 include/asm-i386/elf.h 113 include/asm-i386/hardirq.h 114 include/asm-i386/page.h 114 include/asm-i386/pgtable.h 115 include/asm-i386/ptrace.h 122 include/asm-i386/semaphore.h 123 include/asm-i386/shmparam.h 124 include/asm-i386/sigcontext.h 125 include/asm-i386/siginfo.h 125 include/asm-i386/signal.h 127 include/asm-i386/smp.h 130 include/asm-i386/softirq.h 132 include/asm-i386/spinlock.h 133 include/asm-i386/system.h 137 include/asm-i386/uaccess.h 139

linux操作系统

以下哪些是Linux操作系统的特点？ A. 广泛性 B. 低廉性 C. 灵活性 D. 健壮性 回答正确 解析: 略 2 单选以下哪个不属于操作系统？ A. Windows B. Linux C. Oracle D. MacOS 回答正确 解析: 略 3 单选以下描述正确的是？ A. 批处理系统出现早于分时系统 B. Linux就是批处理系统 C. 批处理系统可以同时执行多个任务 D. Windows是批处理操作系统 回答正确 解析: 略 4 单选以下哪个是移动操作系统？ A. Linux B. Android C. WindowsXP D. Windows2003 回答正确 解析: 略 5 单选Linux最早发布于哪一年？ A. 1990 B. 1991 C. 1992 D. 1993 回答正确 解析: 略 6 单选第一个企业版的Linux是哪一个？ A. CentOS B. Ubuntu C. Debian D. RedHat 回答正确 解析: 略 7 单选以下哪个不是内核的组成部分？ A. 系统调用接口

B. 进程管理 C. C语言编译器 D. 驱动程序 回答正确 解析: 略 8 单选Linux下常用文本编辑工具是？ A. Notepad B. EditPlus C. DreamWeaver D. VIM 回答正确 解析: 略 9 单选Linux的终端软件英文名称是什么？ A. background B. terminal C. console D. cmd 回答正确 解析: 略 10 单选下载安装软件的命令是什么？ A. apt-getinstall B. vim-version C. sudo D. setup 回答正确 修改密码的命令是？ A. change B. passwd C. password D. update 回答正确 解析: 略 2 单选进入某一文件夹的命令是？ A. ls B. cd C. ll D. help 回答正确 解析: 略 3 单选列表显示所有文件的命令是？ A. ls B. cd C. pwd

linux内核IMQ源码实现分析

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（2）及时处理数据包技术 QoS有个技术难点：将数据包入队，然后发送队列中合适的数据包，那么如何做到队列中的数

激活状态的队列是否能保证队列中的数据包被及时的发送吗？接下来看一下，激活状态的队列的 证了数据包会被及时的发送。 这是linux内核发送软中断的机制，IMQ就是利用了这个机制，不同点在于：正常的发送队列是将数据包发送给网卡驱动，而IMQ队列是将数据包发送给okfn函数。

Linux操作系统实验教程

Linux操作系统实验教程 第1章Linux系统概述 一、Linux系统结构 从操作系统的角度来分析Linux,它的体系结构总体上属于层次结构如下图所示： 从内到外包括三层：最内层是系统核心，中间是Shell、编译编辑实用程序、库函数等，最外层是用户程序，包括许多应用软件。 从操作系统的功能角度来看，它的核心有五大部分组成：进程管理、存储管理、文件管理、设备管理、网络管理。各子系统实现其主要功能，同时相互之间是合作、依赖的关系。进程会管理是操作系统最核心的内容，它控制了整个系统的进程调度和进程之间的通信，是整个系统合理高效运行的关键； 存储管理为其他子系统提供内存管理支持，同时其他子系统又为内存管理提供了实现支持，例如要通过文件管理和设备管理实现虚拟存储器和内外存的统一管理。 二、配置一个双引导系统 如果计算机中已经安装了其他操作系统，并想创建一个引导系统以便兼用Red Hat Linux和另外的操作系统，需要使用双引导。机器启动时，可以选择其中之一，但不能同时使用两者。每个操作系统都从自己的硬盘驱动器或硬盘分区中引导，并使用自己的硬盘驱动器或硬盘分区。 如果计算机上还没有安装任何操作系统，可以使用专门的分区及格式化软件给Windows创建指定大小的分区，Windows的文件系统为FAT,再为Linux系统创建所需要大小的分区(4G或更大)，另外再给Linux留100MB 左右的交换分区，Linux的文件系统为ext2。然后就可以安装系统了。应首先安装Windows,然后再安装Red Hat Linux。如果只进行了分区而没有格式化各分区，在安装时可以使用Windows自带的格式化程序和Linux自带的格式化程序进行各自分区的格式化。 当Windows已经被安装，而且已为Linux准备了足够的磁盘空间，就可以安装Linux了。Red Hat Linux安装程序通常会检测到Windows并自动配置引导程序来引导Windows或Red Hat Linux。

论文(linux操作系统与Windows操作系统的区别)

海南大学 毕业论文（设计） 题目：分析linux操作系统与Windows操作系统的区别 学号： 姓名： 年级： 学院： 系别： 专业： 指导教师： 完成日期：年月日

摘要 本文通过对Linux操作系统和Windows操作系统各自的发展特点与发展环境的比较，分析出windows与Linux的本质差别与存在此差别的根本原因。 通过二者内在特点及组成浅述，对两种操作系统做了权限、费用、读取、命令、弹性化与刻板化、安全稳定等方面的差异性对windows与Linux进行比较。 在硬件支持支持、购买能力、安装难易、占用内存、设备驱动、性能、稳定能力、编程、网络、安全、创新等10方面对windows与Linux做了优劣势的简单比较。 通过对windows与Linux更见详细的优劣势比较，以此对Linux与Windows 操作系统的区别做出了详细而具体的分析与论述。 借鉴以上分析结果，对不同人群、领域使用windows与Linux的优势劣势进行阐述，得出windows更适合初学者及工作需求低的人，而Linux更适合计算机高手及计算机专业人士使用。 关键词：Linux、Windows、操作系统、区别、开放源代码、稳定性。

Abstract Based on the Linux operating system and Windows operating system features and development of their own development environment, comparison and analysis of the nature of the differences between windows and Linux and the root cause of this difference exists.By the inherent characteristics and composition of both light above, made on the two operating systems permission, expenses, read, order, flexible and stereotypical, security and stability of the difference compared to the windows and Linux.Support in hardware support, purchasing power, ease of installation, take up memory, device drivers, performance, stability, capacity, programming, networking, security, innovation and other aspects of windows 10 and Linux do a simple comparison of the advantages and disadvantages. Through the windows and Linux even more detailed comparative advantages and disadvantages, in order for Linux and Windows operating systems to make the difference between a detailed and specific analysis and discussion.Learn from the above analysis, the different groups, areas of the advantages of using windows and Linux described disadvantages, more suitable for beginners to come and work windows of low demand, while Linux is more suitable for computer experts and computer professionals. Keywords: Linux; Windows; operating system; different;open source;stability.

读Linux内核源代码

Linux内核分析方法 Linux的最大的好处之一就是它的源码公开。同时，公开的核心源码也吸引着无数的电脑爱好者和程序员；他们把解读和分析Linux的核心源码作为自己的最大兴趣，把修改Linux源码和改造Linux系统作为自己对计算机技术追求的最大目标。 Linux内核源码是很具吸引力的，特别是当你弄懂了一个分析了好久都没搞懂的问题；或者是被你修改过了的内核，顺利通过编译，一切运行正常的时候。那种成就感真是油然而生！而且，对内核的分析，除了出自对技术的狂热追求之外，这种令人生畏的劳动所带来的回报也是非常令人着迷的，这也正是它拥有众多追随者的主要原因： ?首先，你可以从中学到很多的计算机的底层知识，如后面将讲到的系统的引导和硬件提供的中断机制等；其它，象虚拟存储的实现机制，多任务机制，系统保护机制等等，这些都是非都源码不能体会的。 ?同时，你还将从操作系统的整体结构中，体会整体设计在软件设计中的份量和作用，以及一些宏观设计的方法和技巧：Linux的内核为上层应用提供一个与具体硬件不相关的平台； 同时在内核内部，它又把代码分为与体系结构和硬件相关的部分，和可移植的部分；再例如，Linux虽然不是微内核的，但他把大部分的设备驱动处理成相对独立的内核模块，这样减小了内核运行的开销，增强了内核代码的模块独立性。 ?而且你还能从对内核源码的分析中，体会到它在解决某个具体细节问题时，方法的巧妙：如后面将分析到了的Linux通过Botoom_half机制来加快系统对中断的处理。 ?最重要的是：在源码的分析过程中，你将会被一点一点地、潜移默化地专业化。一个专业的程序员，总是把代码的清晰性，兼容性，可移植性放在很重要的位置。他们总是通过定义大量的宏，来增强代码的清晰度和可读性，而又不增加编译后的代码长度和代码的运行效率； 他们总是在编码的同时，就考虑到了以后的代码维护和升级。甚至，只要分析百分之一的代码后，你就会深刻地体会到，什么样的代码才是一个专业的程序员写的，什么样的代码是一个业余爱好者写的。而这一点是任何没有真正分析过标准代码的人都无法体会到的。 然而，由于内核代码的冗长，和内核体系结构的庞杂，所以分析内核也是一个很艰难，很需要毅力的事；在缺乏指导和交流的情况下，尤其如此。只有方法正确，才能事半功倍。正是基于这种考虑，作者希望通过此文能给大家一些借鉴和启迪。 由于本人所进行的分析都是基于2.2.5版本的内核；所以，如果没有特别说明，以下分析都是基于i386单处理器的2.2.5版本的Linux内核。所有源文件均是相对于目录/usr/src/linux的。 方法之一：从何入手 要分析Linux内核源码，首先必须找到各个模块的位置，也即要弄懂源码的文件组织形式。虽然对于有经验的高手而言，这个不是很难；但对于很多初级的Linux爱好者，和那些对源码分析很

中文版Linux 桌面操作系统初级教程

《中文版Linux 桌面操作系统初级教程》郭守华宋雪娇编著 Linux操作系统支持多种安装方式。本章将讨论从硬盘安装对红旗Linux、共创Linux等各种版本的Linux都适用的通用方法。从硬盘安装Linux操作系统，首先要准备安装包，Linux操作系统的安 装包通常是一个或多个ISO镜像文件(一般通过网络下载就可以得到)；其次，要通过某种手段启动镜像 文件中的系统安装程序；接下来，按照安装程序的提示信息进行安装就可以了。安装过程中，需要指 定Linux操作系统的安装位置，这主要涉及硬盘分区的一些知识。 综合来看，学习Linux操作系统的安装，关键要学会两点：第一、如何Linux操作系统准备硬盘 空间？第二、如何启动ISO镜像文件中的安装程序。 硬盘分区 通常，在使用硬盘时，都要进行分区。如果把未分区的硬盘比做一张大白纸，那么分区后的硬 盘就相当于这张大白纸被画上了几个大方框。一块硬盘被分成多个分区之后，各分区之间是相对独立 的，每个分区都可以有自己的文件格式，例如FAT16、FAT32、NTFS等等。 Linux操作系统需要的硬盘分区 要安装一个操作系统，一般来讲都要为它准备专门的分区。专门，意味着不能与其他操作系统 合用一个分区，也意味着不要与用户自己的数据文件合用一个分区，前者是因为不同的操作系统可能 需要不同格式的磁盘分区，后者则更多地出于用户数据安全和系统维护方便的考虑。从最低配置角度 讲，Linux 操作系统需要一个EXT2或EXT3格式的硬盘分区作为根分区，大小在2～5G就可以。另外还 需要一个SWAP 格式的交换分区，大小与内存有关：如果内存在256M以下，交换分区的大小应该是内存 的两倍；如果内存在256M以上，交换分区的大小等于内存大小即可。 Windows硬盘分区管理工具 管理硬盘分区的工具有很多，在网上也可以找到详细的使用指导。为了方便读者，本书整理收 录了Windows 环境下运行的PQMagic4.0 的使用方法，其它版本的PQMagic的使用方法也基本相同。

最小的Linux操作系统制作过程详解

最小的Linux操作系统制作过程详解 一，什么是BabyLinux BabyLinux不是一个完整的发行版，他是利用原有的一套完整的linux系统的内核原代码和编译工具，利用busybox内建的强大功能，在一张软盘上做的一个很小的linux系统。他具备一个linux系统的基本特征，支持linux系统最常用的一百多个命令，支持多种文件系统，支持网络等等，你可以把他当做一张linux 起动盘和修复盘来用，你也可以把他当做一个静态路由的路由器软件，当然，你也可以把他当做一个linux玩具，向你的朋友炫耀linux可以做的多么小。我把他叫做BabyLinux因为他很小巧，小的很可爱，像一个刚刚出生的小baby。 二．为什么要作这样一个linux 先说说我一开始的想法，当我一开始接触linux的时候，看到书上说，linux 通常安装只需要60M左右的空间，但是我发现装在我硬盘上的Redhat 6.0确要占据好几百M的空间。为什么我的linux这么大呢? 后来我发现，装在我机器上的那么多东西只有不到30%是我平时常用的，还有30%是我极少用到的，另外的40%基本上是不用的。于是，我和大多数初学者一样，开始抱怨，为什么linux 不能做的精简一点呢?于是，我萌发了自己裁减系统的想法。可惜那个时候我还没有听说过有LFS和Debain。等到我积累了足够的linux知识后，我开始制作这样一个小系统。 制作这样一个小系统最大的意义在于，你可以通过制作系统了解linux的启动过程，学会ramdisk的使用，让你在短时间内学到更多的linux知识。当然，你会得到很大的乐趣。这个项目只是做一个具有基本特征的linux系统，如果你想自己做一个具有完整功能的linux，请阅读Linux From Scratch (LFS)文档。 三，什么人适合读这篇文档 如果你是一个linux爱好者，并且很想了解linux的启动过程和系统的基本结构，而且是一个喜欢动手研究小玩意的人，那么这个文档可以满足你的需求。如果你仅仅是用linux来做一些普通的日常工作，而不在乎你的linux到底怎么工作，那么这份文档也许不太适合你。另外，如果你是linux爱好者，但是目前还是一个刚刚入门的newbi，我建议你先把linux命令学好。不过我想我会尽可能的把这份文档写详细一些，如果你有足够的毅力，或许一个newbi也能成功做一个babylinux。或者，你遇到一件很不巧的事情，比如你的老婆来例假了，你的这个周末就泡汤了，那么阅读这篇文档并做一个linux小玩具可以打发你的时间。 四，应该具备的知识 在做一个babylinux之前，你应当已经会应用linux最常用的命令。并且至少有一次成功编译并安装系统内核的经历，会通过编译源代码来安装软件。如果你具备了这些条件，那么做这样一个小系统会很顺利，如果你还没有掌握这些知识，你可能会遇到一些困难。但是只要有毅力，也可以成功。你不需要具备编程的知识，因为我的目标是:让具有中等以上linux水平的爱好者可以通过阅读文档轻松完成这个项目。关于一张软盘上的linux还有一个很著名的linux叫LOAP

Linux内核源代码阅读与工具介绍

Linux的内核源代码可以从很多途径得到。一般来讲，在安装的linux系统下，/usr/src/linux 目录下的东西就是内核源代码。另外还可以从互连网上下载,解压缩后文件一般也都位于linux目录下。内核源代码有很多版本，目前最新的版本是2.2.14。 许多人对于阅读Linux内核有一种恐惧感，其实大可不必。当然，象Linux内核这样大而复杂的系统代码，阅读起来确实有很多困难，但是也不象想象的那么高不可攀。只要有恒心，困难都是可以克服的。任何事情做起来都需要有方法和工具。正确的方法可以指导工作，良好的工具可以事半功倍。对于Linux内核源代码的阅读也同样如此。下面我就把自己阅读内核源代码的一点经验介绍一下，最后介绍Window平台下的一种阅读工具。 对于源代码的阅读，要想比较顺利，事先最好对源代码的知识背景有一定的了解。对于linux内核源代码来讲，基本要求是：⑴操作系统的基本知识；⑵对C语言比较熟悉，最好要有汇编语言的知识和GNU C对标准C的扩展的知识的了解。另外在阅读之前，还应该知道Linux内核源代码的整体分布情况。我们知道现代的操作系统一般由进程管理、内存管理、文件系统、驱动程序、网络等组成。看一下Linux内核源代码就可看出，各个目录大致对应了这些方面。Linux内核源代码的组成如下（假设相对于linux目录）： arch这个子目录包含了此核心源代码所支持的硬件体系结构相关的核心代码。如对于X86平台就是i386。 include这个目录包括了核心的大多数include文件。另外对于每种支持的体系结构分别有一个子目录。 init此目录包含核心启动代码。 mm此目录包含了所有的内存管理代码。与具体硬件体系结构相关的内存管理代码位于arch/*/mm目录下，如对应于X86的就是arch/i386/mm/fault.c。 drivers系统中所有的设备驱动都位于此目录中。它又进一步划分成几类设备驱动，每一种也有对应的子目录，如声卡的驱动对应于drivers/sound。 ipc此目录包含了核心的进程间通讯代码。 modules此目录包含已建好可动态加载的模块。 fs Linux支持的文件系统代码。不同的文件系统有不同的子目录对应，如ext2文件系统对应的就是ext2子目录。 kernel主要核心代码。同时与处理器结构相关代码都放在arch/*/kernel目录下。 net核心的网络部分代码。里面的每个子目录对应于网络的一个方面。 lib此目录包含了核心的库代码。与处理器结构相关库代码被放在arch/*/lib/目录下。

Linux 操作系统 Ubuntu 图 安装 教程 hzd

。 。 Linux 操作系统 Ubuntu 9.10 图解安装教程 QQ ：183284035 2011-11-1 Ubuntu 是一个神奇的 Linux 操作系统，四年多前我们第一次试用了 Ubuntu ，之后便被深深的吸引， 特别是从 8.04Lts 开始，Ubuntu 便成了沙浪网众人的主要工作环境。特别是沙浪网美女小梅，在午睡梦呓 中竟然喃喃自语说出“非 Ubuntu 不嫁”这样的豪言壮语，令人震撼！ Ubuntu 是一个流行的 Linux 操作系统，基于 Debian 发行版和 GNOME 桌面环境，和其他 Linux 发 行版相比，Ubuntu 非常易用，和 Windows 相容性很好，非常适合 Windows 用户的迁移，预装了大量 常用软件，中文版的功能也较全，支持拼音输入法，预装了 Firefox 、Open Office 、多媒体播放、图像处理等 大多数常用软件，一般会自动安装网卡、音效卡等设备的驱动，对于不打游戏不用网银的用户来说，基本 上能用的功能都有了，在 Windows 操作系统下不用分区即可安装使用，就如同安装一个应用软件那么容 易，整个 Ubuntu 操作系统在 Windows 下就如同一个大文件一样，很容易卸载掉。 Ubuntu 经过近五年的发展，从 Ubuntu 4.10 到当前的 Ubuntu 9.10，进步之大是有目共睹的事实。 当然，Ubuntu 的进步是建立在所有自由软件进步的基础之上的。 下面，通过一些简单的介绍，让我们来了解一下 Ubuntu ： 官方解答 什么是 Ubuntu? Ubuntu 是一个由全球化的专业开发团队建造的操作系统。它包含了所有您需要的应用程序：浏览器、 Office 套件、多媒体程序、即时消息等。 Ubuntu 是一个 Windows 和 Office 的开源替代品。 1. 关于 Ubuntu 一词 Ubuntu 是一个南非的民族观念，着眼于人们之间的忠诚和联系。该词来自于祖鲁语和科萨语。Ubuntu （发音"oo-BOON-too"--“乌班图”）被视为非洲人的传统理念，也是建立新南非共和国的基本原则 之一，与非洲复兴的理想密切相关。Ubuntu 精神的大意是“人道待人”（对他人仁慈）另一种翻译可 以是：“天下共享的信念，连接起每个人” “具有 ubuntu 精神的人心胸开阔，乐于助人，见贤思 齐而不忌妒贤能，因为他/她拥有适度的自信，而这源自如下认识：自己乃是属于一个更大的整体， 当他人受到伤害或死去时，当他人受到折磨或压迫时，这个整体就会消失。”--大主教 Desmond Tutu 。 作为一个基于 GNU/Linux 的平台，Ubuntu 操作系统将 ubuntu 精神带到了软件世界。