linux內核期中總結

20135132陳雨鑫 + 原創做品轉載請註明出處 + 《Linux內核分析》MOOC課程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 」

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1、計算機是如何工做的？

一、存儲程序計算機工做模型

　　1）馮諾依曼體系結構

　　2）存儲程序計算機工做模型

　　3）CPU識別什麼樣的指令？如何定義？

　　　　API：程序員與計算機的接口界面。

　　　　ABI：程序與CPU接口界面

二、X86彙編基礎

　　1） X86 CPU的寄存器

　　2）常見彙編指令

 

 

2、操做系統是如何工做的

一、函數調用堆棧

　　1）三個法寶 計算機是如何工做的？（總結）——三個法寶（存儲程序計算機、函數調用堆棧、中斷機制）

　　2）深刻理解函數調用堆棧

二、藉助Linux內核部分源代碼模擬存儲程序計算機工做模型及時鐘中斷

三、在mykernel基礎上構造一個簡單的操做系統內核

 

 

3、構造一個簡單的Linux系統MenuOS

一、linux內核源代碼簡介

三大法寶（存儲程序計算機、函數調用堆棧、中斷）和兩把寶劍（中斷上下文的切換：保存現場和恢復現場、進程上下文的切換）

　　1）在linux內核源碼裏面arch佔有的代碼量至關龐大。arch/x86目錄下的代碼是咱們重點關注的。

　　2）內核啓動相關的代碼基本都在init目錄下（main.c）。

　　start_kernel是初始化linux內核的起點。

　　start_kernel至關於c程序中的main函數

　　3）linux內核的核心代碼在kernel目錄中

二、構造一個簡單的linux系統

　　init是第一個用戶態進程，是1號進程。

三、跟蹤調試Linux內核的啓動過程

 

 

4、扒開系統調用的三層皮（上）

一、用戶態、內核態和中斷

　　庫函數將系統調用封裝起來。

　　1）什麼是用戶態和內核態

　　2）在linux內核代碼中區分用戶態和內核態

　　　　用cs（代碼段選擇寄存器）和eip（偏移量寄存器）進行區分。

　　3）中斷處理是從用戶態進入內核態的主要方式

二、系統調用概述

三、使用庫函數API和C代碼中嵌入彙編代碼觸發同一個系統調用

 

 

5、扒開系統調用的三層皮（下）

一、給menuOS增長time和time-asm

二、使用gdb跟蹤系統調用內核函數sys_time

三、系統調用在內核代碼中的工做機制和初始化

　　1） 系統調用在內核代碼中的工做機制和初始化

　　2） 簡化後便於理解的system_call僞代碼

　　3）簡單瀏覽system_call和iret之間的主要代碼

 

 

6、進程的描述和進程的建立

一、進程的描述

　　1）進程描述符task_struct數據結構（一）

　　操做系統的三大功能：進程管理（核心）、內存管理、文件系統。

二、進程的建立

 

 

7、可執行程序的裝載

一、預處理、編譯、連接和目標文件的格式

　　1）可執行程序是怎麼得來的

　　2）目標文件的格式ELF

　　3）靜態連接的ELF可執行文件和進程的地址空間

二、可執行程序、共享庫和動態加載

　　1）裝載可執行程序以前的工做

　　2）裝載時動態連接和運行時動態連接應用舉例

　　3）可執行程序的裝載

　　　　1.可執行程序的裝載相關關鍵問題分析

　　　　2.sys_execve的內部處理過程

　　　　3.使用gdb跟蹤sys_execve內核函數的處理過程

　　　　4.可執行程序的裝載與莊生夢蝶的故事

　　　　5.淺析動態連接的可執行程序的裝載

 

 

8、進程的切換和系統的通常執行過程

一、進程切換的關鍵代碼switch_to分析

　　1）進程進度與進程調度的時機分析

　　2）進程上下文切換相關代碼分析

二、Linux系統的通常執行過程

　　1)Linux系統的通常執行過程分析

　　2)Linux系統執行過程當中的幾個特殊狀況

　　3)內核與舞女

三、Linux系統架構和執行過程概覽

　　1）Linux操做系統架構概覽

　　2）最簡單也是最複雜的操做——執行ls操做

　　3）從CPU和內存的角度看Linux系統的執行

 

 

總結

　　linux內核分析的網課轉眼就結束了，這幾個月來，仍是收穫頗豐，至少如今對一些操做仍是有些瞭解，在實驗過程當中，雖然碰到了許多問題，但仍是一個一個的解決了，使用gdb調試，設斷點等等一系列操做。瞭解了計算機是怎麼工做的，什麼是操做系統，操做系統是如何工做的，瞭解系統調用的過程，以及進程的描述和建立，可執行程序的裝載，進程的建立等等。須要在從此的學習中，經過不斷練習加深理解。