linux内核源码:文件系统——可执行文件的加载和执行
本文深入探讨Linux内核源码中文件系统中可执行文件的加载与执行机制。与Windows中的PE格式和exe文件不同,Linux采用的是ELF格式。尽管这两种操作系统都允许用户通过双击文件来执行程序,但Linux的实现方式和底层操作有所不同。
在Linux系统中,影视站app源码双击可执行文件能够启动程序,这背后涉及一系列复杂的底层工作。首先,我们简要了解进程间的数据访问方式。在用户态运行时,ds和fs寄存器指向用户程序的数据段。然而,当代码处于内核态时,ds指向内核数据段,而fs仍然指向用户态数据段。为了确保正确访问不同态下的数据,需要频繁地调整fs寄存器的值。
当用户输入参数时,这些信息需要被存储在进程的内存空间中。Linux为此提供了KB的个页面内存空间,用于存放用户参数和环境变量。通过一系列复制操作,参数被安全地存放到了进程的内存中。尽管代码实现可能显得较为复杂,但其核心功能与传统复制函数(如memcpy)相似。
为了理解参数和环境变量的处理,我们深入探讨了如何通过不同fs值来访问内存中的变量。argv是一个指向参数的指针,argv*和argv**指向不同的地址,它们可能位于内核态或用户态。在访问这些变量时,需要频繁地切换fs值,以确保正确读取内存中的数据。通过调用set_fs函数来改变fs值,并在读取完毕后恢复,实现不同态下的数据访问。
在Linux的加载过程中,参数和环境变量的处理涉及到特定的算法和逻辑,以确保正确解析和执行程序。例如,通过检查每个参数是否为空以及参数之间的空格分隔,来计算参数的数量。同时,文件的头部信息对于识别文件类型至关重要。早期版本的Linux文件头部信息相当简单,仅包含几个字段。这些头部信息为操作系统提供了识别文件类型的ftp是网站源码吗基础。
为了实现高效文件执行,Linux使用了一系列的内存布局和管理技术。在执行文件时,操作系统负责将参数列表、环境变量、栈、数据段和代码段等组件放入进程的内存空间。这种布局确保了程序能够按照预期运行。
最后,文章提到了一些高级技术,如线程切换、内存管理和文件系统操作,这些都是Linux内核源码中关键的部分。尽管这些技术在日常编程中可能不常被直接使用,但它们对于理解Linux的底层工作原理至关重要。通过深入研究Linux内核源码,开发者能够更全面地掌握操作系统的工作机制,从而在实际项目中提供更高效、更安全的解决方案。
如何查看linux网页源代码?
操作设备:戴尔电脑操作系统:win
操作软件:linux
1、首先连接相应linux主机,进入到linux命令行状态下,等待输入shell指令。
2、其次在linux命令行中输入:curl 。
3、最后按下回车键执行shell指令,此时会看到网页被成功打开获取到了源代码。
linux内核源码:内存管理——内存分配和释放关键函数分析&ZGC垃圾回收
本文深入剖析了Linux内核源码中的内存管理机制,重点关注内存分配与释放的关键函数,通过分析4.9版本的源码,详细介绍了slab算法及其核心代码实现。在内存管理中,slab算法通过kmem_cache结构体进行管理,利用数组的形式统一处理所有的kmem_cache实例,通过size_index数组实现对象大小与kmem_cache结构体之间的映射,从而实现高效内存分配。其中,关键的计算方法是通过查找输入参数的最高有效位序号,这与常规的0起始序号不同,从1开始计数。
在找到合适的kmem_cache实例后,下一步是通过数组缓存(array_cache)获取或填充slab对象。若缓存中有可用对象,则直接从缓存分配;若缓存已空,会调用cache_alloc_refill函数从三个slabs(free/partial/full)中查找并填充可用对象至缓存。在对象分配过程中,c#直播平台源码array_cache结构体发挥了关键作用,它不仅简化了内存管理,还优化了内存使用效率。
对象释放流程与分配流程类似,涉及数组缓存的管理和slab对象的回收。在cache_alloc_refill函数中,关键操作是检查slab_partial和slab_free队列,寻找空闲的对象以供释放。整个过程确保了内存资源的高效利用,避免了资源浪费。
总结内存操作函数概览,栈与堆的区别是显而易见的。栈主要存储函数调用参数、局部变量等,而堆用于存放new出来的对象实例、全局变量、静态变量等。由于堆的动态分配特性,它无法像栈一样精准预测内存使用情况,导致内存碎片问题。为了应对这一挑战,Linux内核引入了buddy和slab等内存管理算法,以提高内存分配效率和减少碎片。
然而,即便使用了高效的内存管理算法,内存碎片问题仍难以彻底解决。在C/C++中,没有像Java那样的自动垃圾回收机制,导致程序员需要手动管理内存分配与释放。如果忘记释放内存,将导致资源泄漏,影响系统性能。为此,业界开发了如ZGC和Shenandoah等垃圾回收算法,以提高内存管理效率和减少内存碎片。
ZGC算法通过分页策略对内存进行管理,并利用“初始标记”阶段识别GC根节点(如线程栈变量、静态变量等),并查找这些节点引用的直接对象。此阶段采用“stop the world”(STW)策略暂停所有线程,确保标记过程的准确性。接着,通过“并发标记”阶段识别间接引用的对象,并利用多个GC线程与业务线程协作提高效率。在这一过程中,ZGC采用“三色标记”法和“remember set”机制来避免误回收正常引用的对象,确保内存管理的最新版下载源码精准性。
接下来,ZGC通过“复制算法”实现内存回收,将正常引用的对象复制到新页面,将旧页面的数据擦除,从而实现内存的高效管理。此外,通过“初始转移”和“并发转移”阶段进一步优化内存管理过程。最后,在“对象重定位”阶段,完成引用关系的更新,确保内存管理过程的完整性和一致性。
通过实测,ZGC算法在各个阶段展现出高效的内存管理能力,尤其是标记阶段的效率,使得系统能够在保证性能的同时,有效地管理内存资源。总之,内存管理是系统性能的关键因素,Linux内核通过先进的算法和策略,实现了高效、灵活的内存管理,为现代操作系统提供稳定、可靠的服务。
Linux内核源码解析---cgroup实现之整体架构与初始化
cgroup在年由Google工程师开发,于年被融入Linux 2.6.内核。它旨在管理不同进程组,监控一组进程的行为和资源分配,是Docker和Kubernetes的基石,同时也被高版本内核中的LXC技术所使用。本文基于最早融入内核中的代码进行深入分析。
理解cgroup的核心,首先需要掌握其内部的常用术语,如子系统、层级、cgroupfs_root、cgroup、css_set、cgroup_subsys_state、cg_cgroup_link等。子系统负责控制不同进程的行为,例如CPU子系统可以控制一组进程在CPU上执行的时间占比。层级在内核中表示为cgroupfs_root,一个层级控制一批进程,层级内部绑定一个或多个子系统,每个进程只能在一个层级中存在,但一个进程可以被多个层级管理。cgroup以树形结构组织,网络货运平台的源码每一棵树对应一个层级,层级内部可以关联一个或多个子系统。
每个层级内部包含的节点代表一个cgroup,进程结构体内部包含一个css_set,用于找到控制该进程的所有cgroup,多个进程可以共用一个css_set。cgroup_subsys_state用于保存一系列子系统,数组中的每一个元素都是cgroup_subsys_state。cg_cgroup_link收集不同层级的cgroup和css_set,通过该结构可以找到与之关联的进程。
了解了这些概念后,可以进一步探索cgroup内部用于结构转换的函数,如task_subsys_state、find_existing_css_set等,这些函数帮助理解cgroup的内部运作。此外,cgroup_init_early和cgroup_init函数是初始化cgroup的关键步骤,它们负责初始化rootnode和子系统的数组,为cgroup的使用做准备。
最后,需要明确Linux内一切皆文件,cgroup基于VFS实现。内核启动时进行初始化,以确保系统能够正确管理进程资源。cgroup的初始化过程分为早期初始化和常规初始化,其中早期初始化用于准备cpuset和CPU子系统,确保它们在系统运行时能够正常工作。通过这些步骤,我们可以深入理解cgroup如何在Linux内核中实现资源管理和进程控制。
Linux内核源码分析:Linux内核版本号和源码目录结构
深入探索Linux内核世界:版本号与源码结构剖析
Linux内核以其卓越的稳定性和灵活性著称,版本号的精心设计彰显其功能定位。Linux采用xxx.yyy.zzz的格式,其中yy代表驱动和bug修复,zz则是修订次数的递增。主版本号(xx)与次版本号(yy)共同描绘了核心功能的大致轮廓,而修订版(zz)则确保了系统的稳定性与可靠性。
Linux源码的结构犹如一座精密的城堡,由多个功能强大的模块构成。首先,arch目录下包含针对不同体系结构的代码,比如RISC-V和x的虚拟地址翻译,是内核与硬件之间的重要桥梁。接着,block与drivers的区别在于,前者封装了通用的块设备操作,如读写,而后者则根据特定硬件设备分布在各自的子目录中,如GPIO设备在drivers/gpio。
为了保证组件来源的可信度和系统安全,certs目录存放认证和签名相关的代码,预先装载了必要的证书。从Linux 2.2版本开始,内核引入动态加载模块机制,fs和net目录下的代码分别支持虚拟文件系统和网络协议,这大大提升了灵活性,但同时也对组件验证提出了更高要求,以防止恶意代码的入侵。
内核的安全性得到了进一步加强,crypto目录包含了各种加密算法,如AES和DES,它们为硬件驱动提供了性能优化。同时,内核还采用了压缩算法,如LZO和LZ4,以减小映像大小,提升启动速度和内存利用效率。
文档是理解内核运作的关键,《strong>Documentation目录详尽地记录了模块的功能和规范。此外,include存储内核头文件,init负责初始化过程,IPC负责进程间通信,kernel核心代码涵盖了进程和中断管理,lib提供了通用库函数,而mm则专注于内存管理。网络功能则在net目录下,支持IPv4和TCP/IPv6等协议。
内核的实用工具和示例代码在scripts和samples目录下,而security则关注安全机制,sound负责音频驱动,tools则存放开发和调试工具,如perf和kconfig。用户内核源码在usr目录,虚拟化支持在virt,而LICENSE目录保证了源码的开放和透明。
最后,Makefile是编译内核的关键,README文件则包含了版本信息、硬件支持、安装配置指南,以及已知问题、限制和BUG修复等重要细节。这份详尽的指南是新用户快速入门Linux内核的绝佳起点。
通过深入研究这些目录,开发者和爱好者可以更全面地理解Linux内核的运作机制,从而更好地开发、维护和优化这个强大的操作系统。[原文链接已移除,以保护版权]
Linux环境源码安装GCC/CMAKE
为了在Linux环境下源码安装GCC和CMAKE,我们需要遵循详细的步骤和策略。对于GCC源码,我们可以从GitHub-gcc-mirror/gcc获取4.4.6版本。接下来,进入下载后的GCC源代码目录。
在配置和编译GCC时,首先应该明确指定安装的目录,避免冲突。可能在配置脚本时遇到错误,这时候需要解决依赖项问题。分别安装MPFR、MPC和任何其他必要的依赖库。对于GCC8.3及以上版本,内部集成脚本能够简便地获取这些依赖库。
安装库路径后,再次执行配置文件,加入库路径参数,确保安装的每个步骤顺利进行。配置完成后,整个GCC安装过程即宣告成功。
为了测试GCC是否正确安装,遵循指导进行验证。
CMake的安装同样关键,可以通过直接指定需要的GCC版本来简化安装流程。在CMake命令行参数中指定GCC路径也是可行的。
在运行GCC4.4.6编译的程序时,可能存在系统路径问题,这是因为我们选择的是不替换安装方式。因此,需要额外操作,确保所需的库被正确添加到路径中。
遇到GCC多版本引起的ABI兼容问题时,如果编译链接过程中遇到“undefined reference to"“std::__cxx ***””错误,这提示可能是C++ ABI问题。处理方法是,针对GCC5.1之前版本发布的libstdc++中新增的ABI,通过添加定义-D_GLIBCXX_USE_CXX_ABI=0来解决该问题。
对于GDB版本的问题,特别在GCC.1的使用中,要求C++的编译器,导致了旧版本GDB启动出现Segment Fault。解决办法是升级GDB版本。
附录中提供了一些额外资源,例如Mingw下载,适用于位和位Windows的最新版x_-win-sjlj;CMake下载链接以及GCC的GitHub地址等。遵循这些资源和提示,能够帮助用户顺畅进行Linux环境下的GCC和CMAKE的源码安装与配置。
Linux下源码安装的经验详解
在linux下安装软件,难免会碰到需要源码安装的,而就是这简简单单的./configure、make、sudo make install三步,却让不少人头疼不已,这里以安装X为例具体介绍下我在安装时的一点小经验,以便共同学习,共同进步!
首先,我们要做些准备工作,源码安装少不了这几个工具pkg-config、libtool、autoconf和automake(当然,还有更基础的,像zlib、m4等,这里就略过啦),其中,pkg-config是相对比较重要的,它就是向configure程序提供系统信息的程序,如软件的版本、库的版本以及库的路径等信息,这些只是在编译期间使用。你可以打开/usr/lib/pkgconfig下任意一个.pc文件,就会发现类似下面的信息(X的pc文件):
prefix=/usr
exec_prefix=${ prefix}
libdir=${ exec_prefix}/lib
includedir=${ prefix}/include
xthreadlib=-lpthread
Name: X
Description: X Library
Version: 1.3.3
Requires: xproto kbproto
Requires.private: xcb = 1.1.
Cflags: -I${ includedir}
Libs: -L${ libdir} -lX
Libs.private: -lpthread
configure就是靠着这些信息来判断软件版本是否符合要求的。接着来看看pkg-config是怎样工作的,缺省情况下,pkg-config首先在usr/lib/pkgconfig/中查找相关包(譬如x)对应的相应的文件(x.pc),若没有找到,它也会到PKG_CONFIG_PATH这个环境变量所指定的路径下去找,若是还没有找到,它就会报错。所以这里就可以得到一些解决configure时提示**库未找到的办法了,先用命令ldconfig -p | grep 库名来分析该库是否安装及其路径,若返回空,则说明该库确实未安装,否则,可以根据该命令的返回结果找到库的安装地点,然后设置其环境变量,命令如下:
export PKG_CONFIG_PATH=软件位置/lib/pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH,这里有个常识,软件安装后,.pc文件都是在安装目录下的lib/pkgconf中的。这样只会在当前命令窗口有效,当然,你也可以修改home文件夹下的.bashrc文件(带.的文件为隐藏文件,可以用命令vi .bashrc编辑),在文件末尾加上上面那句命令,重新登录即可。其他的几个在linux下也是不可或缺的,libtool为管理library时使用,没装的话错误提示如下:possibly undefined macro:AC_PROG_LIBTOOL。而autoconf和automake可以用于在某些没有configure的文件的源码包安装时使用(pixman就是个典型的例子,安装了二者后直接./autogen.sh就可以安装了)。
准备工作做好后,就可以安装了,具体全部命令如下:
tar vxf libX-6.2.1.tar.gz
cd libX-6.2.1
mkdir X-build
cd X-build
../configure prefix=/usr/local/XR6
make
echo $
sudo make install
这里有一些好的安装习惯可以积累一下:1、建立一个临时编译目录,本例中为X-build,这样可以再安装完成后删除该目录,进而可以节省空间,而且保持了源码目录的整洁;2、安装到指定目录,本例中为/usr/local/XR6,最好把几个相关的安装在同一文件夹下,如这里的XR6文件夹,这样便于管理,否则全部默认安装在/usr/local下,很杂乱;3、编译完成后做检查,本例为echo $,表示检查上一条命令的退出状态,程序正常退出返回0,错误退出返回非0,也可以使用make check,主要为了防止make失败后直接install,进而出现了一些莫名其妙的错误。这里还介绍一种更方便快捷的安装方法,用将安装命令连接起来,如../configure prefix=**makesudo make install,这样,只有在前面的命令执行正确的情况下,后面的任务才会执行,多方便!
除此之外,安装之前可以阅读下源码包中的readme和install等文档,往往有所需软件及其下载地址,还包括一些安装技巧和配置选项。另外,在configure前,先输入configure help,可以查看有哪些选项可以添加。还有几个关系安装成功的东西就是ldconfig了,在安装时如果提示找不到某个库或者在编译时提示找不到**.so文件,就要用到它了,最简单的解决办法就是sudo gedit /etc/ld.so.conf,在文件中加入**.so文件所在路径,再运行一下ldconfig就可以了,但是我对这个东西有阴影,不知道是因为用了虚拟机还是其他的原因,有7、8次我在运行完ldconfig后,Ubuntu就没办法打开任何窗口了,直接关机重启就更是进不去系统了,崩溃之,不知道有没有高手有解决办法。在这里提供一种代替ldconfig的办法,就是export LD_LIBRARY_PATH=*.so文件地址:$LD_LIBRARY_PATH,用它我就舒心多了,也就是麻烦点,哥忍了,总比系统崩溃强多了吧,呵呵!其实,在configure时碰到问题,你应该庆幸,因为你可以根据它很明显的提示找到缺失的东西装上,在配置下pkgconfig和ldconfig基本上就可以搞定了,但是make的时候就没那么简单了。
编译时提示最多的就是**东西未找到了,要么是库文件,要么是头文件,库文件用上面的ldconfig基本上就可以搞定,头文件的话需要配置包含的路径,和库的类似,命令如下:
export LD_INCLUDE_PATH=/usr/local/include:$LD_INCLUDE_PATH
在这个时候最重要的就是淡定了,循着丫的error往上找,像No such file or directory这样的错误提示肯定就在附近,找到了,include之就可以咯!
2024-11-13 03:34
2024-11-13 03:30
2024-11-13 02:05
2024-11-13 02:01
2024-11-13 01:42