各种栈的内存位置？ 介绍完栈的工作原理和用途作用后，我们回归到 Linux 内核上来。...Linux 对进程地址空间有个标准布局，地址空间中由各个不同的内存段组成 (Memory Segment)，主要的内存段如下： 程序段 (Text Segment)：可执行文件代码的内存映射 数据段 (...进程栈的初始化大小是由编译器和链接器计算出来的，但是栈的实时大小并不是固定的，Linux 内核会根据入栈情况对栈区进行动态增长（其实也就是添加新的页表）。...二、线程栈 从 Linux 内核的角度来说，其实它并没有线程的概念。Linux 把所有线程都当做进程来实现，它将线程和进程不加区分的统一到了 task_struct 中。...三、进程内核栈 在每一个进程的生命周期中，必然会通过到系统调用陷入内核。在执行系统调用陷入内核之后，这些内核代码所使用的栈并不是原先进程用户空间中的栈，而是一个单独内核空间的栈，这个称作进程内核栈。
各种栈的内存位置？ 介绍完栈的工作原理和用途作用后，我们回归到 Linux 内核上来。...Linux 对进程地址空间有个标准布局，地址空间中由各个不同的内存段组成 (Memory Segment)，主要的内存段如下： 程序段 (Text Segment)：可执行文件代码的内存映射 数据段 (...进程栈的初始化大小是由编译器和链接器计算出来的，但是栈的实时大小并不是固定的，Linux 内核会根据入栈情况对栈区进行动态增长（其实也就是添加新的页表）。...二、线程栈 从 Linux 内核的角度来说，其实它并没有线程的概念。Linux 把所有线程都当做进程来实现，它将线程和进程不加区分的统一到了 task_struct 中。...Linux 为什么需要区分这些栈？ 为什么需要区分这些栈，其实都是设计上的问题。这里就我看到过的一些观点进行汇总，供大家讨论： 1. 为什么需要单独的进程内核栈？
前言 本文主要记录 Linux 内核网络协议栈的运行原理 数据报文的封装与分用 封装：当应用程序用 TCP 协议传送数据时，数据首先进入内核网络协议栈中，然后逐一通过 TCP/IP 协议族的每层直到被当作一串比特流送入网络...Linux 内核网络协议栈 协议栈的全景图 协议栈的分层结构 逻辑抽象层级： 物理层：主要提供各种连接的物理设备，如各种网卡，串口卡等。...NAPI 技术适用于高速率的短长度数据包的处理。 网络协议栈初始化流程 这需要从内核启动流程说起。...函数 start_kerenl() 将会调用一系列的初始化函数，如：平台初始化，内存初始化，陷阱初始化，中断初始化，进程调度初始化，缓冲区初始化，完成内核本身的各方面设置，目的是最终建立起基本完整的 Linux...在中断服务子程序中，数据会从硬件的缓冲区复制到内核的空间缓冲区，并包装成一个数据结构（sk_buff），然后调用对驱动层的接口函数 netif_rx() 将数据包发送给设备无关层。
进程是操作系统种调度的实体，对进程拥有资源的描述称为进程控制块（PCB, Process Contrl Block）。...通过 task_struct 描述进程 内核里，通过 task_struct 结构体来描述一个进程，称为进程描述符 (process descriptor)，它保存着支撑一个进程正常运行的所有信息。...下面是几个比较重要的进程状态以及它们之间的转换流程。 ? void *stack：指向内核栈的指针，内核通过 dup_task_struct 为每个进程都分配内核栈空间，并记录在此。...内核在启动的时候会在 head.S 里通过 __primary_switched 来做内核栈的初始化： SYM_FUNC_START_LOCAL(__primary_switched)...如何获取当前进程 内核中经常通过 current 宏来获得当前进程对应的 struct task_sturct 结构，我们借助 current，结合上面介绍的内容，看下具体的实现。
简介 Linux内核中进程调度的核心是选择哪个任务在哪个CPU上运行，解决各个进程之间能够公平的共享CPU资源，同时需要确认进程需要占用CPU时间，确定下一个需要运行的进程。...负载均衡成本开销 首先需要了解下CPU核心之间的数据流通信原理，这样就能大概知道CPU中的Core之间的进程迁移之间的开销 由于NUMA是以层次关系呈现，因此在执行进程的负载均衡也会呈现不同的成本开销...，进程迁移到新的Core上缺失L1 Cache数据，这就需要进程的状态数据需要在CPU Core之间进行通信获取这些数据，根据上图CPU的通信模式可以了解，成本代价是蛮大的。...内核采用调度域解决现代多CPU多核的问题，调度域是具有相同属性和调度策略的处理器集合，任务进程可以在它们内部按照某种策略进行调度迁移。...目前内核进程调度按照如下的原则进行,这些原则都是按照cpu架构以及通信路径来进行的。
再具体实现中，如何选择将进程迁移到的目标CPU，除了考虑各个CPU的负载平衡，还需要将Cache利用纳入权衡因素。同时，对于进程A唤醒进程B这个模型，还做了特殊的处理。...SMP组织 为了更好地利用Cache，内核将CPU(如果开启了超线程，那么以逻辑CPU为单位，否则以物理CPU核心为单位)组织成了调度域。...值得注意的是 每个CPU对应的调度域数据结构都包含了有效的内容，比如说SMT层中，CPU0和CPU1对应的不同调度域数据结构，内容是一模一样的。...[9n6cjr8brh.png] 以下是对CPU的每个层级调度域调用load_balance()函数核心流程，目的是把一些进程迁移到指定的CPU(该场景就是当前CPU)。...内核运行中，还有部分情况中需要用掉SMP负载均衡模型来确定最佳运行CPU: 进程A唤醒进程B时，try_to_wake_up()中会考虑进程B将在哪个CPU上运行。
进一步的说，正是对系统调用函数进行了封装，才使诸如C语言，C++等各种编程语言具有了跨平台性，我上层同样都是调用printf函数，在linux操作系统下我就去调用linux下的系统调用函数（封装在C标准库...下面是计算机的层状结构图： 二、进程的理解 可执行程序被加载到内存，加载的是程序的代码和数据，可是操作系统并不认识哪些代码和数据对应哪些进程。...所以，操作系统在加载可执行程序形成进程的同时，会创建一个描述该进程的结构体，称为PCB（process control block，进程控制块），linux操作系统下称之为task_struct。...此后，操作系统对于进程的管理，就转换成了对于PCB链表的增删查改。进一步的，我们可以了解到，进程就等于内核数据结构加可执行程序。...三、查看进程 ps axj：在Linux系统中用于查看关于进程的更多信息 其中pid就是进程对应的标识符，ppid就是进程的父进程对应的标识符 ps ajx | head -1 && ps ajx |
内核线程的使用是廉价的，唯一使用的资源就是内核栈和上下文切换时保存寄存器的空间。支持多线程的内核叫做多线程内核(Multi-Threads kernel )。...它是基于内核线程的高级抽象，因此只有先支持内核线程，才能有LWP。每一个进程有一个或多个LWPs，每个LWP由一个内核线程支持。这种模型实际上就是恐龙书上所提到的一对一线程模型。...其次，每个LWP都需要有一个内核线程支持，因此LWP要消耗内核资源（内核线程的栈空间）。因此一个系统不能支持大量的LWP。 ?...上图是最初的一个用户线程模型，从中可以看出，进程中包含线程，用户线程在用户空间中实现，内核并没有直接对用户线程进程调度，内核的调度对象和传统进程一样，还是进程本身，内核并不知道用户线程的存在。..., Linux下内核其实本质上没有线程的概念, Linux下线程其实上是与其他进程共享某些资源的进程而已。
一、关于进程地址空间的简单理解 进程地址空间其实是分了很多个区域的，区域划分的本质就是区域内的各个地址都是可以使用的。...如同下面这个图所示： 无论是环境变量的地址还是环境变量表的地址，所存放的地址都在栈的上部。这里的已初始化数据和未初始化数据是指的全局变量，包括静态变量（静态变量默认被初始化为0）。...进程地址空间不是真实的物理内存，叫做虚拟内存。每一个进程都有自己独立的PCB，也有自己独立的地址空间。在32位机器下，进程地址空间的大小为[0,4GB]。...上面图的地址空间和页表都是操作系统帮我们维护的。当父进程创建子进程的时候，操作系统会把上面的这些结构以及结构中的内容给子进程爷拷贝一份。所以在子进程刚创建出来时跟父进程是访问同一块物理内存的。...物理内存可以在任意一个空闲的合法的位置进行申请，一个进程申请的物理内存可以是无序的，但一旦映射到页表中就跟有序的虚拟地址产生了一一对应的关系，将物理内存从无序变成有序。
然后操作系统会判定键盘文件中用户输入的数据是命令还是普通的数据，如果是普通数据操作系统就直接将将数据写到键盘文件的缓冲区中，让对应的进程读到，如果是命令，操作系统就会解释成信号发送给对应的进程。...信号发送给进程后进程PCB中其实是用一个32位的整数来保存收到的信号的，也就是说，信号是以位图的形式被保存起来的。...向进程发送信号的本质是写入信号，将保存信号的位图对应的比特位由零置一，一个信号就算被发送给进程了。...因为发送信号要修改PCB内核数据结构的内容，所以无论产生信号的方式有多少种，最终都是由操作系统将信号写入进程PCB中的。...ESP, EBP: 32位堆栈指针和基指针寄存器，用于管理堆栈和访问堆栈上的数据。 指令指针寄存器 EIP: 32位指令指针寄存器，指向CPU下一条要执行的指令的地址。
随着对.NET学习的深入，慢慢认识到了WPF。这应该属于新事物，属于.NET 3.0里面的一个组件~它的出现相对于传统的GUI程序来说是大的变革。...通过它，我们可以轻松感受软件的炫丽，震撼视觉效果和用户体验，因此我们可以对WinForm里自定义控件与GID+的组合开发带来的痛苦说拜拜。 开发WPF要用到全新的语言——XAML语言。...虽然使用xml作为界面载体并不是什么新技术，但微软把它作为一个战略来推广自然将大大增加它的使用范围，通过微软的一系列开发工具，可以让初级程序员也可以基于这一架构开发出优秀的软件产品来，这就是微软开发工具的魅力...可以想像现在有些桌面程序的开发人员除了写后台处理代码之外还要兼顾前端的UI界面设计，和现在的ASP网页模式一样，造成软件维护的不易，这也是传统的WinForm程序的弊端之一。...和ASP.NET一样达到代码和设计相分离… 目前对WPF的认识还只是在入门阶段，就目前来说要学习它的时机还不是很成熟，当然，这只是对我个人来说，毕竟我的机器还够不上运行VS2008（注：VS2005也可以开发
在阅读本文之前，应该熟读《Linux内核10-list_head和hlist_head的理解》这一篇文章，因为这对理解本文有很大帮助。...进程0和1是由内核创建的，后面我们会看到，进程1（init）是所有其它进程的祖先。...正如计算机科学课程中所讲的，哈希函数是无法保证PID和哈希表索引之间的一对一关系的。两个PID对应哈希表中的同一个索引，就成为 冲突。...为了解决这个冲突问题，Linux决定使用一个双向链表存储这些冲突的PID，把这个双向链表的表头存入哈希表中，通过这种方法，完美地解决了这个冲突。...比如，假设内核需要检索属于某个线程组的所有进程，也就是所有的进程其tgid成员都等于某个相同的进程ID。
那么内核是如何处理进程自身的消亡的，又是如何处理它的子进程、父进程的呢？让我们来结合《Linux内核设计与实现》以及Linux v6.3版本进行学习与了解。...进程终结全过程 进程在调用exit后，最后会通过内核中的do_exit函数来进行终结。...和内核的plug/unplug机制有关，可以暂时不用去深究。...(tsk); // 更新当前进程的栈资源统计信息 exit_task_stack_account(tsk); // 检查栈调用是否合法 check_stack_usage(); // 禁止抢占...lockdep_free_task(tsk); // 通知内核当前进程已结束 do_task_dead(); } 至此，一个进程就已经终结了，但是注意这个进程只是作为一个僵尸进程存在，并没有真正的消亡
这样的设计缺点是，内核开发者无法混合使用转义浮点指令和MMX指令；优点是内核开发者可以使用相同的进程切换代码来保存浮点单元和MMX的状态。...假设进程A正在使用协处理器，当进程A切换到进程B的时候，内核设置TS标志，且把浮点寄存器保存到进程A的任务状态段（TSS）中。如果进程B没有使用协处理器，内核不需要恢复浮点寄存器的内容。...2 FPU相关数据结构 Linux内核是使用什么数据结构表示FPU、MMX和XMM这些需要保存的寄存器值呢？...基于x86架构的Linux内核使用i387_union类型的变量thread.i387存储这些值，该变量位于进程描述符中。...没有协处理器的CPU模型使用i387_soft_struct类型数据结构，这是Linux为了兼容那些使用软件模拟协处理器的旧芯片。故我们在此，不做过多描述。
由图可见，从系统调用的接口再往下，Linux下的IO栈致大致有三个层次： 文件系统层，以 write(2) 为例，内核拷贝了write(2)参数指定的用户态数据到文件系统Cache中，并适时向下层同步...块层，管理块设备的IO队列，对IO请求进行合并、排序（还记得操作系统课程学习过的IO调度算法吗？）...设备层，通过DMA与内存直接交互，完成数据和具体设备之间的交互 结合这个图，想想Linux系统编程里用到的Buffered IO、mmap(2)、Direct IO，这些机制怎么和Linux IO栈联系起来呢...假设要去读一个冷文件（Cache中不存在），open(2)打开文件内核后建立了一系列的数据结构，接下来调用read(2)，到达文件系统这一层，发现Page Cache中不存在该位置的磁盘映射，然后创建相应的...写操作直接映射进程的buffer到磁盘扇区，以DMA的方式传输数据，减少了原本需要到Page Cache层的一次拷贝，提升了写的效率。
简介 内核栈traceback的功能位于kernel/debug/traceback/文件夹中。为内核态提供traceback的功能，打印调用栈到屏幕上。 ...具体的使用场景如：内核出错的时候，打印调用栈，以便定位原因。...演示如下图所示： 图片 API void traceback(struct pt_regs * regs) 作用 该接口定义于kernel/debug/traceback/traceback.h中，将会对给定内核栈进行...参数 regs 要开始追踪的第一层内核栈栈帧（也就是栈的底端） 实现原理 当内核第一次链接之后，将会通过Makefile中的命令，运行kernel/debug/kallsyms程序，提取内核文件的符号表...该文件的rodata段中存储了text段的函数的符号表。接着，该文件将被编译为kallsyms.o。最后，Makefile中再次调用ld命令进行链接，将kallsyms.o链接至内核文件。
本文重新研究了SGMII协议和IEEE 802.3z规范，此处下一个结论： SGMII为了便于串行化，拆分了PCS，将原来802.3z规范中MAC+PCS+PMA+PMD的形式改为了MAC+PCS + +PCS+PMA+PMD，其中左侧的MAC+PCS统一属于MAC，右侧的PCS+PMA+PMD统一属于PHY。...可以看出，总的分层形式未改变，下图来自于SGMII接口规范V1.8。 下图左侧MAC和右侧PHY都内含一个PCS，MAC和PHY中间是SGMII高速跑道。 下图是组合后的更加详细的图。 ...下图来自于88E1111（sgmii接口的PHY）的一个环回示意图： 上图说明PCS+PMA+PMD统一属于PHY。
目前主流的操作系统有Windows、macOS以及Linux。追本溯源，它们有一个共同的祖先——UNIX。最近一周，阅读了一本好书《UNIX传奇：历史与回忆》，让我对UNIX有更深入的了解。 ...1969年Ken Thompson所在的贝尔实验室撤出了对Multics项目的研究，这让Ken Thompson感到不开心，于是他用了三周的时间重写了一个操作系统UNiplexed Information...那时的贝尔实验室群英荟萃，聚集了各个领域的世界顶尖大师，再加上管理层的英明管理与充足资金，研究人员所能获取到的资源丰富且工作韧性极大。...我们需要多阅读伟大的作品，思考伟大的观念，从而让自己变得优秀，优秀的头脑是会互相吸引的。...就像书中提到的那位受到贝尔实验室邀请的实习生，原本在犹豫是否入职，后来参观了一圈贝尔实验室的长廊，发现长廊上挂满了对在贝尔实验室工作的伟大人物的介绍，逛完了长廊，实习生就决定要加入贝尔实验室。
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