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Linux架构

为了方便调用内核,Linux将内核功能接口制作成系统调用(system call)。系统调用看起来就像C语言函数。你可以在程序中直接调用。Linux系统有两百多个这样系统调用。...系统调用提供功能非常基础,所以使用起来很麻烦。一个简单给变量分配内存空间操作,就需要动用多个系统调用。Linux定义一些库函数(library routine)来将系统调用组合成某些常用功能。...这样文本叫做shell脚本(script)。可以在架构图中看到,shell下通系统调用,上通各种应用,同时还有许多自身小工具可以使用。Shell脚本可以在寥寥数行中,实现复杂功能。...这也是Linux老鸟鼓励新手多用shell,少用图形化界面的原因之一。 (shell也有很多种,最常见是bash, 另外还有sh, csh, tcsh, ksh。...最常见是C语言。 总结  Linux利用内核实现软硬件对话。 通过系统调用这个接口,Linux将上层应用与下层内核分离,隐藏了底层复杂性,也提高了上层应用可移植性。

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Linux架构

我以下图为基础,说明Linux架构(architecture)。...为了方便调用内核,Linux将内核功能接口制作成系统调用(system call)。系统调用看起来就像C语言函数。你可以在程序中直接调用。Linux系统有两百多个这样系统调用。...系统调用提供功能非常基础,所以使用起来很麻烦。一个简单给变量分配内存空间操作,就需要动用多个系统调用。Linux定义一些库函数(library routine)来将系统调用组合成某些常用功能。...这样文本叫做shell脚本(script)。可以在架构图中看到,shell下通系统调用,上通各种应用,同时还有许多自身小工具可以使用。Shell脚本可以在寥寥数行中,实现复杂功能。...最常见是C语言。 总结  Linux利用内核实现软硬件对话。 通过系统调用这个接口,Linux将上层应用与下层内核分离,隐藏了底层复杂性,也提高了上层应用可移植性。

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    Linux内核整体架构

    大家好,又见面了,我是你们朋友全栈君。 1. 前言 本文是“Linux内核分析”系列文章第一篇,会以内核核心功能为出发点,描述Linux内核整体架构,以及架构之下主要软件子系统。...Linux内核核心功能 如下图所示,Linux内核只是Linux操作系统一部分。...而现代计算机(无论是PC还是嵌入式系统)标准组成,就是CPU、Memory(内存和外存)、输入输出设备、网络设备和其它外围设备。所以为了管理这些设备,Linux内核提出了如下架构。 3....Linux内核整体架构 3.1 整体架构和子系统划分 上图说明了Linux内核整体架构。根据内核核心功能,Linux内核提出了5个子系统,分别负责如下功能: 1....附录 5.1 参考资料 第3章各个子系统架构图,拷贝自如下网页: http://oss.org.cn/ossdocs/linux/kernel/a1/index.html 原创文章,转发请注明出处

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    Linux 内核系统架构

    这篇文章从进程调度,内存管理,设备驱动,文件系统,网络等方面讲解Linux内核系统架构。...Linux系统架构是一个经典设计,它优秀分层和模块化,融合了数量繁多设备和不同物理架构,让世界各地内核开发者能够高效并行工作。先来看看Linus在多年前公开Linux邮件。...这篇文章通过对内核主要模块介绍,希望能为大家寻找这些问题答案起一个抛砖引玉作用。实际上,建议每一个希望成为技术专家的人都读一遍Linux源代码。 先来看看Linux内核一个高阶架构图: ?...Linux系统架构架构非常清晰,从硬件层,硬件抽象层,内核基础模块(进程调度,内存管理,网络协议栈等)到应用层,这个基本上也是各类软硬件结合系统架构基础设计,例如物联网系统(从单片机,MCU等小型嵌入式系统...Linux最初是运行在PC机上,使用x86架构处理器相对来说比较强大,各类指令和模式也比较齐全。

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    Linux系统——架构浅析

    导语:掐指一算自己从研究生开始投入到Linux海洋也有几年时间,即便如此依然对其各种功能模块一知半解。无数次看了Linux内核技术文章后一头雾水,为了更系统地更有方法Linux,特此记录。...从而创建了Linux操作系统,并在同年公开了Linux代码,从而开启了一个伟大时代。...在之后将近30年时间里,越来越多工程师投入到Linux,帮助不断完善Linux功能。现在Linux系统架构凭借优秀分层和模块化设计,融合了大量设备和不同物理架构。...Linux内核架构图 上图就是Linux内核架构图,从硬件层--->操作系统内核--->应用层,这套系统架构设计应用于各类软硬件结合系统上,比如物联网系统,单片机系统、机器人等领域。...网络 Linux网络子系统模型基于ISOOSI模型,Linux内核中会简化相应层级。下图为Linux使用TCP/IP参考模型。 ?

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    Linux系统——架构浅析

    导语:掐指一算自己从研究生开始投入到Linux海洋也有几年时间,即便如此依然对其各种功能模块一知半解。无数次看了Linux内核技术文章后一头雾水,为了更系统地更有方法Linux,特此记录。...从而创建了Linux操作系统,并在同年公开了Linux代码,从而开启了一个伟大时代。...在之后将近30年时间里,越来越多工程师投入到Linux,帮助不断完善Linux功能。现在Linux系统架构凭借优秀分层和模块化设计,融合了大量设备和不同物理架构。...Linux内核架构图 上图就是Linux内核架构图,从硬件层--->操作系统内核--->应用层,这套系统架构设计应用于各类软硬件结合系统上,比如物联网系统,单片机系统、机器人等领域。...网络 Linux网络子系统模型基于ISOOSI模型,Linux内核中会简化相应层级。下图为Linux使用TCP/IP参考模型。

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    Linux 内核架构分析

    硬件控制层:该子系统由Linux安装中所有可能物理设备组成;例如,CPU,内存硬件,硬盘和网络硬件都是该子系统成员 2.内核架构 2.1 内核之作用 Linux内核为用户进程提供了虚拟机接口。...最后,任务数据结构还包含指向数据结构指针,该数据结构表示与每个任务关联所有打开网络连接。 3.各子系统架构分析 3.1 进程调度器架构 进程调度器是Linux内核中最重要子系统。...CPU负责中断当前正在执行进程,并允许内核调度另一个进程。 3.2 内存管理器架构 内存管理器子系统负责控制对硬件内存资源进程访问。...3.3 虚拟文件系统架构 虚拟文件系统旨在提供存储在硬件设备上数据一致视图。计算机中几乎所有的硬件设备都是使用通用设备驱动程序接口表示。...3.4 网络接口层架构 网络子系统允许Linux系统通过网络连接到其他系统。支持许多可能硬件设备,以及可以使用许多网络协议。

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    linux内核整体架构

    宏内核与微内核架构 宏内核:所有的内核代码都编译成二进制文件并运行在一个大内核地址空间中,整体架构如下:图片微内核:把操作系统分成多个独立功能模块,每个功能模块之间访问需要通过“消息”来完成,因此效率没有宏内核架构高...:图片宏内核优点:设计简洁,性能好微内核优点:模块化特点更具实时性工程实践中,linux不断融入微内核精华到内核中,例如模块化设计思想,动态加载内核模块等,因此linux内核支持模块化开发,许多功能都可以编译为一个模块...linux内核架构图片OS允许CPU运行在用户态和内核态,而 linux 使用ring0和ring3两种模式实现内核态和用户态。...体系结构Arch抽象层:linux内核支持多种架构,例如ARM,X86等,目前已经支持几十种体系结构,而Arch抽象层抹去了不同架构之间硬件差异,做了一层统一抽象。...在linux内核5.6.18版本源码中,直接把不同架构做一个分目录操作,以提供对各个架构支持。图片进程调度模块:OS使用进程调度器支持多进程并发。

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    Linux集群架构介绍

    负载均衡集群,需要有一台服务器作为分发器,它负责把用户请求分发给后端服务器处理,在这个集群里,除了分发器外,就是给用户提供服务服务器了,这些服务器数量至少为2 实现负载均衡开源软件有LVS、keepalived...、haproxy、nginx,商业有F5、Netscaler (商业价格比较昂贵,优点:高并发量支持,稳定性不错,咱们现在使用开源软件去搭建,其稳定性在于设备) keepalived通过VRRP(...master会通过组播形式向各个backup发送VRRP协议数据包,当backup收不到master发来VRRP数据包时,就会认为master宕机了。...此时就需要根据各个backup优先级来决定谁成为新mater。 Keepalived要有三个模块,分别是core、check和vrrp。...其中core模块为keepalived核心,负责主进程启动、维护以及全局配置文件加载和解析,check模块负责健康检查,vrrp模块是来实现VRRP协议。 ----

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    linux上numa架构介绍

    准备环境 以下案例基于 Ubuntu 16.04,同样适用于其他 Linux 系统。我使用案例环境如下所示: 机器配置:32 CPU,64GB 内存 在NUMA中储存层次概念: ?...应用程序要尽量减少不同CPU模块之间交互,如果应用程序能有方法固定在一个CPU模块里,那么应用性能将会有很大提升。...numactl使用 Linux提供了一个一个手工调优命令numactl(默认不安装),在Ubuntu上安装命令如下: sudo apt install numactl -y 首先你可以通过man...所以在运维层面,我们也需要关注NUMA架构内存使用情况(多个内存节点使用可能不均衡),并合理配置系统参数(内存回收策略/Swap使用倾向),尽量去避免使用到Swap。...使用 显示格式: Architecture:架构 CPU(s):逻辑cpu颗数 Thread(s) per core:每个核心线程,也就是指超线程 Core(s) per socket:每个cpu插槽核数

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    Linux架构之HA配置

    简介 通过安装该Linux-HA软件,可以实现Linux双机系统高可用性解决方案,实现双机系统热备份,并能够做到双机之间无缝切换,从而对外 提供稳定可靠服务,最终实现系统高性能RAS(reliability...这里使用heartbeat来做HA集群,并且把nginx服务作为HA对应服务。...---- 从机配置 将主机上配置文件拷贝到从机上 ? ---- 启动heartbeat 先启动主,在启动从 主机启动情况: ?...测试 在主机nginx下写一个简单html文件,并且访问下 ? 同样在从机上写下一个简单html文件 ? 在测试下VIP访问,说明现在在nginx在主机上运行 ?...查看主机chumjtest01HA日志,看到“We are dead”,表示主机认为自己已经死了,要切到从机上 ? 查看从机chumjtest02HA日志,从机启动ngix。 ?

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    架构师必读:Linux 内存分页管理

    来源:Linux爱好者 ID:LinuxHub 内存是计算机主存储器。内存为进程开辟出进程空间,让进程在其中保存数据。...有趣是,尽管进程和内存关系如此紧密,但进程并不能直接访问内存。在Linux下,进程不能直接读写内存中地址为0x1位置数据。...因此,Linux采用了分页(paging)方式来记录对应关系。所谓分页,就是以更大尺寸单位页(page)来管理内存。在Linux中,通常每页大小为4KB。...Linux把物理内存和进程空间都分割成页。 内存分页,可以极大地减少所要记录内存对应关系。我们已经看到,以字节为单位对应记录实在太多。...因此,Linux分页表,采用了多层数据结构。多层分页表能够减少所需空间。 我们来看一个简化分页设计,用以说明Linux多层分页表。

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    架构师必读:Linux 内存分页管理

    有趣是,尽管进程和内存关系如此紧密,但进程并不能直接访问内存。在Linux下,进程不能直接读写内存中地址为0x1位置数据。...因此,Linux采用了分页(paging)方式来记录对应关系。所谓分页,就是以更大尺寸单位页(page)来管理内存。在Linux中,通常每页大小为4KB。...Linux把物理内存和进程空间都分割成页。 内存分页,可以极大地减少所要记录内存对应关系。我们已经看到,以字节为单位对应记录实在太多。...因此,Linux分页表,采用了多层数据结构。多层分页表能够减少所需空间。 我们来看一个简化分页设计,用以说明Linux多层分页表。...最新Linux系统中分页表多达3层,管理内存地址也比本章介绍长很多。不过,多层分页表基本原理都是相同。 综上,我们了解了内存以页为单位管理方式。

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    架构师必读:Linux 内存分页管理

    来源 | Linux爱好者 ID | LinuxHub 内存是计算机主存储器。内存为进程开辟出进程空间,让进程在其中保存数据。...有趣是,尽管进程和内存关系如此紧密,但进程并不能直接访问内存。在Linux下,进程不能直接读写内存中地址为0x1位置数据。...因此,Linux采用了分页(paging)方式来记录对应关系。所谓分页,就是以更大尺寸单位页(page)来管理内存。在Linux中,通常每页大小为4KB。...Linux把物理内存和进程空间都分割成页。 内存分页,可以极大地减少所要记录内存对应关系。我们已经看到,以字节为单位对应记录实在太多。...因此,Linux分页表,采用了多层数据结构。多层分页表能够减少所需空间。 我们来看一个简化分页设计,用以说明Linux多层分页表。

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    linux】冯诺依曼架构

    一句话,所有设备都只能直接和内存打交道 冯·诺依曼架构是现代计算机基础,其核心是将程序存储在计算机内存中并按顺序执行。数据流理解涉及如何处理、存储和传输数据。...通过这些例子,可以看到冯·诺依曼架构如何支持复杂数据处理和传输活动,从而使得应用程序如QQ能够高效、安全地运行 02.操作系统(Operator System) 任何计算机系统都包含一个基本程序集合...在操作系统上下文中,管理“先描述再组织”原则可以被解释为首先定义和明确资源或任务特征,然后根据这些定义来规划和优化资源分配和任务调度。...操作系统作为计算机系统资源管理者,必须精确地理解各种资源状态、需求和优先级,然后才能有效地组织和调配这些资源以满足系统和用户需求。这一原则确保了资源使用最大效率和系统性能优化。...操作系统通过描述这些资源属性(如进程优先级、线程状态、文件权限等)来管理它们。 资源组织: 进程管理:操作系统首先通过进程表来描述所有进程状态和属性。

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    详解Linux内核内存管理架构

    内存管理子系统可能是linux内核中最为复杂一个子系统,其支持功能需求众多,如页面映射、页面分配、页面回收、页面交换、冷热页面、紧急页面、页面碎片管理、页面缓存、页面统计等,而且对性能也有很高要求...本文从内存管理硬件架构、地址空间划分和内存管理软件架构三个方面入手,尝试对内存管理软硬件架构做一些宏观上分析总结。...内存管理硬件架构 因为内存管理是内核最为核心一个功能,针对内存管理性能优化,除了软件优化,硬件架构也做了很多优化设计。下图是一个目前主流处理器上存储器层次结构设计方案。 ?...linux内存映射管理是通过页表来实现,但是页表是放在内存中,如果每次地址转换过程都需要访问一次内存,其效率是十分低下。这里CPU通过TLB硬件单元来加速地址转换。...内存管理软件架构 内核内存管理核心工作就是内存分配回收管理,其内部分为2个体系:页管理和对象管理。

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    Linux 内核 内存管理】内存管理架构 ① ( 内存管理架构组成 | 用户空间 | 内核空间 | MMU 硬件 | Linux 内核架构层次 | Linux 系统调用接口 )

    文章目录 一、内存管理架构组成 ( 用户空间 | 内核空间 | MMU 硬件 ) 二、Linux 内核架构层次 三、Linux 系统调用接口 一、内存管理架构组成 ( 用户空间 | 内核空间 | MMU..." ; ② 内核空间 : Linux 内核启动后 , 一直 驻留在内存 中 , 应用程序 不能 读写 内核空间数据 , 不能直接调用 内核源码 中函数 ; 只能通过 " 系统调用 " 间接调用 内核函数...Memory Management Unit “ , 简称 ” MMU " ; 二、Linux 内核架构层次 ---- 整个操作系统 由 应用层 , Library Routine , 内核 , 硬件...组成 ; 层次架构如下 : Linux 内核 需要 " 管理硬件 " , 如 : CPU 处理器 , 内存 , I/O 设备 , 网络设备 等 ; Linux 内核 还需要 向上层 " 应用程序..., 用户不直到 Linux 内核是如何管理设备 , 系统调用接口没有关于 " 设备管理 " 调用接口 ;

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