1.xfs文件系统:layout与架构、码剖源码分析
2.linux内核hid触摸源码hid-multitouch.c剖析
3.Linux内核源码分析:Linux内核版本号和源码目录结构
4.Linux内核网络栈源代码情景分析内容简介
5.剖析Linux内核源码解读之《配置与编译》
6.linux 5.15 ncsi源码分析
xfs文件系统:layout与架构、码剖源码分析
本文由腾讯工程师aurelian撰写,码剖深入解析Linux内核中xfs文件系统的码剖layout与架构,结合源码剖析其工作原理。码剖首先,码剖校园软件源码xfs的码剖layout包括超级块、AGF管理(空闲空间追踪)、码剖AGI管理(inode管理)、码剖AGFL(空闲链表)以及B+树结构等组成部分,码剖每个部分都有其特定功能,码剖如超级块用于存储关键信息,码剖B+树用于快速查找空间。码剖
在文件操作方面,码剖xfs支持iops、码剖fops和aops三个操作集,分别负责inode元数据、内存级读写和磁盘级读写。创建文件时,会检查quota并预留空间,通过一系列函数如xfs_trans_reserve_quota和xfs_dir_ialloc进行操作。分配inode时,会依据agi信息和ag的空闲情况动态分配,并通过xfs_iget确保inode在核心内存中可用。
磁盘级inode分配涉及agi信息的获取和B+树的查找,xfs_ialloc_ag_alloc会根据空闲inode情况完成连续或非连续的分配。写操作涉及内存和磁盘级别,buffer io通过page cache管理,直接io和DAX write则有特定的处理方式。xfs的映射关系和data区域树管理对于高效读写至关重要。
工具方面,mkfs.xfs用于格式化,xfs_fsr、xfs_bmap、xfs_info等用于维护和监控文件系统,xfs_admin和xfs_copy用于系统参数调整和数据复制,xfs_db则是用于调试的工具。希望本文能帮助读者理解xfs的复杂性,如需了解更多详情,天龙八部 全套源码可关注鹅厂架构师公众号。
linux内核hid触摸源码hid-multitouch.c剖析
在Linux内核中,hid-multitouch.c文件负责实现通用的HID触摸驱动。驱动结构定义在mt_driver中,通过module_hdi_driver()函数构建模块。mt_devices数组定义了设备参数,遵循USB-HID协议,通过HID_DEVICE宏对各个字段赋值。
mt_probe()函数执行初始化和配置多点触摸设备的操作,根据设备特性设置属性,启动硬件,并创建sysfs属性组。hid_parse()函数调用hid_open_report()解析HID报告,通过遍历数据并调用特定函数解析。hid_hw_start()函数启动底层HID硬件,而hid_connect()函数则实现连接功能。
对于需要通过USB接入触摸面板且满足HID协议的场景,可以使用hid-multitouch.c。接上两块触摸面板后,内核生成对应的设备节点链接。验证结果显示,内核能够正常解析触摸面板的数据,触摸事件上报亦正常。
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的网狐 cocos2dx 源码区别在于,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。八字算命网站源码用户内核源码在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内核网络栈源代码情景分析内容简介
《Linux内核网络栈源代码情景分析》这本书对Linux1.2.内核协议栈的全部源代码进行了深入剖析。此版本的源代码集中在一个文件夹中,每种协议对应一个独立文件,便于读者快速理解Linux网络协议的整体结构。
本书内容分为五个部分,涵盖网络栈架构分析、协议头文件解读、BSDsocket层功能实现解析、INETsocket层细节实现解析、网络层功能解析、链路层实现分析、网络设备驱动程序详解以及系统网络栈初始化流程。每个部分深入浅出地讲解了Linux网络栈的各个层面,为读者提供了一个全面而系统的知识框架。
对于Linux网络开发人员和内核爱好者而言,《Linux内核网络栈源代码情景分析》是一本极具价值的参考书籍。它不仅帮助读者深入了解Linux内核的网络功能实现细节,还能为实际开发工作提供宝贵的指导和灵感,是构建高性能网络应用的重要知识宝库。
在学习过程中,读者不仅可以掌握Linux网络协议的结构和工作原理,还能通过实际代码分析,android微博客户端源码理解Linux内核如何实现复杂的网络通信功能。这本书的深入解析有助于开发者构建更高效、更可靠的网络系统,是Linux网络开发领域的必备工具书。
《Linux内核网络栈源代码情景分析》通过详尽的代码解读和深入的架构分析,为读者提供了一条理解Linux网络栈的快速通道。无论是对于深入研究Linux内核网络机制的学术研究者,还是寻求提高实际开发技能的工程师,这本书都是一个不可或缺的资源。
剖析Linux内核源码解读之《配置与编译》
Linux内核的配置与编译过程详解如下:配置阶段
首先,从kernel.org获取内核源代码,如在Ubuntu中,可通过`sudo apt-get source linux-$(uname -r)`获取到,源码存放在`/usr/src/`。配置时,主要依据`arch//configs/`目录下的默认配置文件,使用`cp`命令覆盖`/boot/config`文件。配置命令有多种,如通过`.config`文件进行手动修改,但推荐在编译前进行系统配置。配置时注意保存配置,例如使用`/proc/config.gz`,以备后续需要。编译阶段
内核编译涉及多种镜像类型,如针对ARM的交叉编译,常用命令是特定的。编译过程中,可能会遇到错误,需要针对具体问题进行解决。编译完成后,将模块和firmware(体系无关)分别存入指定文件夹,记得为某些硬件添加对应的firmware文件到`lib/firmware`目录。其他内容
理解vmlinux、vmlinuz(zImage, bzImage, uImage)之间的关系至关重要。vmlinuz是压缩后的内核镜像,zImage和bzImage是vmlinuz的压缩版本,其中zImage在内存低端解压,而bzImage在高端解压。uImage是uBoot专用的,是在zImage基础上加上特定头信息的版本。linux 5. ncsi源码分析
深入剖析Linux 5. NCSI源码:构建笔记本与BMC通信桥梁 NCSI(Network Configuration and Status Interface),在5.版本的Linux内核中,为笔记本与BMC(Baseboard Management Controller)以及服务器操作系统之间的同网段通信提供了强大支持。让我们一起探索关键的NCSI网口初始化流程,以及其中的关键结构体和函数。1. NCSI网口初始化:驱动注册
驱动程序初始化始于ftgmac_probe,这是关键步骤,它会加载并初始化struct ncsi_dev_priv,包含了驱动的核心信息,如NCSI_DEV_PROBED表示最终的拓扑结构,NCSI_DEV_HWA则启用硬件仲裁机制。关键结构体剖析
struct ncsi_dev_priv包含如下重要字段:
request表,记录NCSI命令的执行状态;
active_package,存储活跃的package信息;
NCSI_DEV_PROBED,表示连接状态的最终拓扑;
NCSI_DEV_HWA,启用硬件资源的仲裁功能。
命令与响应的承载者
struct ncsi_request是NCSI命令和结果的核心容器,包含请求ID、待处理请求数、channel队列以及package白名单等。每个请求都包含一个唯一的ID,用于跟踪和管理。数据包管理与通道控制
从struct ncsi_package到struct ncsi_channel,每个通道都有其特定状态和过滤器设置。multi_channel标志允许多通道通信,channel_num则记录总通道数量。例如,struct ncsi_channel_mode用于设置通道的工作模式,如NCSI_MODE_LINK表示连接状态。发送与接收操作
struct ncsi_cmd_arg是发送NCSI命令的关键结构,包括驱动私有信息、命令类型、ID等。在ncsi_request中,每个请求记录了请求ID、使用状态、标志,以及与网络链接相关的详细信息。ncsi_dev_work函数:工作队列注册与状态处理
在行的ncsi_register_dev函数中,初始化ncsi工作队列,根据网卡状态执行通道初始化、暂停或配置。ncsi_rcv_rsp处理NCSI报文,包括网线事件和命令响应,确保通信的稳定和高效。扩展阅读与资源
深入理解NCSI功能和驱动probe过程,可以参考以下文章和资源:Linux内核ncsi驱动源码分析(一)
Linux内核ncsi驱动源码分析(二)
华为Linux下NCSI功能切换指南
NCSI概述与性能笔记
浅谈NCSI在Linux的实现和应用
驱动probe执行过程详解
更多技术讨论:OpenBMC邮件列表和CSDN博客
通过以上分析,NCSI源码揭示了如何构建笔记本与BMC的高效通信网络,为开发者提供了深入理解Linux内核NCSI模块的关键信息。继续探索这些资源,你将能更好地运用NCSI技术来优化你的系统架构。
Linux 性能调优必备:perf 使用指南
perf 是 Linux 内核源码树内嵌的性能剖析工具。
它运用事件采样原理,以性能事件为核心,支持对处理器和操作系统性能指标的剖析。通常用于查找性能瓶颈和定位热点代码。
本文目录包括:
安装 perf
在大多数 Linux 发行版中,perf 工具包含在linux-tools 包中。使用包管理器安装,如 Debian 系统上的:
在 Red Hat/CentOS 系统上:
基本使用
列出所有可用的性能事件,包括硬件事件和软件事件。
使用perf record 记录目标程序的性能数据。
例如:-g 表示记录调用栈,-a 表示对所有 CPU 进行采样,-F 表示每秒采样 次,sleep 6 是要分析的程序。
这会生成 perf.data 文件,包含采集的性能数据。
可以指定要分析的事件类型,如 CPU 时钟周期、缓存命中等。
支持跟踪点,一种在内核中预定义的事件,用于跟踪系统调用等。
(常用的)可选参数
每个参数的使用取决于具体需求。例如,使用-a 参数对整个系统进行性能分析;使用-p 或 -t 分析特定进程或线程;-g 对理解程序的函数调用关系非常重要。
实际使用中,先使用perf record ./your_program 进行简单性能记录,再尝试添加不同参数。
分析性能数据
使用perf report 分析记录的数据。
可以用-i 指定要分析的性能数据。
这将展示一个交互式报告,可使用键盘导航查看不同视图。
使用示例
以下是一个简单的 C++ 程序示例,创建一个 std::vector 并使用 push_back 和 emplace_back 方法添加元素,以比较这两种方法在性能上的差异。
ComplexObject 类有一个构造函数,接受一个整数参数并存储它。构造函数和析构函数都会输出一条消息,以便看到对象的创建和销毁。创建 万个这样的对象,并比较 push_back 和 emplace_back 的性能。
要编译和运行这个程序,需要一个支持 C++ 或更高版本的编译器。使用以下命令:
这将编译程序并运行生成的 vector_test 可执行文件。
使用 perf 分析程序性能。
确保有权限运行 perf。
使用以下命令记录性能数据:
perf record ./vector_test
运行结束后,使用perf report 查看性能报告。
在报告中,可以看到不同函数的调用次数、执行时间等信息。
进入交互界面后,
其他功能
perf 提供了许多其他工具,如 perf stat(显示程序运行时的性能统计信息),perf top(实时显示性能热点),perf annotate(显示源代码级别的性能分析)等。
使用perf top 查看实时性能数据。
对特定函数或代码行进行性能分析。
统计特定事件(如缓存未命中)的发生次数。
高级用法注意事项可能遇到的问题
问题1
根据错误信息,系统上的 perf_event_paranoid 设置为 4,意味着除了具有特定 Linux 能力的进程外,所有用户都无法使用性能监控和可观察性操作。
要解决这个问题,有几个选项:
使用以下命令临时更改设置:
sudo sysctl -w kernel.perf_event_paranoid=-1
或者,如果你只想允许使用用户空间事件:
sudo sysctl -w kernel.perf_event_paranoid=0
请注意,降低 perf_event_paranoid 的值可能会增加系统安全风险。
问题2
错误信息表明,由于 /proc/sys/kernel/kptr_restrict 设置的值,内核符号(kallsyms)和模块的地址映射被限制了。
当你尝试使用perf record 收集性能数据时,如果无法解析内核样本,将无法得到有关内核函数和模块的详细信息。
为了解决这个问题,你可以采取以下步骤:
你可以临时更改 kptr_restrict 的值,以允许 perf 工具访问内核指针。
这将设置 kptr_restrict 为 0,允许所有用户访问内核指针。
如果你的系统上有 vmlinux 文件,perf 工具可以使用它来解析内核样本。
确保 vmlinux 文件与当前运行的内核版本相匹配。
如果 vmlinux 文件不存在或过时,你可能需要更新它。
降低 kptr_restrict 的值会降低系统的安全性。
通过do_execve源码分析程序的执行(上)(基于linux0.)
execve函数是操作系统的关键功能,它允许程序转变为进程。本文通过剖析do_execve源码,揭示程序转变成进程的机制。do_execve被视为系统调用,其运行过程在前文已有详细解析,此处不再赘述。分析将从sys_execve函数开启。
在执行_do_execve前,先审视内核栈。接下来,我们将深入理解do_execve的实现。
在加载可执行文件时,存在两种情况:编译后的二进制文件与脚本文件。脚本文件需加载对应解释器,本文仅探讨编译后的二进制文件。解析流程如下:首先验证文件可执行性和当前进程权限,通过后,仅加载头部数据,具体代码在真正运行时通过缺页中断加载。然后,申请物理内存并存储环境变量和参数,该步骤在copy_string函数中实现。
完成上述步骤后,内核栈结构发生变化。接着,执行代码释放原进程页目录和页表项信息,解除物理地址映射,这些信息通过fork继承。随后,调用change_ldt函数设置代码段、数据段基地址和限长,其中数据段限长为MB,代码段限长根据执行文件头部信息确定。完成物理地址映射后,内存布局随之调整。
紧接着,通过create_tables函数分配执行环境变量和参数的数组。执行完毕后,内存布局进一步调整。最后,设置栈、堆位置,以及eip为执行文件头部指定值,esp为当前栈位置,至此,可执行文件加载阶段完成。下文将探讨执行第一条指令后的后续步骤。