1.Linux内核源码分析：Linux进程描述符task_ struct结构体详解
2.linux 5.15 ncsi源码分析
3.解析LinuxSS源码探索一探究竟linuxss源码
4.linux0.11源码分析-fork进程
5.Linux内核源码解析---万字解析从设计模式推演per-cpu实现原理
6.Linux内核源码分析：Linux内核版本号和源码目录结构

Linux内核源码分析：Linux进程描述符task_ struct结构体详解

       Linux内核通过一个task_struct结构体来管理进程，源源码这个结构体包含了一个进程所需的码分所有信息。它定义在include/linux/sched.h文件中，讲解包含许多字段，源源码其中state字段表示进程的码分当前状态。常见的讲解实用的预约按摩源码状态包括运行、阻塞、源源码等待信号、码分终止等。讲解进程状态的源源码切换和原因可通过内核函数进行操作。PID是码分系统用来唯一标识正在运行的每个进程的数字标识，tgid成员表示线程组中所有线程共享的讲解PID。进程内核栈用于保存进程在内核态执行时的源源码临时数据和上下文信息，通常为几千字节。码分内核将thread_info结构与内核态线程堆栈结合在一起，讲解占据连续的两个页框，以便于访问线程描述符和栈。获取当前运行进程的thread_info可通过esp栈指针实现。thread_info结构包含task字段，指向进程控制块（task_struct）。task_struct结构体的flags字段用于记录进程标记或状态信息，如创建、超级用户、核心转储、信号处理、退出等。而real_parent和parent成员表示进程的亲属关系，用于查找和处理进程树中的亲属关系。

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bridge源码怎么设置工作模式，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。

解析LinuxSS源码探索一探究竟linuxss源码

       被誉为“全球最复杂开源项目”的Linux SS（Secure Socket）是一款轻量级的网络代理工具，它在Linux系统上非常受欢迎，也成为了大多数网络应用的首选。Linux SS的源码的代码量相当庞大，也备受广大开发者的关注，潜心钻研Linux SS源码对于网络研究者和黑客们来说是非常有必要的。

       我们以Linux 3. 内核的SS源码为例来分析，Linux SS的源码目录位于linux/net/ipv4/netfilter/目录下，在该目录下包含了Linux SS的主要代码，我们可以先查看其中的主要头文件，比如说：

       include/linux/netfilter/ipset/ip_set.h

       include/linux/netfilter_ipv4/ip_tables.h

       include/linux/netfilter/x_tables.h

       这三个头文件是Linux SS系统的核心结构之一。

       接下来，我们还要解析两个核心函数：iptables_init函数和iptables_register_table函数，这两个函数的主要作用是初始化网络过滤框架和注册网络过滤表。iptables_init函数主要用于初始化网络过滤框架，主要完成如下功能：

       1. 调用xtables_init函数，初始化Xtables模型；

       2. 调用ip_tables_init函数，初始化IPTables模型；

       3. 调用nftables_init函数，初始化Nftables模型；

       4. 调用ipset_init函数，初始化IPset模型。

       而iptables_register_table函数主要用于注册网络过滤表，主要完成如下功能：

       1. 根据提供的参数检查表的有效性；

       2. 创建一个新的数据结构xt_table；

       3. 将该表注册到ipt_tables数据结构中；

       4. 将表名及对应的表结构存放到xt_tableshash数据结构中；

       5. 更新表的索引号。

       到这里，我们就大致可以了解Linux SS的源码，但Learning Linux SS源码只是静态分析，细节的分析还需要真正的运行环境，观察每个函数的实际执行，而真正运行起来的Linux SS，是与系统内核非常紧密结合的，比如：

       1. 调用内核函数IPv6_build_route_tables_sockopt，构建SS的路由表；

       2. 调用内核内存管理系统，比如kmalloc、vue layer 源码分析vmalloc等，分配SS所需的内存；

       3. 初始化Linux SS的配置参数；

       4. 调用内核模块管理机制，加载Linux SS相关的内核模块；

       5. 调用内核功能接口，比如netfilter, nf_conntrack, nf_hook等，通过它们来执行对应的网络功能。

       通过上述深入了解Linux SS源码，我们可以迅速把握Linux SS的构架和实现，也能熟悉Linux SS的具体运行流程。Linux SS的深层原理揭示出它未来的发展趋势，我们也可以根据Linux SS的现有架构改善Linux的网络安全机制，进一步开发出与Linux SS和系统内核更加融合的高级网络功能。

linux0.源码分析-fork进程

       在操作系统中，Linux0.源码中的fork函数执行流程分为启动和系统调用两个阶段。启动阶段首先在init/main.c中执行init用于启动shell，让用户执行命令。

       在include/unistd.h中定义了宏，表示将__NR_fork的值复制给eax寄存器，并将_res与eax绑定。使用int 0x中断后，系统调用函数system_call被调用，从sys_call_table中找到对应的函数执行。fork函数执行时，操作系统会在内核栈里保存相关寄存器，准备中断返回。

       接着，操作系统通过int调用system_call，在kernel/system_call.s中执行call _sys_call_table(,%eax,4)指令。内核栈中，因为是段内跳转，所以cs不需要入栈。ip指向call指令的下一句代码。执行call指令进入系统调用表。

       在includ/linux/sys.h中，系统调用表是一个数组，根据eax即系统函数编号找到对应的函数执行。对于fork，__NR_fork值2被放入eax寄存器，%eax * 4找到sys_fork。执行sys_fork后，调用find_empty_process函数找到可用的进程号，并放入eax寄存器返回。

       接着，系统调用执行copy_process函数建立新进程结构体并复制数据。新进程的ip出栈，执行完copy_process后，系统调用返回，内核栈状态改变。此阶段最后通过iret指令弹出寄存器，恢复中断前状态。

       总结，fork函数通过复制当前进程结构体、处理信号并初始化新进程，实现父进程与子进程的创建与共享。子进程返回值为0，父进程返回新子进程的前端源码书籍推荐pid。通过fork函数的执行，操作系统能够高效地创建进程，实现多任务处理。

Linux内核源码解析---万字解析从设计模式推演per-cpu实现原理

       引子

       在如今的大型服务器中，NUMA架构扮演着关键角色。它允许系统拥有多个物理CPU，不同NUMA节点之间通过QPI通信。虽然硬件连接细节在此不作深入讨论，但需明白每个CPU优先访问本节点内存，当本地内存不足时，可向其他节点申请。从传统的SMP架构转向NUMA架构，主要是为了解决随着CPU数量增多而带来的总线压力问题。

       分配物理内存时，numa_node_id() 方法用于查询当前CPU所在的NUMA节点。频繁的内存申请操作促使Linux内核采用per-cpu实现，将CPU访问的变量复制到每个CPU中，以减少缓存行竞争和False Sharing，类似于Java中的Thread Local。

       分配物理页

       尽管我们不必关注底层实现，buddy system负责分配物理页，关键在于使用了numa_node_id方法。接下来，我们将深入探索整个Linux内核的per-cpu体系。

       numa_node_id源码分析获取数据

       在topology.h中，我们发现使用了raw_cpu_read函数，传入了numa_node参数。接下来，我们来了解numa_node的定义。

       在topology.h中定义了numa_node。我们继续跟踪DECLARE_PER_CPU_SECTION的定义，最终揭示numa_node是一个共享全局变量，类型为int，存储在.data..percpu段中。

       在percpu-defs.h中，numa_node被放置在ELF文件的.data..percpu段中，这些段在运行阶段即为段。接下来，我们返回raw_cpu_read方法。

       在percpu-defs.h中，我们继续跟进__pcpu_size_call_return方法，此方法根据per-cpu变量的大小生成回调函数。对于numa_node的int类型，最终拼接得到的是raw_cpu_read_4方法。

       在percpu.h中，调用了一般的read方法。在percpu.h中，获取numa_node的绝对地址，并通过raw_cpu_ptr方法。

       在percpu-defs.h中，我们略过验证指针的环节，追踪arch_raw_cpu_ptr方法。接下来，我们来看x架构的实现。

       在percpu.h中，动态追踪源码详解使用汇编获取this_cpu_off的地址，代表此CPU内存副本到".data..percpu"的偏移量。加上numa_node相对于原始内存副本的偏移量，最终通过解引用获得真正内存地址内的值。

       对于其他架构，实现方式相似，通过获取自己CPU的偏移量，最终通过相对偏移得到pcp变量的地址。

       放入数据

       讨论Linux内核启动过程时，我们不得不关注per-cpu的值是如何被放入的。

       在main.c中，我们以x实现为例进行分析。通过setup_percpu.c文件中的代码，我们将node值赋给每个CPU的numa_node地址处。具体计算方法通过early_cpu_to_node实现，此处不作展开。

       在percpu-defs.h中，我们来看看如何获取每个CPU的numa_node地址，最终还是通过简单的偏移获取。需要注意如何获取每个CPU的副本偏移地址。

       在percpu.h中，我们发现一个关键数组__per_cpu_offset，其中保存了每个CPU副本的偏移值，通过CPU的索引来查找。

       接下来，我们来设计PER CPU模块。

       设计一个全面的PER CPU架构，它支持UMA或NUMA架构。我们设计了一个包含NUMA节点的结构体，内部管理所有CPU。为每个CPU创建副本，其中存储所有per-cpu变量。静态数据在编译时放入原始数据段，动态数据在运行时生成。

       最后，我们回到setup_per_cpu_areas方法的分析。在setup_percpu.c中，我们详细探讨了关键方法pcpu_embed_first_chunk。此方法管理group、unit、静态、保留、动态区域。

       通过percpu.c中的关键变量__per_cpu_load和vmlinux.lds.S的链接脚本，我们了解了per-cpu加载时的地址符号。PERCPU_INPUT宏定义了静态原始数据的起始和结束符号。

       接下来，我们关注如何分配per-cpu元数据信息pcpu_alloc_info。percpu.c中的方法执行后，元数据分配如下图所示。

       接着，我们分析pcpu_alloc_alloc_info的方法，完成元数据分配。

       在pcpu_setup_first_chunk方法中，我们看到分配的smap和dmap在后期将通过slab再次分配。

       在main.c的mm_init中，我们关注重点区域，完成map数组的slab分配。

       至此，我们探讨了Linux内核中per-cpu实现的原理，从设计到源码分析，全面展现了这一关键机制在现代服务器架构中的作用。

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源码分析-RDMA的通信连接管理CM模块与编程示例

       RDMA（远程直接内存访问）是一种高性能的网络通信技术，它允许在两个系统之间直接访问对方的内存，从而减少数据传输中的网络开销。RDMA CM（通信管理器）作为关键组件，负责设置和管理可靠、连接和不可靠的数据报数据传输。它提供了一种传输中立的接口，类似于套接字，但更适合于基于队列对（QP）的语义，强调通信必须通过特定的RDMA设备进行，并且数据传输基于消息。RDMA CM能够控制RDMA API的QP和通信管理部分，或者仅控制通信管理部分，与libibverbs库协同工作。libibverbs库提供了发送和接收数据所需的底层接口。

       在编程中，RDMA CM提供了多种操作模式，包括异步和同步操作。用户可以通过在特定调用中使用rdma_cm事件通道参数来控制操作模式。如果提供了事件通道，rdma_cm标识符将报告该通道上的事件数据（如连接结果）。如果未提供通道，则所选rdma_cm标识符的所有rdma_cm操作将被阻止，直到完成。此外，RDMA CM还为不同的libibverbs提供商提供了宣传和使用特定于该提供商的各种QP配置选项的功能，称为ECE（增强连接建立）。

       为了帮助开发者更好地理解和使用RDMA CM，提供了编程参考模型，其中包括对客户端和服务器端操作的概述。客户端操作通常涉及异步操作，而服务器端操作则侧重于被动等待连接。整个流程通常包括创建事件通道、分配通信标识、绑定地址、监听、初始化QP属性、建立连接等步骤。对于同步操作，相关的事件通道操作会被省略。

       以RDMA用户态驱动中的CM服务端为例，操作流程包括创建事件通道、分配通信标识、绑定地址、监听、初始化QP属性、建立连接等步骤。服务端还需要接收请求并处理连接接受。在内核态，还会涉及到更多调用接口，用于完成更复杂的操作。

       为了进一步了解RDMA CM的使用，推荐查阅RDMA CM用户手册和相关用户态仓库的笔记。此外，开发者可以通过访问晓兵的博客和加入DPU技术交流群来获取更多关于DPU、智能网卡、卸载、网络存储加速、安全隔离等技术的信息和资源。DPU专栏提供了更多关于DPU技术的深入讨论和最新进展。

分析LinuxUDP源码实现原理linuxudp源码

       Linux UDP源码实现原理分析

       本文将重点介绍Linux UDP（用户数据报协议）的源码实现原理。UDP是面向无连接的协议。 它为应用程序在IP网络之间提供端到端的通信，而不需要维护连接状态。

       从源码来看，Linux UDP实现分为两个主要部分，分别为系统调用和套接字框架。 系统调用主要处理一些针对特定功能层的系统调用，例如socket、bind、listen等，它们对socket进行配置，为应用程序创建监听地址或连接到指定的IP地址。

       而套接字框架（socket framework），则主要处理系统调用之后的各种功能，如创建路由表、根据报文的地址信息创建路由条目，以及把报文发给目标主机，并处理接收到的报文等。

       其中，send()系统调用主要是向指定的UDP端口发送数据包，它会检查socket缓存中是否有数据要发送，如果有，则将该socket中的数据封装成报文，然后向本地链路层发送报文。

       接收数据的recv()系统调用主要是侦听和接收数据报文，首先它根据接口上接收到的数据报文的地址找到socket表，如果有对应的socket，则将数据报文的数据存入socket缓存，否则将数据报文丢弃。

       最后，还有一些主要函数，用于管理UDP 端口，如udp_bind()函数,该函数主要是将指定socket绑定到指定UDP端口；udp_recvmsg()函数用于接收UDP端口上的数据；udp_sendmsg()函数用于发送UDP数据报。

       以上就是Linux UDP源码实现原理的分析，由上面可以看出，Linux实现UDP协议需要几层构架， 从应用层的系统调用到网络子系统的实现，都在这些框架的支持下实现。这些框架统一了子系统的接口，使得UDP实现在Linux上更加规范化。

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，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。