《Linux内核设计的艺术:图解Linux操作系统架构设计与实现原理》——第2章 设备环境初始化及激活进程0

简介: 本节书摘来自华章计算机《Linux内核设计的艺术:图解Linux操作系统架构设计与实现原理》一书中的第2章,作者:新设计团队著, 更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

第2章 设备环境初始化及激活进程0

从现在开始执行main()函数!
系统达到怠速状态前所做的一切准备工作的核心目的就是让用户程序能够以“进程”的方式正常运行。能够实现这一目的的标准包括三方面的内容:用户程序能够在主机上进行运算,能够与外设进行交互,以及能够让用户以它为媒介进行人机交互。本章讲解的内容就是为了实现这个目标,对设备环境进行初始化,并激活第一个进程——进程0。
Linux 0.11是一个支持多进程的现代操作系统。这就意味着,各个用户进程在运行过程中,彼此不能相互干扰,这样才能保证进程在主机中正常地运算。然而,进程自身并没有一个天然的“边界”来对其进行保护,要靠系统“人为”地给它设计一套“边界”来对其进行保护。这套“边界”就是系统为进程提供的进程管理信息数据结构。进程管理信息数据结构包括:task_struct、task[64]、GDT等。task_struct是每个进程所独有的结构。它标识了进程的各项属性值,包括剩余时间片、进程执行状态、局部数据描述符表(LDT)和任务状态描述符表(TSS)等。task[64]和GDT是为管理多进程提供的数据结构。task[64]结构中存储着系统中所有进程的task_struct指针。如果操作系统需要对多个进程加以比较并选择,就可以通过遍历task[64]结构来实现。GDT中存储着一套针对所有进程的索引结构。通过索引项,操作系统可以间接地与每个进程中的LDT和TSS建立关系。
本章还将讲解操作系统是如何对内存、CPU、串行口、显示器、键盘、硬盘、软盘等硬件进行设置,并将这些硬件所对应的中断服务程序与IDT相挂接,为进程0及其直接、间接创建的所有后续进程与外设沟通构建环境。

相关文章
|
13天前
|
Linux C语言
Linux内核队列queue.h
Linux内核队列queue.h
|
17天前
|
存储 安全 数据管理
探索Linux的挂载操作🌈
在Linux这个强大的操作系统中,挂载操作是一个基本而重要的概念。它涉及到文件系统、设备和数据访问,对于理解Linux的工作方式至关重要。那么,挂载操作究竟是什么,为什么我们需要它,如果没有它,我们将面临什么问题呢?让我们一起深入探讨。
探索Linux的挂载操作🌈
|
1天前
|
存储 安全 Linux
Linux的学习之路:9、冯诺依曼与进程(1)
Linux的学习之路:9、冯诺依曼与进程(1)
12 0
|
6天前
|
算法 Linux 调度
深入理解Linux内核的进程调度机制
【4月更文挑战第17天】在多任务操作系统中,进程调度是核心功能之一,它决定了处理机资源的分配。本文旨在剖析Linux操作系统内核的进程调度机制,详细讨论其调度策略、调度算法及实现原理,并探讨了其对系统性能的影响。通过分析CFS(完全公平调度器)和实时调度策略,揭示了Linux如何在保证响应速度与公平性之间取得平衡。文章还将评估最新的调度技术趋势,如容器化和云计算环境下的调度优化。
|
7天前
|
监控 Linux
linux监控指定进程
请注意,以上步骤提供了一种基本的方式来监控指定进程。根据你的需求,你可以选择使用不同的工具和参数来获取更详细的进程信息。
14 0
|
8天前
|
消息中间件 监控 Linux
Linux进程和计划任务管理
通过这些命令和工具,你可以有效地管理Linux系统中的进程和计划任务,监控系统的运行状态并保持系统的稳定和可靠性。 买CN2云服务器,免备案服务器,高防服务器,就选蓝易云。百度搜索:蓝易云
101 2
|
11天前
|
算法 Linux 调度
深度解析:Linux内核的进程调度机制
【4月更文挑战第12天】 在多任务操作系统如Linux中,进程调度机制是系统的核心组成部分之一,它决定了处理器资源如何分配给多个竞争的进程。本文深入探讨了Linux内核中的进程调度策略和相关算法,包括其设计哲学、实现原理及对系统性能的影响。通过分析进程调度器的工作原理,我们能够理解操作系统如何平衡效率、公平性和响应性,进而优化系统表现和用户体验。
20 3
|
15天前
|
监控 Java Linux
linux下监控java进程 实现自动重启服务
linux下监控java进程 实现自动重启服务
|
16天前
|
监控 Linux Shell
初识Linux下进程2
初识Linux下进程2
|
18天前
|
负载均衡 算法 Linux
深度解析:Linux内核调度器的演变与优化策略
【4月更文挑战第5天】 在本文中,我们将深入探讨Linux操作系统的核心组成部分——内核调度器。文章将首先回顾Linux内核调度器的发展历程,从早期的简单轮转调度(Round Robin)到现代的完全公平调度器(Completely Fair Scheduler, CFS)。接着,分析当前CFS面临的挑战以及社区提出的各种优化方案,最后提出未来可能的发展趋势和研究方向。通过本文,读者将对Linux调度器的原理、实现及其优化有一个全面的认识。