《Linux内核精髓：精通Linux内核必会的75个绝技》一第3章 文件系统

HACK #1 如何获取Linux内核 本节介绍获取Linux内核源代码的各种方法. "获取内核"这个说法看似简单,其实Linux内核有很多种衍生版本.要找出自己想要的源代码到底是哪一个,必须首先理解各种衍生版本的意义. 接下来将简单介绍Linux内核的开发模式,并分析各种衍生版本在其中所处的地位,然后介绍获取这些衍生版本的源代码的方法. 内核的种类 想要获取正确的Linux内核源代码,首先必须了解Linux内核的开发模式. Linux内核是由多个开发者以分散型的模式进行开发的.这里出

HACK #15 ramzswap 本节介绍将一部分内存作为交换设备使用的ramzswap. ramzswap是将一部分内存空间作为交换设备使用的基于RAM的块设备.对要换出(swapout)的页面进行压缩后,不是写入磁盘,而是写入内存.可以使用的内存仅为完成压缩的部分.压缩处理使用的是LZO注1. ramzswap是从Linux 2.6.33合并到Staging驱动程序的.Staging驱动程序是指尚未达到某种程度的质量的试验性驱动程序. 通过使用ramzswap,运转速度可以比换出到一般磁盘

HACK #3 如何编写内核模块 本节将介绍向Linux内核中动态添加功能的结构-内核模块的编写方法. 内核模块 Linux内核是单内核(monolithic kernel),也就是所有的内核功能都集成在一个内核空间内.但是内核具有模块功能,可以将磁盘驱动程序.文件系统等独立的内核功能制作成模块,并动态添加到内核空间或者删除. 内核模块是可以动态添加到Linux内核空间的二进制文件,文件扩展名为ko. 内核模块的编写方法大致有两种.一种是将内核源码树带有的功能编写为模块的方法(参考Hack #2

前 言 内核是操作系统的核心,操作系统的基本功能都是由内核提供的.文件生成和数据包传输等也是通过内核的功能实现的.但这些都不是简单的任务.平时可能意识不到,但这其中确实包含了很多先进技术.例如,在文件系统方面,配置文件时尽量减少磁盘扫描,在网络方面,由于路由表的入口数量庞大,因此设计时尽量保证对系统整体影响较小的设计.在内存管理.进程管理方面也作出了很多努力.解读这种先进技术也是内核构建的魅力之一. 然而,最近的Linux所提供的并不只有基本功能.随着功能的不断发展,现在已经出现了很多特定领域的

第1章 内核入门 一提起内核包,总会让人感觉似乎困难至极.如临深渊一般.但其基本的操作与其他开放源代码软件包并没有什么不一样,都是首先获取源代码,进行解读,然后修改或者添加新功能对应的代码,并编译.测试.本章将介绍这些内核包操作中最基础的知识,以及Linux内核特有的方法.

HACK #8 调度策略 本节介绍Linux的调度策略(scheduling policy). Linux调度策略的类别大致可以分为TSS(Time Sharing System,分时系统)和实时系统这两种. 一方面,一般的进程是通过分时运行的.也就是说,使用CPU的时间达到分配给进程的时间(时间片)时,就会切换到其他进程.这种分时运行的调度策略称为TSS. 另一方面,在实时制约较严格且要求保证实时的处理中,就需要指定静态的执行优先级,并严格按照执行优先级进行调度.对这种对应答性有要求的进程,可

HACK #4 如何使用Git 本节介绍Git的使用方法. Git是Linux内核等众多OSS(Open Source Software,开源软件)开发中所使用的SCM(Source Code Management,源码管理)系统.在2005年以前,在Linux内核开发中一直使用一个叫做BitKeeper的SCM.但是由于后来BitKeeper的许可证被更改,可能会对开发造成障碍,因此Linux不得不改用新的SCM进行开发.在这种情况下,Linux内核的创始人Linus Torvalds就开发了

HACK #2 如何编译Linux内核 本节介绍编译Linux内核的方法. 当发现bug而修改源代码或者添加新功能时,就需要对内核进行重新编译,生成二进制映像文件.另外,如果想要使用发布版内核中无效的功能或者驱动程序时,或者相反地,想要删除不需要的功能从而使内核更精简.更快时,或者想使用最新版的上游内核时,也需要对内核进行编译. 下面主要介绍对上游内核进行设置.编译以及安装的方法.当使用发布版内核的源码包管理系统来管理内核映像文件时,需要将内核映像文件打包.接下来以两个具有代表性的发布版Fedo

HACK #17 如何使用ext4 本节介绍ext4的编写和挂载方法.开发版ext4的使用方法. ext4是ext3的后续文件系统,从Linux 2.6.19开始使用.现在主要的发布版中多数都是采用ext4作为标准文件系统. 除了间接参照块管理以外,ext4还以扩展形式支持块的管理,使其能够处理更大的文件.文件系统.另外,还增加了确保多块(multiblock)注1.确保延迟块.提高fsck速度.碎片整理等新的功能.在ext3中,时间戳(time stamp)的单位为毫秒,而ext4中变成了纳秒

HACK #7 Cgroup.Namespace.Linux容器 本节将介绍Cgroup与Namespace以及通过这两个功能实现的容器功能. Cgroup Cgroup(control group)是将任意进程进行分组化管理的Linux内核功能.Cgroup本身是提供将进程进行分组化管理的功能和接口的基础结构,I/O或内存的分配控制等具体的资源管理功能是通过这个功能来实现的.这些具体的资源管理功能称为Cgroup子系统或控制器. Cgroup子系统有控制内存的Memory控制器.控制进程调度的