据Linux中深入探究内核数据(linux查询内核数)
结构
Linux中深入探究内存数据结构,是对Linux内核数据结构的一种系统分析。它把这些数据结构分为三个层次,分别是:内核空间中的数据结构、内核态中的数据结构和用户空间中的数据结构。内核空间中的数据结构常被称之为“分段模型”,它是把内存空间按照一定的方式进行分割,对每一部分内存限定一个层次,每一段都有自己的标签,标记着内存的层次划分,分段模型的实现,极大的方便了系统的内存管理和内核的开发。
内核空间中的数据结构还包括slab缓存和page管理器,page管理器负责内核空间中物理内存管理和分配,而slab缓存负责内核空间中对象的分配、缓存、释放等管理。这里需要提到的是,slab缓存有很多种,例如slab分配器,链表slab,引用计数slab等,它们都用于不同的用途,例如网络处理,调度器,缓存等,slab用于将大块连续的物理内存分割成大小相等的块。
内核态的数据结构主要由进程状态、进程描述符、进程控制块、调度队列和线程结构等组成,它们最终被封装在内核态中。其中进程状态是Linux操作系统中最重要的一部分,它负责跟踪每一个正在运行的进程,同时它还跟踪进程的其他信息,比如进程的优先级,是否被阻塞等。进程描述符是一个只读的框架,它负责创建新的进程,管理进程数据,以及调度进程执行。进程控制块负责处理时间片分配,特权级,进程优先等进程状态信息。调度队列又分为实时和非实时两类,分别处理低延迟任务和长时间任务,而线程结构可以把一个进程内部分解成有结构的小段,这些线程被分配到CPU上执行,负责同步、共享资源以及通信等。
最后,用户空间中的数据结构主要包括应用程序、中断和异常处理机制等。应用程序通过操作系统封装的函数接口,把应用程序的需求发送给内核,内核会根据不同的操作系统版本和平台,采取不同的策略来执行请求,满足应用程序的需求。而中断、异常处理机制则是内核态的一部分,它会在特定的时机或者异常状态发生时,将调度控制交给内核。
总而言之,Linux中深入探究内核数据结构非常重要,它包括内核空间中的数据结构、内核态中的数据结构和用户空间中的数据结构,是对Linux内核管理、理解和调试的重要参考。