❶ linux内核数据结构链表队列哈希映射红黑树有什么用
红黑树是平衡二叉树的一种,它有很好的性质,树中的结点都是有序的,而且因为它本身就是平衡的,所以查找也不会出现非常恶劣的情况,基于二叉树的操作的时间复杂度是O(log(N))。Linux内核在管理vm_area_struct时就是采用了红黑树来维护内存块的.
❷ 在Linux内核链表中,不是在链表结构中包含数据,而是在数据结构中包含链表节点.
简单来说,就是这个结构体有很多成员变量,其中有一个成员变量是链表指针结构。
示例如下:
typedefstruct_aaa{
intval;
struct_aaa*next;
}LISTNODE;
typedefstruct_kernel{
inta;
charb[32];
LISTNODEp;
}KERNEL_LIST;
❸ linux用于组织缓存页面的数据结构是什么tree
Linux and the Device Tree Linux内核设备树数据使用模型。 Open Firmware Device Tree (DT) 是一个数据结构,也是一种描述硬件的语言。准确地说,它是一种能被操作系统解析的描述硬件的语言,这样操作系统就不需要把硬件的细节在代码中写死
❹ 什么是linux内核
Linux是由Linus Torvalds开发的类UNIX的操作系统,Linux主要特点是开源的,因此我们可以免费使用来当做服务器。
Linux严格分为两个含义。
1.广泛的Linux是指Linux发行版
2.狭义的Linux是指Linux内核
Linux内核是操作系统的基础,介于硬件和软件之间,并且内核位于操作系统中,操作系统将在硬件和软件之间进行调解,Linux内核是操作系统核心部分的功能。
二:内核的基本性能
1.流程管理
在Linux内核中,程序的执行状态以进程为单位进行管理。此外,内核为每个进程准备一个名为task_stract结构的数据结构。
2.进程调度程序
可执行状态等待哪个进程以哪个顺序执行,由于基本上不可能运行比CPU数量更多的进程,因此运行过程的效率非常重要。
3.内存管理
在Linux内核中,使用物理内存和虚拟内存管理数据。通过分配对应于物理存储器的虚拟地址,而不是实际为每个进程分配物理存储器地址,可以使用容量远大于实际物理存储器容量的存储器。它使它成为可能。此外,由于每个进程都分配了自己的虚拟地址,因此每个进程的内存空间是独立的,并且不会违反其他进程的内存。
3.文件系统
它以文件的形式提供存储数据的访问方法。所有数据都以文件的形式进行管理。/ Directory(根目录)作为顶点,内核本身作为文件和目录的集合存在。
❺ 求帮助怎么查看linux编程里用的数据结构
在Stat.h里面,要知道这个结构在哪,你得使用代码阅读器,才能快速方便的找到。 你会用Source Insight么?这个代码阅读器非常方便。你可以安装一个,然后新建linux内核的工程,然后在工程里面搜索就可以了。
❻ Linux内核数据结构有哪些
Linux内核中的基本数据结构和算法
网页链接
❼ linux内核物理内存管理有哪些常用算法 lru slab
采用伙伴算法分配内存时,每次至少分配一个页面。但当请求分配的内存大小为几十个字节或几百个字节时应该如何处理?如何在一个页面中分配小的内存区,小内存区的分配所产生的内碎片又如何解决?
Linux2.0采用的解决办法是建立了13个空闲区链表,它们的大小从32字节到132056字节。从Linux2.2开始,MM的开发者采用了一种叫做slab的分配模式,该模式早在1994年就被开发出来,用于Sun Microsystem Solaris 2.4操作系统中。Slab的提出主要是基于以下考虑:
· 内核对内存区的分配取决于所存放数据的类型。例如,当给用户态进程分配页面时,内核调用get_free_page()函数,并用0填充这个页面。 而给内核的数据结构分配页面时,事情没有这么简单,例如,要对数据结构所在的内存进行初始化、在不用时要收回它们所占用的内存。因此,Slab中引入了对象这个概念,所谓对象就是存放一组数据结构的内存区,其方法就是构造或析构函数,构造函数用于初始化数据结构所在的内存区,而析构函数收回相应的内存区。但为了便于理解,你也可以把对象直接看作内核的数据结构。为了避免重复初始化对象,Slab分配模式并不丢弃已分配的对象,而是释放但把它们依然保留在内存中。当以后又要请求分配同一对象时,就可以从内存获取而不用进行初始化,这是在Solaris 中引入Slab的基本思想。
实际上,Linux中对Slab分配模式有所改进,它对内存区的处理并不需要进行初始化或回收。出于效率的考虑,Linux并不调用对象的构造或析构函数,而是把指向这两个函数的指针都置为空。Linux中引入Slab的主要目的是为了减少对伙伴算法的调用次数。
· 实际上,内核经常反复使用某一内存区。例如,只要内核创建一个新的进程,就要为该进程相关的数据结构(task_struct、打开文件对象等)分配内存区。当进程结束时,收回这些内存区。因为进程的创建和撤销非常频繁,因此,Linux的早期版本把大量的时间花费在反复分配或回收这些内存区上。从Linux2.2开始,把那些频繁使用的页面保存在高速缓存中并重新使用。
· 可以根据对内存区的使用频率来对它分类。对于预期频繁使用的内存区,可以创建一组特定大小的专用缓冲区进行处理,以避免内碎片的产生。对于较少使用的内存区,可以创建一组通用缓冲区(如Linux2.0中所使用的2的幂次方)来处理,即使这种处理模式产生碎片,也对整个系统的性能影响不大。
· 硬件高速缓存的使用,又为尽量减少对伙伴算法的调用提供了另一个理由,因为对伙伴算法的每次调用都会“弄脏”硬件高速缓存,因此,这就增加了对内存的平均访问次数。
Slab分配模式把对象分组放进缓冲区(尽管英文中使用了Cache这个词,但实际上指的是内存中的区域,而不是指硬件高速缓存)。因为缓冲区的组织和管理与硬件高速缓存的命中率密切相关,因此,Slab缓冲区并非由各个对象直接构成,而是由一连串的“大块(Slab)”构成,而每个大块中则包含了若干个同种类型的对象,这些对象或已被分配,或空闲,如图6.12所示。一般而言,对象分两种,一种是大对象,一种是小对象。所谓小对象,是指在一个页面中可以容纳下好几个对象的那种。例如,一个inode结构大约占300多个字节,因此,一个页面中可以容纳8个以上的inode结构,因此,inode结构就为小对象。Linux内核中把小于512字节的对象叫做小对象。
❽ linux内核有哪些写数据结构
学习内核不是件容易事,前面有很多前续课程要读。
1.C语言,推荐 The programmgin c language被称为圣经的书,不过没有中文版,不过C语言不太难,而且读内核也不需要你对C有多深了解。学习到指针和结构体就够你用了。
2.数据结构,不懂这个想学是不可能的,推荐《数据结构》C语言版本。
3.操作系统,任何一个大学的教科书都可以。一定要看,虽然是纯理论。但不看这个,想看懂内核,那是不可能的。
4.微机原理,内核和底层相关,不知道微机原理是不行的。我学的时候书上是以INTEL 8086为蓝本,非常简单。后来看内核时候,补充了 80386以后出现的保护模式,非常复杂。但还是先看下老版的微机原理,先从简单的下手。