操作系统是计算机科学世界中不可争议的关键组成部分。内核作为一款世界著名的开源操作系统内核，其进程管理系统更是备受瞩目。本文将深入剖析Linux内核中如何实现进程管理，首先从内核数据结构task_struct开始，逐步展开，涵盖进程地址空间、mm_struct结构体和文件表结构中的files_struct结构体，为你揭示Linux内核背后的秘密。

核心结构体

1. task_struct

在Linux内核中，每个进程都由一个task_struct结构体来表示。这个结构体定义了进程的各种属性和状态信息，是进程管理的核心。

struct task_struct {
    volatile long state; // 进程状态
    void stack; // 进程内核栈指针
    atomic_t usage;// 引用计数
    int pid; // 进程 ID
    struct mm_struct mm; // 进程地址空间描述
    struct files_struct files; // 进程文件表描述
    struct task_struct parent; // 父进程
    struct list_head children; // 子进程链表
    struct signal_struct signal; // 信号处理信息
    struct fs_struct fs; // 文件系统信息
    struct sched_entity se; // 调度实体信息
    char comm[TASK_COMM_LEN]; // 进程名称
    ... 其他成员
  };
  

2. mm_struct: 进程地址空间

进程的地址空间是进程独立的内存空间，用于存放进程的代码、数据和堆栈等信息。在Linux内核中，mm_struct结构体用于描述进程的地址空间。

struct mm_struct {
    struct vm_area_struct mmap; // 进程内存映射的 VMA 链表
    struct rb_root mm_rb; // 进程的虚拟地址空间的红黑树
    pgd_t pgd; // 页全局目录
    unsigned long mmap_base; // 进程地址空间的起始地址
    unsigned long mmap_legacy_base; // 兼容模式下的地址空间起始地址
    unsigned long mmap_legacy_32bit; // 32 位进程的兼容模式标志
    unsigned long map_count; // 进程的内存映射数量
    unsigned long rss; // 进程的驻留集大小
    unsigned long total_vm; // 进程的虚拟内存总大小
    unsigned long locked_vm; // 进程锁定的虚拟内存大小
    ... 其他成员
  };
  

3. files_struct: 文件表结构

每个进程在 Linux 内核中都有一个文件表，用于跟踪它打开的文件和文件描述符。这个文件表由 files_struct 结构体表示。

struct files_struct {
    atomic_t count; // 引用计数
    struct fdtable fdt; // 文件描述符表指针
    struct file file; // 进程的文件列表
    int next_fd; // 下一个可用的文件描述符
    unsigned int max_fds; // 进程可以打开的最大文件描述符数
    unsigned long close_on_exec[FD_SETSIZE / BITS_PER_LONG]; // 文件执行时需要关闭的位图
    unsigned long open_fds[FD_SETSIZE / BITS_PER_LONG]; // 打开文件描述符的位图
    struct file_lock file_lock; // 文件锁定信息
    struct fown_struct fown; // 文件拥有者信息
    struct sigpending pending; // 等待处理的信号
    ... 其他成员
  };
  

内核对进程的实现

Linux 内核通过 task_struct 结构体来表示进程的基本属性和状

---

linux内核加载过程linux内核加载

linux操作系统中，加载和删除内核模块的命令是什么？

modprobe命令Linux命令：modprobe。功能说明：自动处理可载入模块。语法：modprobe。补充说明：modprobe可载入指定的个别模块，或是载入一组相依的模块。modprobe会根据depmod所产生的相依关系，决定要载入哪些模块。若在载入过程中发生错误，在modprobe会卸载整组的模块。内容

1、modprobe命令是根据depmod-a的输出/lib/modules/version/来加载全部的所需要模块。

2、删除模块的命令是：modprobe-rfilename。

3、系统启动后，正常工作的模块都在/proc/modules文件中列出。使用lsmod命令也可显示相同内容。

4、在内核中有一个“Automatickernelmoduleloading功能被编译到了内核中。当用户尝试打开某类型的文件时，内核会根据需要尝试加载相应的模块。/etc/或/etc/文件是一个自动处理内核模块的控制文件。modprobe命令主要用于在Linux2.6内核中加载和删除Linux内核模块。通过此命令用户可以轻松地加载和删除Linux内核模块，同时使用此命令加载Linux内核模块时，Linux内核会自动解决内核模块之间的依赖关系，将相互依赖的模块自动加载，如下所示：1)加载RAID1阵列级别模块：#modproberaid12)显示已加载的RAID1阵列级别模块：#lsmod|grepraid1raid)删除RAID1阵列级别模块：#modprobe-rraid14)显示RAID1阵列级别模块：#lsmod|grepraid1modprobe命令在加载模块时会自动解决依赖的模块。当加载的模块需依赖另一个模块时，系统会自动将此模块加载。而当用户使用insmod命令加载模块时，则不会自动解决相对应的依赖模块。modprobe命令中的-r参数表示删除指定模块，-c参数表示显示/etc/配置文件的参数，-C参数表示指定内核配置文件，-f表示覆盖，-l表示显示模块的绝对路径。#modprobe-l|grepraid/lib/modules/5/kernel/drivers/md//lib/modules/5/kernel/drivers/md//lib/modules/5/kernel/drivers/md//lib/modules/5/kernel/drivers/md//lib/modules/5/kernel/drivers/scsi//lib/modules/5/kernel/drivers/scsi/aacraid//lib/modules/5/kernel/drivers/scsi/megaraid/megaraid_/lib/modules/5/kernel/drivers/scsi/megaraid/megaraid_/lib/modules/5/kernel/drivers/scsi/megaraid/megaraid_/lib/modules/5/kernel/drivers/scsi/raid_以上命令表示显示系统中所有的编译模块，并过滤包含有raid字符串的模块。

linux初始服务器启动盘如何使用？

?答具体方法如下

启动第一步－－加载BIOS

当你打开计算机电源，计算机会首先加载BIOS信息，BIOS信息是如此的重要，以至于计

算机必须在最开始就找到它。这是因为BIOS中包含了CPU的相关信息、设备启动顺序信

息、硬盘信息、内存信息、时钟信息、PnP特性等等。在此之后，计算机心里就有谱了，

知道应该去读取哪个硬件设备了。

启动第二步－－读取MBR

众所周知，硬盘上第0磁道第一个扇区被称为MBR，也就是MasterBootRecord，即主

引导记录，它的大小是512字节，别看地方不大，可里面却存放了预启动信息、分区表信

息。

系统找到BIOS所指定的硬盘的MBR后，就会将其复制到0x7c00地址所在的物理内存中。

其实被复制到物理内存的内容就是BootLoader，而具体到你的电脑，那就是lilo或者grub

了。

启动第三步－－BootLoader

BootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可

以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，

以便为最终调用操作系统内核做好一切准备。

BootLoader有若干种，其中Grub、Lilo和spfdisk是常见的Loader。

我们以Grub为例来讲解吧，毕竟用lilo和spfdisk的人并不多。

系统读取内存中的grub配置信息（一般为或），并依照此配置信息来

启动不同的操作系统。

启动第四步－－加载内核

根据grub设定的内核映像所在路径，系统读取内存映像，并进行解压缩操作。此时，屏幕

一般会输出“UncompressingLinux”的提示。当解压缩内核完成后，屏幕输出“OK,

bootingthekernel”。

系统将解压后的内核放置在内存之中，并调用start_kernel()函数来启动一系列的初始化函

数并初始化各种设备，完成Linux核心环境的建立。至此，Linux内核已经建立起来了，基

于Linux的程序应该可以正常运行了。

启动第五步－－用户层init依据inittab文件来设定运行等级

内核被加载后，第一个运行的程序便是/sbin/init，该文件会读取/etc/inittab文件，并依据

此文件来进行初始化工作。

其实/etc/inittab文件最主要的作用就是设定Linux的运行等级，其设定形式是“：

id:5:initdefault:”，这就表明Linux需要运行在等级5上。Linux的运行等级设定如下：

0：关机

1：单用户模式

2：无网络支持的多用户模式

3：有网络支持的多用户模式

4：保留，未使用

5：有网络支持有X-Window支持的多用户模式

6：重新引导系统，即重启

启动第六步－－init进程执行

在设定了运行等级后，Linux系统执行的第一个用户层文件就是/etc/rc.d/脚本程

序，它做的工作非常多，包括设定PATH、设定网络配置（/etc/sysconfig/network）、启

动swap分区、设定/proc等等。如果你有兴趣，可以到/etc/rc.d中查看一下文

件。

启动第七步－－启动内核模块

具体是依据/etc/文件或/etc/modules.d目录下的文件来装载内核模块。

启动第八步－－执行不同运行级别的脚本程序

根据运行级别的不同，系统会运行rc0.d到rc6.d中的相应的脚本程序，来完成相应的初始

化工作和启动相应的服务。

启动第九步－－执行/etc/rc.d/

你如果打开了此文件，里面有一句话，读过之后，你就会对此命令的作用一目了然

就是在一切初始化工作后，Linux留给用户进行个性化的地方。你可以把你想设置

和启动的东西放到这里。

启动第十步－－执行/bin/login程序，进入登录状态

tunko内核模块怎么加载？

MODULE_LICENSE(DualBSD/GPL);

MODULE_AUTHOR(MDAXIA);

staticint__inithello_init(void)

printk(KERN_ALERTHelloworld!n);

staticvoid__exithello_exit(void)

printk(KERN_ALERTGoodbye,cruelworld!);

module_init(hello_init);

module_exit(hello_exit);

ifeq($(KERNELRELEASE),)

KDIR:=/lib/modules/$(shelluname-r)/build

PWD:=$(shellpwd)

$(MAKE)-C$(KDIR)M=$(PWD)modules

modules_install:

$(MAKE)-C$(KDIR)M=$(PWD)modules_install

rm-rf*.o**.o*.*modules.*

:modulesmodules_installclean

obj-m:=hello.o

3.编译模块

#sudomake（调用第一个命令default）

这时，在hello.c所在文件夹就会有，这个就是我们需要的内核模块啦

#sudomakeclean

清理编译废品，也会清理掉。

4.插入模块，让其工作。注意必须是root权限

#sudoinsmod./

我们用dmesg就可以看到产生的内核信息啦，Helloworld!

如果没有输出hellofromhelloworld，因为如果你在字符终端而不是终端模拟器下运行的话，就会输出，因为在终端模拟器下时会把内核消息输出到日志文件/var/log/中。

#sudormmod./hello

再用dmesg可以看到Byeworld!

扩展阅读：

示例一将开机信息发邮件

mandmesg写道

,theuserneedonly:

-rw-r--r--1rootroo-0912begin_of_the_skype_highlighting-0912免费end_of_the_skype_

通过管道查找

dmesg|grepworld

dmesg|tail

dmesg-c打印并清除

如何获知linux是否支持内核模块动态加载？

希望能帮到你，用EXPORT_SYMBOL_GPL声明一下。

向delay()都有标准函数，不需要自己写。

操作系统加载详细过程？

计算机接通电源后，要进行加电自检，检查RAM、驱动器等;然后BIOS会读取活动分区主引导记录的启动装载器;然后完成启动装载器初始化，然后操作系统启动正式开始，分为引导阶段、加载内核阶段、初始化内核阶段、登录系统启动这四个阶段。

是先读取C盘中的启动文件，然后进行初始化，系统需要加载很多底层硬件的驱动程序，读取注册表信息、寻找新硬件设备、启动相关服务，初始化显示设备和显示出用户界面等。到这就能看见“欢迎使用”了（XP系统），然后就登录了。大概就是这样。

linux内核信息linux内核信息

linux内核是什么,有啥作用？

Linux内核是一个操作系统（OS）内核，本质上定义为类Unix。它用于不同的操作系统，主要是以不同的Linux发行版的形式。

Linux内核是整个操作系统的最底层，它负责整个硬件的驱动，以及提供各种系统所需的核心功能，包括防火墙机制、是否支持LVM或Quota等文件系统等等，如果内核不认识某个最新的硬件，那么硬件也就无法被驱动，你也就无法使用该硬件。

Linux操作系统查看内核版本命令方法？

Linux操作系统查看内核版本命令方法

1、使用lsb_release-a，显示系统的版本信息。如上图所示。

2、cat/proc/cpuinfo，查看cpu的相关信息。如上图所示。

3、uname-a，查看当前系统的内核信息。如上图所示。

4、可以通过man命令可以查看它的使用方式，及详细信息，如上图所示。

5、cat/proc/version，如上图所示。

查看/proc下的version文件，其含义为显示当前操作系统的版本信息。

6、使用cat/etc/issue，如上图所示。

该命令适用于所有Linux系统，查看/etc目录下issue内容，其含义为查看当前系统的发行版本信息，显示的版本信息较为简略，只有系统名称和对应版本号。

linux内核是什么，有啥作用？

(Linux)内核是(Linux)操作系统的核心，一般包含五大部分：进程管理、存储管理、文件管理、设备管理和网络管理，是一组程序模块，具有访问硬件设备和所有主存空间的权限，是仅有的能够执行特权指令的程序。主要功能是：资源抽象、资源分配、资源共享。(资源是指CPU、内存等。)在内核基础上挂载第三方软件便构成操作系统，Ubuntu、RedHat、Fedora、Debian等都是基于Linux内核(版本号可能不同)的不同操作系统。内核函数对用户是完全透明的，用户想要调用内核函数只有两种途径：一是应用程序→系统调用(程序接口)→操作系统；二是操作命令→系统程序(作业接口)→操作系统。内核是不是指的就是用shell控制的东西？shell命令可能是普通的应用程序，也可能是库函数或系统调用(你可以理解为内核函数)。如果你想查看某命令是普通shell命令，还是库函数或系统调用，可以在终端输入“man命令”查看。如manopen，左上角应该是OPEN(2)。1表示普通shell命令，2表示系统调用，3表示库函数。注：库函数事实上是内核函数的封装，介于应用程序与内核函数之间。应用程序是不能直接访问内核函数的，必须通过库函数。这是一种保护内核函数的一种机制。事实上很多时候我们都要用到内核函数，只是我们并不知道而已，如打开文件要调用open()、关闭文件要调用close()等等

Linux系统底层内核是什么？

Linux内核是整个操作系统的最底层，它负责整个硬件的驱动，以及提供各种系统所需的核心功能，包括防火墙机制、是否支持LVM或Quota等文件系统等等，如果内核不认识某个最新的硬件，那么硬件也就无法被驱动，你也就无法使用该硬件。

Linux的内核及其作用？

管理进程：内核负责创建和销毁进程，并处理它们与外部世界的联系(输入和输出)，不同进程间通讯(通过信号，管道，或者进程间通讯原语)对整个系统功能来说是基本的，也由内核处理。另外，调度器，控制进程如何共享CPU，是进程管理的一部分。更通常地，内核的进程管理活动实现了多个进程在一个单个或者几个CPU之上的抽象。

管理内存：计算机的内存是主要的资源，处理它所用的策略对系统性能是至关重要的。内核为所有进程的每一个都在有限的可用资源上建立了一个虚拟地址空间。内核的不同部分与内存管理子系统通过一套函数调用交互，从简单的malloc/free对到更多更复杂的功能。

文件系统：Unix在很大程度上基于文件系统的概念;几乎Unix中的任何东西都可看作一个文件。内核在非结构化的硬件之上建立了一个结构化的文件系统，结果是文件的抽象非常多地在整个系统中应用。另外，Linux支持多个文件系统类型，就是说，物理介质上不同的数据组织方式。例如，磁盘可被格式化成标准Linux的ext3文件系统，普遍使用的FAT文件系统，或者其他几个文件系统。

设备控制：几乎每个系统操作终都映射到一个物理设备上，除了处理器，内存和非常少的别的实体之外，全部中的任何设备控制操作都由特定于要寻址的设备相关的代码来进行。这些代码称为设备驱动。内核中必须嵌入系统中出现的每个外设的驱动，从硬盘驱动到键盘和磁带驱动器。内核功能的这个方面是本书中的我们主要感兴趣的地方。

网络管理：网络必须由操作系统来管理，因为大部分网络操作不是特定于某一个进程：进入系统的报文是异步事件。报文在某一个进程接手之前必须被收集，识别，分发，系统负责在程序和网络接口之间递送数据报文，它必须根据程序的网络活动来控制程序的执行。另外，所有的路由和地址解析问题都在内核中实现。