一文详解Linux内核的栈回溯与妙用
linux内核堆栈解析方法
在 Linux 系统中，内核堆栈（kernel stack）用于执行内核代码。
当发生操作系统内核崩溃、内核出现异常或需要调试时，理解和分析内核堆栈十分重要。
以下是分析 Linux 内核堆栈的常用方法：使用dmesg：当内核发生故障时，错误信息和堆栈追踪通常会输出到内核日志。
你可以使用 dmesg 命令查看内核日志中的堆栈追踪。
dmesg | grep -i stack操作系统崩溃时的系统日志：有时通过分析内核崩溃时的系统日志（如/var/log/syslog 或/var/log/messages、/var/log/kern.log）也可以找到有关堆栈信息。
使用 dump_stack() 函数：在内核代码中，你可以使用 dump_stack() 函数打印当前线程的堆栈信息。
这在调试内核代码时非常有用。
系统核心转储（Core Dump）：内核崩溃时，操作系统有时会生成系统核心转储文件。
你可以使用 GNU Debugger（GDB）来分析内核转储文件。
首先，安装 Linux 的调试符号表（debugging symbols），然后使用 gdb 命令加载符号表和内核转储文件，最后使用 bt（backtrace）命令查看堆栈追踪。
gdb path/to/vmlinux path/to/core_dump(gdb) bt请注意，要使内核生成核心转储文件，需要正确配置内核。
具体配置方法取决于你所使用的 Linux 发行版。
内核调试器（如 KGDB 和 KDB）：如果你正在研究内核问题，可以使用内核调试器 KGDB 或 KDB。
KGDB 是基于 GDB 的内核调试器，可以在源代码级别进行调试。
KDB 则是一个基于文本的内核调试器。
使用这些工具，你可以从内核级别设置断点、单步执行代码、检查内存内容和调用堆栈等。
通过以上方法可以帮助你分析 Linux 内核堆栈。
如何选择最佳方法取决于你的具体需求和问题。
在进行内核调试之前，请确保熟悉 Linux 操作系统和内核开发的基本知识。
Linux操作系统内核原理与优化
Linux操作系统内核原理与优化Linux操作系统作为一种自由软件，已经成为了世界上最受欢迎的操作系统之一。
从最初的开发者Linus Torvalds的手中诞生至今，Linux内核已经迭代了几十年，拥有了成千上万的贡献者和使用者。
本文将从Linux操作系统内核的原理和优化两个角度探讨这个优秀的操作系统。
Linux操作系统内核原理在介绍内核原理之前，我们需要了解一些Linux操作系统的核心概念：1. Linux内核Linux内核是Linux操作系统的灵魂，它是操作系统最底层的部分，负责与计算机硬件进行交互，并管理系统中的各种资源。
内核本身包含了两大部分：系统调用接口和设备驱动程序，它们负责管理进程、内存、I/O等系统资源。
2. 进程Linux中的"进程"是指一个正在运行中的程序的实例。
它包含了该程序的执行状态、环境变量、输入输出等信息。
在Linux中，一个进程可以被其他进程调用或者创建，还可以被操作系统调度。
3. 线程线程是进程内的执行实例，一个进程中可以包含多个线程。
线程共享进程的地址空间和资源，但拥有自己的栈和寄存器等。
一个进程中的线程可以并发执行，提高系统的处理能力。
有了这些基础知识，我们来看看Linux内核的一些核心原理：1. 程序调用系统调用接口在Linux系统中，用户空间程序可以通过系统调用接口来请求内核提供系统资源。
用户程序调用系统调用时，会以中断方式触发内核的相应操作。
由于系统调用通常涉及到I/O操作，会降低系统的效率，因此程序应尽量减少对系统调用的使用。
2. 进程、线程和调度器Linux内核通过调度器来管理进程和线程。
操作系统的维护线程在不同的状态之间转换，比如正在运行、等待、就绪等状态，调度程序分配CPU时间来调度各种进程和线程。
使用优化的调度算法可以提高系统的效率。
3. 内存管理Linux内核通过内存管理器来分配和检索内存。
内存管理器通过对虚拟地址到物理地址的映射，提供不同的内存访问权限，防止进程之间的内存读取和写入互相干扰。
linux协议栈
linux协议栈Linux协议栈是Linux操作系统中网络通信的核心组件，也是实现网络通信的关键。
它基于TCP/IP协议栈，提供了一系列的网络协议和接口，负责数据在网络中的传输和接收。
Linux协议栈由多层协议组成，每层都有不同的功能和责任。
从底层到高层依次是链路层（Ethernet）、网络层（IP）、传输层（TCP/UDP）和应用层（HTTP/FTP等）。
每一层都有专门的协议来处理各自的任务，并通过各层之间的接口来传递数据。
在链路层，Linux协议栈使用网络接口卡（NIC）来将数据从计算机发送到网络，并从网络接收数据。
它负责将数据以数据帧的形式封装成网络包，并通过以太网协议（Ethernet）发送出去。
同时，它还负责接收数据帧，并将其解析成网络包交给上层协议处理。
在网络层，Linux协议栈使用IP协议来实现网络寻址和路由功能。
它负责将数据包从源地址发送到目标地址，同时还提供了一些其他的功能，如分片、重组和数据包的生存周期控制等等。
IP协议是整个互联网通信的基石，可以实现跨网络的通信。
在传输层，Linux协议栈提供了TCP和UDP两种协议来实现可靠传输和无连接传输。
TCP协议提供了可靠的、面向连接的数据传输，它通过采用滑动窗口、序号和确认机制来保证数据的可靠性。
而UDP协议则是一种无连接的传输协议，它只提供了数据传输的基本功能，不保证可靠性。
在应用层，Linux协议栈支持各种应用层协议，如HTTP、FTP、SMTP等，以满足不同的应用需求。
这些协议定义了应用程序与网络之间的通信规则和数据格式，让应用程序能够进行网络通信。
除了以上的四层协议，Linux协议栈还包括了其他的功能模块，如网络设备驱动、socket接口和网络管理等，它们共同协同工作，完成网络通信的任务。
总之，Linux协议栈是Linux操作系统中网络通信的核心组件，它提供了一系列的网络协议和接口，负责数据在网络中的传输和接收。
它基于TCP/IP协议栈，包括链路层、网络层、传输层和应用层等多层协议，以及其他的功能模块。
stack栈的用法 -回复
stack栈的用法-回复在计算机科学中，栈是一种数据结构，它遵循先进后出（LIFO）的原则。
栈的操作仅限于两个末端：栈顶和栈底。
栈顶是最后一个被插入的元素，而栈底则是最先插入的元素。
根据这种结构，栈可以看作是一种线性表，它只能在栈顶进行插入和删除操作。
栈的特点和用途1. 方便而高效的插入和删除操作：由于栈的特殊结构，插入和删除操作均在栈顶进行，所以执行这些操作的时间复杂度较低。
2. 后进先出的特性：栈的LIFO原则使得最后插入的元素首先被删除，这在某些问题求解中具有重要意义，特别是与递归算法相关的问题。
3. 逻辑上的嵌套顺序：栈可以用来解决某些需要按照特定顺序执行的问题，例如函数调用和表达式求值。
4. 存储一段临时性数据：由于栈的高效插入和删除操作，它常常被用来存储临时性数据，例如函数调用中的局部变量。
栈的基本操作栈主要有以下几个基本操作：1. Push：将元素压入栈顶。
在插入元素时，栈的大小会增加，并且新增加的元素成为栈顶。
2. Pop：从栈中弹出栈顶元素。
在删除元素时，栈的大小会减小，并且栈顶会变成之前的第二个元素。
3. Top：返回栈顶元素的值，而不对栈进行修改。
4. IsEmpty：检查栈是否为空。
如果栈的大小为0，则表示栈为空。
栈的实现方式栈可以用不同的数据结构实现，最常见的有数组和链表。
1. 数组实现：使用数组实现栈时，需要创建一个固定大小的数组，并使用一个变量（通常称为top或者index）来记录栈顶的位置。
每次插入元素时，将top+1，并将元素存储在对应的位置上。
删除元素时，将top-1即可。
2. 链表实现：使用链表实现栈时，可以通过在链表头部插入和删除节点来模拟栈的操作。
链表的头节点表示栈顶，每次插入和删除元素时，只需要操作链表头节点即可。
栈的应用场景栈广泛应用于计算机领域的各个方面，特别是与递归有关的问题。
以下是一些栈的典型应用场景：1. 函数调用：在函数调用时，系统会将函数的返回地址、参数和局部变量等信息存储在栈中。
linux backtrace机制 -回复
linux backtrace机制-回复Linux Backtrace机制是一种用于调试和诊断操作系统内核和用户空间程序的技术。
它允许开发人员追踪程序执行期间的函数调用堆栈，从而帮助定位和分析潜在的错误和异常。
本文将一步一步地介绍Linux Backtrace 的原理、使用方法和实际应用。
首先，我们来了解一下Backtrace的概念。
Backtrace是指在程序运行时记录下函数的调用堆栈信息。
当程序发生错误或异常时，通过查看堆栈信息，可以得知程序执行到此处时，经过了哪些函数调用。
这对于程序员来说是非常有用的，因为它可以帮助他们理解程序的执行流程，从而更好地排查和修复错误。
Backtrace主要可以分为两种类型：用户空间的Backtrace和内核空间的Backtrace。
用户空间的Backtrace用于跟踪用户空间程序的函数调用堆栈，而内核空间的Backtrace则用于跟踪内核模块或驱动程序的函数调用堆栈。
本文将重点讨论用户空间的Backtrace机制。
在Linux系统中，我们可以使用一些工具和函数来实现Backtrace。
其中最常用的是GNU glibc库提供的backtrace()函数和backtrace_symbols()函数。
backtrace()函数用于获取当前线程的函数调用堆栈，并将其保存在一个指定大小的堆栈帧数组中。
backtrace_symbols()函数则用于将堆栈帧数组的内容转化为可读的字符串形式，以供打印和分析。
接下来，我们来看一下使用Backtrace的步骤。
第一步是引入相关的头文件。
在使用Backtrace时，我们需要包含<execinfo.h>头文件。
第二步是调用backtrace()函数。
backtrace()函数接受一个void参数和一个整数参数。
第一个参数是一个指针数组，用于保存函数调用堆栈的地址，第二个参数是一个整数，用于指定保存的最大帧数。
backtrace()函数会根据参数指定的帧数，将函数调用堆栈的地址保存在指针数组中。
Stack backtrace 的实现
Stack backtrace 的实现Stack backtrace栈回溯是指程序运行时打印出当前的调用栈。
在程序调试、运行异常时栈回溯显得非常有用。
那栈回溯是如何实现的呢？栈回溯的实现依赖编译器的特性，与特定的平台相关。
以linux内核实现arm栈回溯为例，通过向gcc传递选项-mapcs或-funwind-tables，可选择APCS或unwind的任一方式实现栈回溯。
Backtrace: [<80012540>] (dump_backtrace) from[<8001282c>] (show_stack+0x18/0x1c) r6:805e538c r5:00000006 r4:80532810 r3:00200140 [<80012814>] (show_stack) from [<8021f628>](dump_stack+0x24/0x28) [<8021f604>] (dump_stack) from [<80064c7c>](backtrace_regression_test+0x38/0xcc) [<80064c44>] (backtrace_regression_test) from [<800088a8>](do_one_initcall+0xe4/0x19c) r4:805ef30c r3:00000000 [<800087c4>] (do_one_initcall) from [<805becf4>] (kernel_init_freeable+0x18c/0x248) r10:805bc180r9:805be4dc r8:80624f80 r7:805e538c r6:805e538cr5:00000006 r4:805ef30c [<805beb68>](kernel_init_freeable) from [<80469ea4>](kernel_init+0x10/0x100) r10:00000000 r9:00000000r8:00000000 r7:00000000 r6:00000000 r5:80469e94r4:00000000 [<80469e94>] (kernel_init) from[<8000f078>] (ret_from_fork+0x14/0x3c) 以上是内核打印出的调用栈，在每一行打印了被调用者(callee)的地址和调用者(caller)调用它时的地址，还包括调用者函数体大小，调用点偏移和现场保存的寄存器。
Linux Call Trace原理分析
本文介绍了在Linux环境下根据EABI标准进行call trace调试的一般性原理。
本文所说的call trace是指程序出问题时能把当前的函数调用栈打印出来。
本文只介绍了得到函数调用栈的一般性原理，没有涉及Linux的core dump机制。
下面简单介绍powerpc环境中如何实现call trace。
内核态call trace内核态有三种出错情况，分别是bug,oops和panic。
bug属于轻微错误，比如在spin_lock期间调用了sleep，导致潜在的死锁问题，等等。
oops代表某一用户进程出现错误，需要杀死用户进程。
这时如果用户进程占用了某些信号锁，所以这些信号锁将永远不会得到释放，这会导致系统潜在的不稳定性。
panic是严重错误，代表整个系统崩溃。
OOPS先介绍下oops情况的处理。
Linux oops时，会进入traps.c中的die函数。
int die(const char*str,struct pt_regs*regs,long err)。
show_regs(regs);void show_regs(struct pt_regs*regs)函数中，会调用show_stack函数，这个函数会打印系统的内核态堆栈。
具体原理为：从寄存器里找到当前栈，在栈指针里会有上一级调用函数的栈指针，根据这个指针回溯到上一级的栈，依次类推。
在powerpc的EABI标准中，当前栈的栈底（注意是栈底，不是栈顶，即Frame Header的地址）指针保存在寄存器GPR1中。
在GPR1指向的栈空间，第一个DWORD为上一级调用函数的Frame Header指针（Back Chain Word），第二个DWORD是当前函数在上一级函数中的返回地址（LR Save Word）。
通过此种方式一级级向上回溯，完成整个call dump。
除了这种方法，内建函数__builtin_frame_address函数理论上也应该能用，虽然在内核中没有见到。
Linux内核架构和工作原理详解
Linux内核架构和工作原理详解作用是将应用层序的请求传递给硬件，并充当底层驱动程序，对系统中的各种设备和组件进行寻址。
目前支持模块的动态装卸(裁剪)。
Linux内核就是基于这个策略实现的。
Linux 进程采用层次结构，每个进程都依赖于一个父进程。
内核启动init程序作为第一个进程。
该进程负责进一步的系统初始化操作。
init进程是进程树的根，所有的进程都直接或者间接起源于该进程。
virt/ ---- 提供虚拟机技术的支持。
Linux内核预备工作理解Linux内核最好预备的知识点：懂C语言懂一点操作系统的知识熟悉少量相关算法懂计算机体系结构Linux内核的特点：结合了unix操作系统的一些基础概念Linux内核的任务：1.从技术层面讲，内核是硬件与软件之间的一个中间层。
作用是将应用层序的请求传递给硬件，并充当底层驱动程序，对系统中的各种设备和组件进行寻址。
2.从应用程序的层面讲，应用程序与硬件没有联系，只与内核有联系，内核是应用程序知道的层次中的最底层。
在实际工作中内核抽象了相关细节。
3.内核是一个资源管理程序。
负责将可用的共享资源(CPU时间、磁盘空间、网络连接等)分配得到各个系统进程。
4.内核就像一个库，提供了一组面向系统的命令。
系统调用对于应用程序来说，就像调用普通函数一样。
内核实现策略：1.微内核。
最基本的功能由中央内核（微内核）实现。
所有其他的功能都委托给一些独立进程，这些进程通过明确定义的通信接口与中心内核通信。
2.宏内核。
内核的所有代码，包括子系统（如内存管理、文件管理、设备驱动程序）都打包到一个文件中。
内核中的每一个函数都可以访问到内核中所有其他部分。
目前支持模块的动态装卸(裁剪)。
Linux内核就是基于这个策略实现的。
哪些地方用到了内核机制？1.进程（在cpu的虚拟内存中分配地址空间，各个进程的地址空间完全独立;同时执行的进程数最多不超过cpu数目）之间进行通信，需要使用特定的内核机制。
frame pointers 栈回溯原理
frame pointers 栈回溯原理栈帧指针（Frame Pointer）是一种变量，通常在函数调用时被存储在栈上，其作用是维护函数调用栈的层级关系，以便进行栈回溯（Stack Backtrace）。
栈回溯是一种程序调试技术，用于追踪程序崩溃或异常的源头，它通过查看栈中的调用帧信息，逐级返回函数调用历史，从而定位错误的发生位置。
栈帧指针的具体实现方式因编程语言而异。
主要有两种方式：一种是基于硬件的实现，通过寄存器来存储栈帧指针的值；另一种是基于软件的实现，使用普通的变量来保存栈帧指针的值。
在函数调用过程中，栈帧指针首先被推入栈中，然后函数的参数、局部变量等数据被压入栈中。
接下来，函数被调用时，会生成一个新的栈帧，即存储函数的局部变量、返回地址等信息的一块内存区域，同时更新栈帧指针的值，使其指向新的栈帧。
这样，原来的栈帧就被保存起来，可以供后续的栈回溯操作使用。
当程序遇到异常或错误时，可以触发栈回溯操作。
栈回溯从当前栈帧开始，通过读取栈帧指针的值，获取当前栈帧的地址及其保存的信息。
然后，根据栈帧中的返回地址，可以知道函数是从哪个位置被调用的，通过这种方式逐级返回，可以获取函数被调用的历史。
通过栈回溯，我们可以确定异常发生的位置，从而更方便地进行程序调试和错误修复。
在进行栈回溯时，我们可以将调用栈中的信息打印出来，以供开发者分析错误。
在现代的开发环境中，栈回溯已经被许多调试工具广泛使用，使得错误定位和修复变得更加高效。
总结起来，栈帧指针是一种存储在栈上的变量，用于维护函数调用栈的层级关系。
通过栈回溯，我们可以追踪函数调用的历史，从而定位错误的发生位置。
在程序调试和错误修复过程中，栈回溯是一种非常有用的工具，能够提高开发效率和程序可靠性。
x86栈回溯原理
x86栈回溯原理
x86栈回溯原理是指当程序发生异常或错误时，通过回溯栈帧可以追踪异常发生时的调用堆栈。
在x86架构中，栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，用于存储局部变量、返回地址和临时数据等。
当函数调用发生时，x86架构使用栈来存储函数调用的返回地址和参数。
栈帧则是存储在栈中的一块内存区域，用于存放函数的局部变量，以及用于保存寄存器的值。
当程序发生异常或错误时，x86处理器会将当前的指令指针（也就是程序计数器PC）和其他寄存器的值保存到栈帧中。
然后，程序会跳转到异常处理的代码段，同时将栈指针（stack pointer）指向当前的栈帧。
回溯栈帧就是根据当前栈指针的值，沿着栈链向上回溯，获取每个栈帧的信息。
每个栈帧中保存了调用函数的返回地址和参数等信息，通过回溯栈帧可以逐步获取到异常发生时的调用堆栈。
这个过程通常由调试器或异常处理程序来完成。
栈回溯技术在调试和异常处理中非常重要，它可以帮助开发者定位和解决程序的错误和异常。
通过回溯栈帧，开发者可以获取到函数的调用顺序和参数信息，从而更方便地进行调试和错误定位。
第二章-Linux内核及内核编程分析课件
系统攻击者利用的漏洞。
Linux内核及编程
Linux内核编译
Linux内核的获取和更新
• linux内核版本发布的官方网站http:// 。 • 发布形式：一种是full/Source 版本，另外一种是patch文件，即补丁。 • 完整内核版本较大，一般是tar.gz或者是.bz2文件，二者分别是使用
Linux内核源代码目录结构
• arch：和硬件体系结构相关的代码，每种平台占一个相应目录。 • drivers：设备驱动程序，每个不同驱动占用一个子目录。 • fs：支持的各种文件系统，如EXT、FAT、NTFS、JFFS2。 • block：块设备驱动程序I/O调度。 • include：与系统相关的头文件放在include/linux下。 • init：内核初始化代码。 • kernel：内核最核心部分，和平台相关的一部分放在arch/*/kernel • mm:内存管理代码，和平台相关的一部分放在arch/*/mm • scripts:用于配置内核的脚本文件。 • usr：实现了用于打包和压缩的cpio等。
FORLINX_linux-2.6.36.2.tar.gz 。 • 文件解压到/usr/src/linux目录，然后稍作修改。 mv linux linux-2.6.5;
ln -s linux-2.6.5 linux。（可选）
Linux内核及编程
Linux内核编译步骤
• 通常要运行的第一个命令是： cd /usr/src/linux 。 • make mrproper :该命令确保源代码目录下没有不正确的.ko文件以及
Linux内核深入解析理解操作系统的核心
Linux内核深入解析理解操作系统的核心Linux内核深入解析：理解操作系统的核心操作系统是计算机系统中的核心组件之一，它负责管理计算机硬件资源并提供用户与计算机之间的接口。
而Linux内核作为开源操作系统的核心，具有强大的可定制性和稳定性，被广泛应用于各种计算设备上。
本文将深入解析Linux内核，帮助读者理解操作系统的核心。
一、Linux内核的基本概念1.1 内核的定义Linux内核是操作系统的核心部分，其主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理等。
它通过与硬件交互，为上层应用程序提供运行环境。
1.2 内核的组成Linux内核由若干个模块组成，每个模块负责不同的功能。
常见的内核模块包括进程管理模块、内存管理模块、文件系统模块、网络模块等。
二、Linux内核的内存管理2.1 内存管理的重要性内存管理是操作系统中至关重要的功能之一。
它负责分配和回收内存空间，并管理不同进程之间的内存隔离。
2.2 内存管理的实现方式Linux内核通过页表机制将虚拟地址映射到物理地址，实现了虚拟内存的管理。
同时，它还采用分页和分段相结合的方式，提高内存的利用效率。
三、Linux内核的进程管理3.1 进程的概念进程是程序在计算机上的一次执行过程。
每个进程都有独立的地址空间和执行状态，并且可以与其他进程进行通信。
3.2 进程管理的机制Linux内核通过进程控制块（PCB）来管理进程的信息，其中包括进程的状态、运行环境以及所占用的资源等。
通过调度算法，内核可以实现进程的切换和优先级调度。
四、Linux内核的文件系统管理4.1 文件系统的作用文件系统是计算机中存储和组织文件的方式。
它提供了文件的读写接口，并负责管理磁盘空间的分配和回收。
4.2 Linux内核的文件系统Linux内核支持多种文件系统，包括Ext4、XFS、Btrfs等。
这些文件系统具有不同的特性，适用于不同的应用场景。
五、Linux内核的设备管理5.1 设备管理的作用设备管理是操作系统中负责与硬件设备交互的模块。
栈回溯原理
栈回溯原理
栈回溯原理是指在计算机科学中，通过使用栈数据结构来实现回溯算法的一种方法。
回溯算法是一种递归的搜索算法，用于解决问题的组合或排列问题，如八皇后问题、0-1背包问题等。
栈回溯原理的基本思想是通过栈来保存和管理搜索过程中的状态信息。
具体步骤如下：
1.初始化：创建一个空栈，将初始状态或起始节点入栈。
2.迭代搜索：重复以下步骤，直到栈为空或找到满足条件的解决方案：
-出栈：从栈中弹出一个状态节点。
-处理当前节点：根据当前节点的情况进行相应的处理，如判断是否达到终止条件、是否需要进行剪枝等。
-扩展节点：根据当前节点生成所有可能的下一状态节点，并将它们入栈。
-回溯：如果当前节点的所有可能扩展节点都已经处理完毕或被剪枝，回溯到上一级节点，继续搜索。
3.解决方案处理：如果找到满足条件的解决方案，根据需要进行相应的处理和输出。
如果栈为空且没有找到解决方案，则意味着无解。
通过使用栈作为存储搜索状态的数据结构，栈回溯实现了递归算法的非递归形式，避免了递归过程中可能出现的栈溢出问题。
栈回溯的关键在于合理地管理状态节点的入栈和出栈顺序，以及对当前节点的处理和扩展。
通过回溯的方式，可以有效地遍历所有可能的状态空间，找到满足条件的解决方案。
需要注意的是，栈回溯在处理大规模问题时可能会面临时间和空
间复杂度较高的挑战。
因此，在设计和实现时需要考虑优化策略，如剪枝、动态规划等，以提高算法的效率和性能。
Linux内核-内存回收逻辑和算法（LRU）
Linux内核-内存回收逻辑和算法（LRU）Linux内核内存回收逻辑和算法(LRU)LRU 链表在 Linux 中，操作系统对 LRU 的实现主要是基于⼀对双向链表：active 链表和 inactive 链表，这两个链表是 Linux 操作系统进⾏页⾯回收所依赖的关键数据结构，每个内存区域都存在⼀对这样的链表。
顾名思义，那些经常被访问的处于活跃状态的页⾯会被放在 active 链表上，⽽那些虽然可能关联到⼀个或者多个进程，但是并不经常使⽤的页⾯则会被放到 inactive 链表上。
页⾯会在这两个双向链表中移动，操作系统会根据页⾯的活跃程度来判断应该把页⾯放到哪个链表上。
页⾯可能会从 active 链表上被转移到 inactive 链表上，也可能从 inactive 链表上被转移到 active 链表上，但是，这种转移并不是每次页⾯访问都会发⽣，页⾯的这种转移发⽣的间隔有可能⽐较长。
那些最近最少使⽤的页⾯会被逐个放到 inactive 链表的尾部。
进⾏页⾯回收的时候，Linux 操作系统会从 inactive 链表的尾部开始进⾏回收。
⽤于描述内存区域的 struct zone() 中关于这两个链表以及相关的关键字段的定义如下所⽰：struct zone {……spinlock_t lru_lock;struct list_head active_list;struct list_head inactive_list;unsigned long nr_active;unsigned long nr_inactive;……}各字段含义如下所⽰：lru_lock：active_list 和 inactive_list 使⽤的⾃旋锁。
active_list：管理内存区域中处于活跃状态的页⾯。
inactive_list：管理内存区域中处于不活跃状态的页⾯。
nr_active：active_list 链表上的页⾯数⽬。
linux协议栈
linux协议栈Linux协议栈。
Linux操作系统是一种开放源代码的操作系统，其内核采用了一种模块化的设计，其中包括了一个称为协议栈的核心组件。
协议栈是指一组协议的集合，用于在网络通信中进行数据传输和处理。
在Linux系统中，协议栈是网络通信的基础，它负责处理数据包的传输、路由和传输控制。
Linux协议栈由多个层次组成，每个层次都有特定的功能和责任。
其中最底层是网络接口层，负责处理硬件设备和驱动程序之间的通信。
接着是网络层，负责对数据包进行路由和转发。
再上一层是传输层，负责数据包的分段和重组，以及建立和维护端到端的连接。
最上层是应用层，负责处理特定的网络应用数据。
在Linux系统中，协议栈的实现采用了一种模块化的设计，这意味着每个协议都是一个独立的模块，可以根据需要进行添加或删除。
这种设计使得Linux系统具有很高的灵活性和可扩展性，可以根据具体的需求来配置和定制协议栈。
在协议栈中，最常见的协议包括TCP/IP协议、UDP协议、ICMP协议等。
TCP/IP协议是互联网上最常用的协议之一，它提供了可靠的、面向连接的数据传输服务。
UDP协议则提供了无连接的数据传输服务，适用于一些对数据传输时延要求较高的应用场景。
ICMP协议则用于在网络中进行错误报告和诊断。
除了这些常见的协议之外，Linux系统还支持众多其他的协议，如IPv6协议、IPSec协议、BGP协议等。
这些协议在不同的网络环境和应用场景中发挥着重要的作用，为网络通信提供了丰富的功能和特性。
在实际应用中，Linux协议栈的性能和稳定性是至关重要的。
为了提高协议栈的性能，Linux系统采用了一系列的优化措施，如零拷贝技术、多队列网络接口、快速路径等。
这些技术可以显著提高网络通信的吞吐量和响应速度，同时降低CPU的负载。
总的来说，Linux协议栈是Linux系统中一个非常重要的组件，它为网络通信提供了基础的支持和功能。
通过不断的优化和改进，Linux系统可以满足各种不同应用场景下的网络通信需求，为用户提供稳定、高效的网络服务。
【嵌入开发】Linux内核简介
Linux 体系结构 Linux 由用户空间和内核空间两部分组成。 为什么 Linux 系统会被划分为用户空间与内核空间？ 现代 CPU 通常实现了不同的工作模式，以 ARM 为例，实现了7种工作模式：用户模式 （usr ） 、快速中断(fiq)、外部中断(irq)、管理模式（svc ） 、数据访问中止(abt)、系统模式(sys) 、 未定义指令异常(und) Linux 系统利用了 CPU 的这一特性， 使用了其中的两级来分别运行 Linux 内核与应用程 序，这样使操作系统本身得到充分的保护。 内核空间与用户空间是程序执行的两种不同状态， 通过系统调用和硬件中断能够完成从用户 空间到内核空间的转移。 Linux 内核架构 � 系统调用接口 SCI 层为用户空间提供了一套标准的系统调用函数来访问 Linux 内核， 搭起了用户空间 到内核空间的桥梁。 � 进程管理 进程管理的重点是创建进程（ fork、exec ） ，停止进程（kill 、exit ） ，并控制它们之间的 通信（ signal 或者 POSIX 机制） 。进程管理还包括控制活动进程如何共享 CPU，即进程调 度。 � � � � 内存管理 内存管理的主要作用是控制多个进程安全地共享内存区域。 网络协议栈 内核协议栈为 Linux 提供了丰富的网络协议实现。 虚拟文件系统（VFS ） VFS 隐藏各种文件系统的具体细节，为文件操作提供统一的接口。 设备驱动 Linux 内核中有大量代码都在设备驱动程序中，它们控制特定的硬件设备。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
linux 协议栈
linux 协议栈Linux 协议栈。
Linux 操作系统是一种开源的操作系统，其内核具有强大的网络功能，其中包括协议栈。
协议栈是网络通信的基础，它由一系列协议层组成，负责在网络中传输数据。
Linux 协议栈是 Linux 内核中的网络协议栈，它实现了各种网络协议，包括TCP/IP、UDP、ICMP 等，为应用程序提供了网络通信的支持。
Linux 协议栈的结构包括网络接口层、网络层、传输层和应用层。
在网络接口层，Linux 支持各种网络接口类型，包括以太网、Wi-Fi、蓝牙等，它负责管理网络接口的硬件和驱动程序。
网络层实现了 IP 协议，负责数据包在网络中的路由和转发。
传输层实现了 TCP 和 UDP 协议，负责建立端到端的连接和可靠的数据传输。
应用层提供了各种网络应用程序接口，如 HTTP、FTP、SMTP 等，使应用程序能够通过网络进行通信。
Linux 协议栈的设计遵循了开放、灵活、可扩展的原则。
它支持各种网络协议和标准，并且能够适应不同的网络环境和需求。
Linux 内核提供了丰富的网络功能和接口，使开发人员能够方便地开发各种网络应用程序和服务。
同时，Linux 协议栈的源代码是开放的，任何人都可以查看和修改，这使得 Linux 协议栈能够不断地改进和优化。
在实际应用中，Linux 协议栈被广泛应用于各种网络设备和系统中。
它不仅被用于传统的服务器和路由器中，还被应用于嵌入式系统、物联网设备、云计算平台等各种场景。
由于 Linux 协议栈的稳定性、高性能和灵活性，它成为了许多网络设备和系统的首选。
总的来说，Linux 协议栈是 Linux 内核中的网络协议实现，它提供了强大的网络功能和接口，能够满足各种网络应用的需求。
它的开放、灵活、可扩展的设计理念，使得它在各种网络设备和系统中得到了广泛的应用。
随着网络技术的不断发展，Linux 协议栈也在不断地改进和完善，将会继续发挥重要作用，推动网络技术的进步和发展。
unwind栈回溯原理
unwind栈回溯原理Unwind栈回溯原理涉及计算机程序中的异常处理和错误处理。
当程序执行过程中发生异常或错误时，系统会通过堆栈回溯（stack unwinding）来查找并执行相应的异常处理代码，以恢复程序的正常执行或者进行错误处理。
下面我将从多个角度来解释unwind栈回溯的原理。
首先，让我们了解一下计算机程序中的堆栈（stack）是什么。
堆栈是一种数据结构，用于存储函数调用时的局部变量、参数和返回地址。
每当一个函数被调用时，系统都会为该函数分配一个栈帧（stack frame），并将其推入堆栈中。
当函数执行完毕时，系统会将该函数的栈帧弹出堆栈。
这样，堆栈就形成了一个函数调用的“堆栈轨迹”。
当程序执行过程中发生异常或错误时，系统需要进行异常处理或错误处理。
这时，系统会进行unwind栈回溯操作，即从当前位置开始，逐个弹出堆栈中的栈帧，直到找到能够处理该异常或错误的位置。
这个过程类似于寻找一个异常处理程序或错误处理程序的路径。
一旦找到合适的处理程序，系统就会跳转到该处理程序的位置，执行相应的处理代码。
在C++和其他一些编程语言中，unwind栈回溯通常与异常处理机制相关联。
当程序中抛出异常时，系统会进行unwind栈回溯，查找能够处理该异常的catch块，并执行相应的异常处理代码。
这样，程序就可以在发生异常时进行适当的处理，而不会导致程序崩溃或产生未处理的异常。
总之，unwind栈回溯原理涉及程序执行过程中的异常处理和错误处理。
通过逐个弹出堆栈中的栈帧，系统可以找到并执行相应的异常处理或错误处理代码，从而确保程序能够在出现异常时进行适当的处理。
这种机制在保障程序稳定性和可靠性方面发挥着重要作用。
linux 栈回溯原理
linux 栈回溯原理
在Linux系统中，栈回溯是指在程序崩溃或者异常终止时，系统会生成一份包含程序运行时调用栈信息的回溯信息。
这个信息对于定位程序崩溃的原因非常有用。
栈回溯的原理是基于程序在运行过程中的函数调用栈。
当程序执行时，每次函数调用都会将当前函数的返回地址和相关参数压入栈中，形成一个栈帧。
当程序崩溃时，系统可以利用这些栈帧信息来回溯出程序崩溃时的函数调用路径。
在Linux系统中，通常使用GNU项目的工具库libunwind来实现栈回溯。
libunwind库提供了一组用于获取调用栈信息的API，它可以在程序崩溃时捕获当前的调用栈信息，并将其转化为易于阅读和理解的格式。
当程序崩溃时，libunwind库可以通过遍历栈帧来获取每个函数调用的返回地址，从而构建出函数调用路径。
这些信息可以帮助开发人员快速定位程序崩溃的原因，例如找到导致崩溃的函数调用路径、参数值等。
除了libunwind之外，还有其他工具和库可以实现栈回溯，例
如Backtrace库和Addr2line工具等。
它们都可以帮助开发人员在
程序崩溃时获取调用栈信息，从而进行故障排查和修复。
总之，栈回溯的原理是基于程序在运行过程中的函数调用栈信息，通过获取和解析这些信息来帮助开发人员定位程序崩溃的原因。
在Linux系统中，可以利用各种工具和库来实现栈回溯，从而提高
程序的可靠性和稳定性。
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一文详解Linux内核的栈回溯与妙用
1 前言
说起linux内核的栈回溯功能，我想这对每个Linux内核或驱动开发人员来说，太常见了。
如下演示的是linux内核崩溃的一个栈回溯打印，有了这个崩溃打印我们能很快定位到在内核哪个函数崩溃，大概在函数什么位置，大大简化了问题排查过程。
网上或多或少都能找到栈回溯的一些文章，但是讲的都并不完整，没有将内核栈回溯的功能用于实际的内核、应用程序调试，这是本篇文章的核心：尽可能引导读者将栈回溯的功能用于实际项目调试，栈回溯的功能很强大。
本文详细讲解了基于mips、arm架构linux内核栈回溯原理，通过不少例子，尽可能全面给读者展示各种栈回溯的原理，期望读者理解透彻栈回溯。
在这个基础上，讲解笔者近几年项目开发过程中使用linux内核栈回溯功能的几处重点应用。
1 当内核某处陷入死循环，有时运行sysrq的内核线程栈回溯功能可以排查，但并不适用所用情况，笔者实际项目遇到过。
最后是在系统定时钟中断函数，对死循环线程栈回溯20多级终于找到死循环的函数。
2 当应用程序段错误，内核捕捉到崩溃，对崩溃的应用空间进程/线程栈回溯，像内核栈回溯一样，打印应用段错误进程/线程的层层函数调用关系。
虽然运用core文件分析或者gdb也很简便排查应用崩溃问题，但是对于不容易复现、测试部偶先的、客户现场偶先的，这二者就很难发挥作用。
还有就是如果崩溃发生在C库中，CPU的pc和lr(arm架构)寄存器指向的函数指令在C库的用户空间，很难找到应用的代码哪里调用了C库的函数。
arm架构网上能找到应用层栈回溯的例子，但是编译较麻烦，代码并不容易理解，况且mips能在应用层实现吗？还是在内核实现应用程序栈回溯比较方便。
3 应用程序发生double free，运用内核的栈回溯功能，找到应用代码哪里发生了double free。
double free是C库层发现并截获该事件，然后向当前进程/线程发送SIGABRT进程终止信号，后续就是内核强制清理该进程/线程。
double free比应用程序段错误更麻烦，后。