Linux系统概要总结

这篇文章概要地把整个LINUX系统（0.11）串起来。部分图片来自于《Linux内核完全注释》一书，版权归原作者所有。另，以下总结，纯属个人观点，并不一定是对的，欢迎指正。

 

零. 总括

  

  LINUX 系统总的来说分为几部分管理，即内存，进程，文件系统，中断，进程通信，网络接口

 

一. 硬件

Linux 0.11是基于80386系统芯片的。所以寄存器信息如下

http://blog.youkuaiyun.com/yunsongice/archive/2010/10/04/5921873.aspx

 

个人觉得，对操作系统理解，首先要清楚我们有什么样的硬件，这些硬件提供什么样的功能。

CPU：取指令（CS+IP。根据设置，可能运行于实模式，即物理=CS*16+IP。也可能是保护模式，即CS里可能是段描述符，需要进行虚->线性的转换。另外，当开启了分页机制时，还需要线性->物理的转换） + 执行指令（当CS或IP值有变化时，通过上面所说的步骤，取到正确的指令，并执行）

 

二. 内存管理

    1. 三个重要概念

     虚拟地址：CS+IP中的就是虚拟地址（这样说未必很准确，不过可以让我们有个概念）

    线性地址： 开启段保护后，CS中存入的是描述符，由段描述符得到段基址，加上偏移，得到线性地址。

    物理地址： 真正的内存地址。当没有开启分页时，线性地址就是物理地址。当开启分页时，分割为4K一页，采用二级目录形式（传说中这样比较省空间，因为二级目录是可以动态分配的）。由于线性到物理的映射是由所有任务共有（采用同样的映射方法），所以段映射时得到的线性地址不可以重合（理论上，但其实有的会故意重合）。

   2. 映射

   涉及到GDT,LDT, CR3等等。

GDT指向全局描述符表,为所有任务共有。其中，内核数据段，代码段的描述符放在里面 + TSS + 任务的LDT表

LDT指向局部表，每个任务有自己的LDT。

个人觉得GDT和LDT映射出来的线性空间是不重叠的。

    上图描述了三种地址的关系

3. 线性内存的分配

 

前16M用于内核，包括内核所有代码、内核段表（GDT,IDT,TSS）、页目录表和内核二级页表、内核局部数据及临时堆栈。而且其线性地址与物理地址应是一一对应的。这样GDTR指向的就是GDT的地址了。

4. 物理内存的分配