linux内核系统调用实验总结-Linux内核系统调用实验总结优化运行效率 (linux内核)

教程大全 2025-07-16 23:57:50 浏览

随着计算机技术的发展,操作系统已经成为了现代计算机必不可少的一部分。而内核则是操作系统最基础、最核心的部分。Linux作为一种免费开源操作系统,拥有着广泛的应用领域和强大的扩展性,尤其在云计算、 服务器 等领域得到了广泛的应用。本文将通过Linux内核系统调用实验,并优化Linux运行效率。

一、实验背景

Linux内核是一个开放源代码的操作系统内核,由芬兰赫尔辛基大学的Linus Torvalds创建,为PC和服务器等多种计算机和嵌入式系统提供稳定和安全的服务。Linux内核的设计理念是:万物皆文件。因此,Linux内核的唯一交互方式就是系统调用。系统调用是指应用程序向操作系统请求进行资源获取或服务,通过CPU提供的专门指令,应用程序可以向内核态交换控制权去执行内核代码。

二、实验内容

本次实验主要通过编写一些小程序,来对不同的系统调用进行测试,以此来理解和优化Linux的运行效率。具体实验内容如下:

1. 实现两个进程之间的通信

在Linux中,IPC通信方式有多种,比如管道、消息队列、共享内存、信号量等等。其中,管道是实现进程间通信的最简单方式。本次实验要求使用管道来实现两个进程之间的通信,并输出相应内容。

2. 实现进程执行的任务和返回时的时间统计

本次任务要求实现函数名为“test_time_statistics”的函数,函数主要实现计算执行一个任务的时间,并输出到标准输出中。

3. 创建进程并统计子进程的运行时间

本次实验要求编写一个程序,创建一个子进程并在父进程中等待子进程执行完毕。同时,需要输出子进程的运行时间到标准输出中。

三、实验结果分析

通过以上实验项目的实现,可以对Linux内核的一些运行效率进行测试和优化。下面对实验结果进行分析:

1. 消息通信的效率分析

消息通信是进程间通信中比较常见的方式之一,因此本次实验中选择了管道来实现进程间通信。在实验中,编写了两个程序,通过创建管道来实现进程之间的通信,并输出相应内容。经过测试发现,管道在进程通信过程中确实存在一定的效率问题,尤其是在大量数据传输的情况下,会导致一定的延迟和速度下降,因此需要对其进行一定的优化。

2. 时间统计效率分析

时间统计是对进程运行时间的一种统计方式,能够对进程的性能进行评估和优化。在实验中,通过编写“test_time_statistics”函数,实现计算执行一个任务的时间,并输出到标准输出中。通过对实验结果的观察,发现Linux内核计算时间的方式还是很准确的,但具体效率还需要进一步测试和优化。

3. 子进程运行时间效率分析

子进程运行时间测试是对多进程设计的一种评估方式,能够评估并发处理的效率。在实验中,通过创建一个子进程并在父进程中等待子进程执行完毕。同时,需要输出子进程的运行时间到标准输出中。通过实验结果分析,可以得出结论:Linux内核在多进程管理中的表现还是很不错的,对多任务处理方面的优化相对较好。

四、实验结论

综合以上的实验结果和分析,得出以下结论:

1. 消息通信可以通过一些优化来达到更好的效率,比如采用更高效的通信方式、增加缓存等等。

2. 时间统计可以通过更为精确的计算方式和更高效的算法来进行优化。

3. 子进程运行时间测试表明Linux内核在多进程管理方面的性能较好,但也需要通过进一步的优化来提高效率。

五、

通过本次实验,我们了解了Linux内核的系统调用方式和基本原理,同时也深入理解了进程间通信、时间统计和多进程管理等方面的知识。在实验过程中,需要反复测试和优化,以达到更好的效果。在今后的学习和实践中,我们需要继续关注Linux内核的变化和优化,以提高其运行效率和性能。

linux内核

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Linux内核与内核函数与操作系统,系统调用,这几者的联系是啥?

实现内核各种功能的就是内核函数,而操野首作系统是有:uboot、内核、颂没数文件系统和应用程序组成的察消。系统调用是操作系统提供给用户层或者说是应用层的一个接口,因为应用层是不能直接访问内核的(内核态)。

系统函数就是linux自己的函数,区别于windows等的系统系统函数,linux内核是操作系统的一部分,操作系统还包括shell,文裤巧件系统等,系统调胡弊键卜液用是操作系统调用函数和其他的一些东西

文字游戏,读读内核代码就明白了。只能意会

一般情况下,系统内核都是位于hardware层的直接上层,也就是说kernel实现了硬件抽郑运象,直接控制硬件。

系统函数指启芹操作系统提供的API,主要区别于具体语言实现库函数。

系统调用就是调用系统函悄丛毕数。

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为什么直接把C盘完全复制到另一块硬盘不能启动 为什么直接把C盘完全复制到另一块

要回答您这个问题,我们首先必须知道计算机启动的整个过程:请看分析:如果您时间有限,可以直接看到第十步跟最后总结的内容:============首先让我们来了解一些基本概念。 第一个是大家非常熟悉的BIOS(基本输入输出系统),BIOS是直接与硬件打交道的底层代码,它为操作系统提供了控制硬件设备的基本功能。 BIOS包括有系统BIOS(即常说的主板BIOS)、显卡BIOS和其它设备(例如IDE控制器、SCSI卡或网卡等)的BIOS,其中系统BIOS是本文要讨论的主角,因为计算机的启动过程正是在它的控制下进行的。 BIOS一般被存放在ROM(只读存储芯片)之中,即使在关机或掉电以后,这些代码也不会消失。 第二个基本概念是内存的地址,我们的机器中一般安装有32MB、64MB或128MB内存,这些内存的每一个字节都被赋予了一个地址,以便CPU访问内存。 32MB的地址范围用十六进制数表示就是0~1FFFFFFH,其中0~FFFFFH的低端1MB内存非常特殊,因为最初的8086处理器能够访问的内存最大只有1MB,这1MB的低端640KB被称为基本内存,而A0000H~BFFFFH要保留给显示卡的显存使用,C0000H~FFFFFH则被保留给BIOS使用,其中系统BIOS一般占用了最后的64KB或更多一点的空间,显卡BIOS一般在C0000H~C7FFFH处,IDE控制器的BIOS在C8000H~CBFFFH处。 好了,下面我们就来仔细看看计算机的启动过程吧。 ##1 第一步:当我们按下电源开关时,电源就开始向主板和其它设备供电,此时电压还不太稳定,主板上的控制芯片组会向CPU发出并保持一个RESET(重置)信号,让CPU内部自动恢复到初始状态,但CPU在此刻不会马上执行指令。 当芯片组检测到电源已经开始稳定供电了(当然从不稳定到稳定的过程只是一瞬间的事情),它便撤去RESET信号(如果是手工按下计算机面板上的Reset按钮来重启机器,那么松开该按钮时芯片组就会撤去RESET信号),CPU马上就从地址FFFF0H处开始执行指令,从前面的介绍可知,这个地址实际上在系统BIOS的地址范围内,无论是Award BIOS还是AMI BIOS,放在这里的只是一条跳转指令,跳到系统BIOS中真正的启动代码处。 ##1 第二步:系统BIOS的启动代码首先要做的事情就是进行POST(Power-On Self Test,加电后自检),POST的主要任务是检测系统中一些关键设备是否存在和能否正常工作,例如内存和显卡等设备。 由于POST是最早进行的检测过程,此时显卡还没有初始化,如果系统BIOS在进行POST的过程中发现了一些致命错误,例如没有找到内存或者内存有问题(此时只会检查640K常规内存),那么系统BIOS就会直接控制喇叭发声来报告错误,声音的长短和次数代表了错误的类型。 在正常情况下,POST过程进行得非常快,我们几乎无法感觉到它的存在,POST结束之后就会调用其它代码来进行更完整的硬件检测。 ##1 第三步:接下来系统BIOS将查找显卡的BIOS,前面说过,存放显卡BIOS的ROM芯片的起始地址通常设在C0000H处,系统BIOS在这个地方找到显卡BIOS之后就调用它的初始化代码,由显卡BIOS来初始化显卡,此时多数显卡都会在屏幕上显示出一些初始化信息,介绍生产厂商、图形芯片类型等内容,不过这个画面几乎是一闪而过。 系统BIOS接着会查找其它设备的BIOS程序,找到之后同样要调用这些BIOS内部的初始化代码来初始化相关的设备。 ##1 第四步:查找完所有其它设备的BIOS之后,系统BIOS将显示出它自己的启动画面,其中包括有系统BIOS的类型、序列号和版本号等内容。 ##1 第五步:接着系统BIOS将检测和显示CPU的类型和工作频率,然后开始测试所有的RAM,并同时在屏幕上显示内存测试的进度,我们可以在CMOS设置中自行决定使用简单耗时少或者详细耗时多的测试方式。 ##1 第六步:内存测试通过之后,系统BIOS将开始检测系统中安装的一些标准硬件设备,包括硬盘、CD-ROM、串口、并口、软驱等设备,另外绝大多数较新版本的系统BIOS在这一过程中还要自动检测和设置内存的定时参数、硬盘参数和访问模式等。 ##1 第七步:标准设备检测完毕后,系统BIOS内部的支持即插即用的代码将开始检测和配置系统中安装的即插即用设备,每找到一个设备之后,系统BIOS都会在屏幕上显示出设备的名称和型号等信息,同时为该设备分配中断、DMA通道和I/O端口等资源。 ##1 第八步:到这一步为止,所有硬件都已经检测配置完毕了,多数系统BIOS会重新清屏并在屏幕上方显示出一个表格,其中概略地列出了系统中安装的各种标准硬件设备,以及它们使用的资源和一些相关工作参数。 ##1 第九步:接下来系统BIOS将更新ESCD(Extended System Configuration Data,扩展系统配置数据)。 ESCD是系统BIOS用来与操作系统交换硬件配置信息的一种手段,这些数据被存放在CMOS(一小块特殊的RAM,由主板上的电池来供电)之中。 通常ESCD数据只在系统硬件配置发生改变后才会更新,所以不是每次启动机器时我们都能够看到“Update ESCD… Success”这样的信息,不过,某些主板的系统BIOS在保存ESCD数据时使用了与Windows 9x不相同的数据格式,于是Windows 9x在它自己的启动过程中会把ESCD数据修改成自己的格式,但在下一次启动机器时,即使硬件配置没有发生改变,系统BIOS也会把ESCD的数据格式改回来,如此循环,将会导致在每次启动机器时,系统BIOS都要更新一遍ESCD,这就是为什么有些机器在每次启动时都会显示出相关信息的原因。 ##1 第十步:=========================================ESCD更新完毕后,系统BIOS的启动代码将进行它的最后一项工作,即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动。 以从C盘启动为例,系统BIOS将读取并执行硬盘上的主引导记录,主引导记录接着从分区表中找到第一个活动分区,然后读取并执行这个活动分区的分区引导记录,而分区引导记录将负责读取并执行,这是windows最基本的系统文件。 这些系统文件首先要初始化一些重要的系统数据,然后就显示出我们熟悉的蓝天白云,在这幅画面之下,Windows将继续进行DOS部分和GUI(图形用户界面)部分的引导和初始化工作。 如果系统之中安装有引导多种操作系统的工具软件,通常主引导记录将被替换成该软件的引导代码,这些代码将允许用户选择一种操作系统,然后读取并执行该操作系统的基本引导代码上面介绍的便是计算机在打开电源开关(或按Reset键)进行冷启动时所要完成的各种初始化工作,如果我们在DOS下按Ctrl+Alt+Del组合键(或从Windows中选择重新启动计算机)来进行热启动,那么POST过程将被跳过去,直接从第三步开始,另外第五步的检测CPU和内存测试也不会再进行。 我们可以看到,无论是冷启动还是热启动,系统BIOS都一次又一次地重复进行着这些我们平时并不太注意的事情,然而正是这些单调的硬件检测步骤为我们能够正常使用电脑提供了基础。 =================================================================第十步提到,“主引导记录”的概念,而“主引导记录”接着从分区表中找到第一个活动分区。 然后读取并执行这个活动分区的“分区引导记录”。 而“分区引导记录”负责读取并执行windows最基本的“系统文件”。 系统文件要初始化一些重要的系统数据,然后就显示出我们熟悉的蓝天白云。 “主引导记录”(选择)——“活动分区“(寻找)——“分区引导记录”(读取执行)—— “系统文件”(初始化)——“系统数据”(转化)——“蓝天白云”(图形界面,即完成启动)。 这边想指出的是,您直接复制C盘所有文件,只是但存复制文件而已,许多被植入硬盘引导分区的系统记录都没有被另一个硬盘读取,缺少“主引导记录表”,缺少“活动分区表”,缺少“分区引导记录表”,对应如上所述,就是缺少了前三个步骤,系统当然无法启动。 其实这边,我们还必须明白,装系统的过程与原理。 我简单概述。 如果您有装过系统,您应该会注意到有几个必不可缺的步骤,即,删除分区——新建分区——格式化分区(选择系统文件格式,即NTFS或者FAT32)——重启——在复制系统进入硬盘。 这个过程,系统盘将往硬盘记录引导记录表等数据。 这是为什么我们可以选择把系统装在C盘,或者D盘的原因。 如果您格式化D盘,并在D盘装系统,那么以后计算机就从您的D盘启动。 不管怎么装,这个过程一定要在DOS下完成。 您可能还会注意到我们常用的GHOST,GHOST也需要在DOS下完成备份跟恢复过程。 还有其他还原软件,比如还原精灵以及著名的Acronis(可在图形界面状态下完成备份)都需要在DOS完成还原动作。 因为他们必须重新读取系统引导区等文件。 再比如我们常用的软件PHOTOSHOP,如果您是使用安装版,那么您把PHOTOSHOP的所有安装文件复制到另一台计算机上,那台计算机是无法直接运行的,为什么呢?因为您只是复制了程序文件,PHOTOSHOP安装跟运行时候需要都调用WINDOWS系统文件。 您如果用过绿色版本,即那种直接解压就可以用的PHOTOSHOP,是因为调用的系统文件已经被别人优化过了,即被“绿化“过了。 相当于,直接用GHOST恢复系统一样。 这样一来,相信您一定知道为什么不能吧?GOOD LUCK!

iOS网络地图 定位的实现今天发现自己好笨啊。 。 。 一直在搞定位,想为什么会是空的,原来定位也是需要代理去实现的在初始化地图的时候,也就是在viewDidload里面是这样的[objc] view plain copy = YES;if ( != nil){NSLog(@定位成功);coor = [[ location] coordinate];NSLog(@%f,);NSLog(@%f,);}BMKCoordinateRegion viewRegion = BMKCoordinateRegionMake(coor, BMKCoordinateSpanMake(0.02f,0.02f));BMKCoordinateRegion adjustedRegion = [mapView regionThatFits:viewRegion];[mapView setRegion:adjustedRegion animated:YES];一直以为是这样的呢,因为设定了showUserLocation 在去取到当前的userLocation就好了呢,这样做是不会立马就定位到的,它内部的实现是在子线程去定位,然后通过代理方法去更新当前的用户位置的,好晕啊,仔细一找 ,就找到了这个更新用户当前位置的代理方法[objc] view plain copy /** *用户位置更新后,会调用此函数 *@param mapView 地图View *@param userLocation 新的用户位置 */- (void)mapView:(BMKMapView *)mapView didUpdateUserLocation:(BMKUserLocation *)userLocation;那么就去实现它好了,这个时候应该是定位到了用户的位置了,也就是这个userLocation了[objc] view plain copy #pragma mark mapViewDelegate 代理方法- (void)mapView:(BMKMapView *)mapView1 didUpdateUserLocation:(BMKUserLocation *)userLocation{BMKCoordinateRegion region;= ; = ;= 0.2; = 0.2;if (mapView){ = region;NSLog(@当前的坐标是: %f,%f,,);}}总结实现定位必须1.初始化mapview2.设置mapview的showUserLocation的属性为YES3.去实现didUpdateUserLocation代理来实现当前位置显示在可视范围内小知识的积累,定是大财富的源泉。 虚心学习,每天进步一点点。

android7.0和 6.0 的区别是什么

多屏多任务进入后台多任务管理页面,然后按住其中一个卡片,然后向上拖动至顶部即可开启分屏多任务,支持上下分栏和左右分栏,允许拖动中间的分割线调整两个APP所占的比例。 目前,安卓7.0开发者预览版支持全部第三方应用尝试分屏操作,但个别应用适配可能存在问题,分屏后可能导致界面显示不全等问题。 全新下拉快捷开关页在安卓7.0中,下拉打开通知栏顶部即可显示5个用户常用的快捷开关,支持单击开关以及长按进入对应设置。 如果继续下拉通知栏即可显示全部快捷开关,此外在快捷开关页右下角也会显示一个“编辑”按钮,点击之后即可自定义添加/删除快捷开关,或拖动进行排序。 通知消息快捷回复安卓7.0加入了全新的API,支持第三方应用通知的快捷操作和回复,例如来电会以横幅方式在屏幕顶部出现,提供接听/挂断两个按钮;信息/社交类应用通知,还可以直接打开键盘,在输入栏里进行快捷回复。 通知消息归拢安卓7.0会将同一应用的多条通知提示消息归拢为一项,点击该项即可展开此前的全部通知,允许用户对每个通知执行单独操作。 夜间模式安卓7.0中重新加入了夜间深色主题模式,该功能依然需要在系统调谐器中开启,从顶部下划打开快捷设置页,然后长按其中的设置图标,齿轮旋转10秒钟左右即可提示已开启系统调谐器,之后用户在设置中即可找到“系统调谐器”设置项。 点开其中的“色彩和外观”,即可找到夜间模式,开启后即可使用全局的深色主题模式,同时亮度和色彩也会进行一定的调整,该功能可以基于时间或地理位置自动开启。 另外,系统调谐器中也提供了RGB红绿蓝三色调节滑动条,允许用户手动精细调节,例如减少蓝色或增加红色以提供类似护眼模式的效果。 流量保护模式安卓7.0新增的流量保护模式不仅可以禁止应用在后台使用流量,还会进一步减少该应用在前台时的流量使用。 其具体实现原理目前尚不清楚,推测其有可能使用了类似Chrome浏览器的数据压缩技术。 此外,谷歌还扩展了ConnectivityManager API的能力,使得应用可以检测系统是否开启了流量保护模式,或者检测自己是否在白名单中。 安卓7.0允许用户单独针对每个应用,选择是否开启数据保护模式。 全新设置样式安卓7.0启用了全新的设置样式,首先每个分类下各个子项之间的分割线消失了,只保留分类之间的分割线。 全新的设置菜单还提供了一个绿色的顶栏,允许用户通过后方的下拉箭头,快速设定勿扰模式等。 除了勿扰模式外,顶栏菜单还可以显示诸多其他的设置状态,例如数据流量的使用情况,自动亮度是否开启等。 谷歌也在安卓7.0的设置中加入了汉堡菜单,在二级设置界面中的左上角,你就会看到这个汉堡菜单,点击后即可看到所有设置项,方便用户快速跳转。 改进的Doze休眠机制谷歌在安卓7.0中对Doze休眠机制做了进一步的优化,在此前的安卓6.0中,Doze深度休眠机制对于改善安卓的续航提供了巨大的作用。 而在安卓7.0中,谷歌对Doze进行了更多的优化,休眠机制的使用规则和场景有所扩展,例如只要手动在后台删掉应用卡片,关屏后该应用就会被很快深度休眠。 系统级电话黑名单功能安卓7.0将电话拦截功能变成了一个系统级功能。 其它应用可以调用这个拦截名单,但只有个别应用可以写入,包括拨号应用、默认的短信应用等。 被拦截号码将不会出现在来电记录中,也不会出现通知。 另外用户也可以通过账户体系备份和恢复这个拦截名单,以便快速导入其它设备或账号。 菜单键快速应用切换双击菜单键,就能自动切换到上一个应用。 此外,如果你不停地点击菜单键的话,就会在所有应用中不间断地轮换,应用窗口会自动放大,顶部还会出现倒计时条,停止点击且倒计时结束后,当前应用会自动放大并返回到前台。 引用自网络百科,标签:Android 7.0

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