1.Linux内核源码解析---万字解析从设计模式推演per-cpu实现原理
2.解析LinuxSS源码探索一探究竟linuxss源码
3.Linux内核源码分析：Linux进程描述符task_ struct结构体详解
4.Linux内核源码分析：Linux内核版本号和源码目录结构
5.2024年度Linux6.9内核最新源码解读-网络篇-server端-第一步创建--socket
6.如何有效的分析阅读linux内核源码?

Linux内核源码解析---万字解析从设计模式推演per-cpu实现原理

       引子

       在如今的大型服务器中，NUMA架构扮演着关键角色。模码深码它允许系统拥有多个物理CPU，块源不同NUMA节点之间通过QPI通信。入分虽然硬件连接细节在此不作深入讨论，源代但需明白每个CPU优先访问本节点内存，分析libglib源码下载当本地内存不足时，模码深码可向其他节点申请。块源从传统的入分SMP架构转向NUMA架构，主要是源代为了解决随着CPU数量增多而带来的总线压力问题。

       分配物理内存时，分析numa_node_id() 方法用于查询当前CPU所在的模码深码NUMA节点。频繁的块源内存申请操作促使Linux内核采用per-cpu实现，将CPU访问的入分变量复制到每个CPU中，以减少缓存行竞争和False Sharing，源代类似于Java中的Thread Local。

       分配物理页

       尽管我们不必关注底层实现，buddy system负责分配物理页，关键在于使用了numa_node_id方法。接下来，我们将深入探索整个Linux内核的per-cpu体系。

       numa_node_id源码分析获取数据

       在topology.h中，我们发现使用了raw_cpu_read函数，传入了numa_node参数。接下来，我们来了解numa_node的定义。

       在topology.h中定义了numa_node。我们继续跟踪DECLARE_PER_CPU_SECTION的定义，最终揭示numa_node是一个共享全局变量，类型为int，存储在.data..percpu段中。

       在percpu-defs.h中，numa_node被放置在ELF文件的.data..percpu段中，这些段在运行阶段即为段。接下来，我们返回raw_cpu_read方法。

       在percpu-defs.h中，我们继续跟进__pcpu_size_call_return方法，此方法根据per-cpu变量的大小生成回调函数。对于numa_node的int类型，最终拼接得到的是raw_cpu_read_4方法。

       在percpu.h中，调用了一般的read方法。在percpu.h中，获取numa_node的绝对地址，并通过raw_cpu_ptr方法。

       在percpu-defs.h中，linuxphp源码环境搭建我们略过验证指针的环节，追踪arch_raw_cpu_ptr方法。接下来，我们来看x架构的实现。

       在percpu.h中，使用汇编获取this_cpu_off的地址，代表此CPU内存副本到".data..percpu"的偏移量。加上numa_node相对于原始内存副本的偏移量，最终通过解引用获得真正内存地址内的值。

       对于其他架构，实现方式相似，通过获取自己CPU的偏移量，最终通过相对偏移得到pcp变量的地址。

       放入数据

       讨论Linux内核启动过程时，我们不得不关注per-cpu的值是如何被放入的。

       在main.c中，我们以x实现为例进行分析。通过setup_percpu.c文件中的代码，我们将node值赋给每个CPU的numa_node地址处。具体计算方法通过early_cpu_to_node实现，此处不作展开。

       在percpu-defs.h中，我们来看看如何获取每个CPU的numa_node地址，最终还是通过简单的偏移获取。需要注意如何获取每个CPU的副本偏移地址。

       在percpu.h中，我们发现一个关键数组__per_cpu_offset，其中保存了每个CPU副本的偏移值，通过CPU的索引来查找。

       接下来，我们来设计PER CPU模块。

       设计一个全面的PER CPU架构，它支持UMA或NUMA架构。我们设计了一个包含NUMA节点的结构体，内部管理所有CPU。为每个CPU创建副本，其中存储所有per-cpu变量。静态数据在编译时放入原始数据段，动态数据在运行时生成。

       最后，我们回到setup_per_cpu_areas方法的分析。在setup_percpu.c中，我们详细探讨了关键方法pcpu_embed_first_chunk。此方法管理group、unit、静态、python源码文件结构保留、动态区域。

       通过percpu.c中的关键变量__per_cpu_load和vmlinux.lds.S的链接脚本，我们了解了per-cpu加载时的地址符号。PERCPU_INPUT宏定义了静态原始数据的起始和结束符号。

       接下来，我们关注如何分配per-cpu元数据信息pcpu_alloc_info。percpu.c中的方法执行后，元数据分配如下图所示。

       接着，我们分析pcpu_alloc_alloc_info的方法，完成元数据分配。

       在pcpu_setup_first_chunk方法中，我们看到分配的smap和dmap在后期将通过slab再次分配。

       在main.c的mm_init中，我们关注重点区域，完成map数组的slab分配。

       至此，我们探讨了Linux内核中per-cpu实现的原理，从设计到源码分析，全面展现了这一关键机制在现代服务器架构中的作用。

解析LinuxSS源码探索一探究竟linuxss源码

       被誉为“全球最复杂开源项目”的Linux SS（Secure Socket）是一款轻量级的网络代理工具，它在Linux系统上非常受欢迎，也成为了大多数网络应用的首选。Linux SS的源码的代码量相当庞大，也备受广大开发者的关注，潜心钻研Linux SS源码对于网络研究者和黑客们来说是非常有必要的。

       我们以Linux 3. 内核的SS源码为例来分析，Linux SS的源码目录位于linux/net/ipv4/netfilter/目录下，在该目录下包含了Linux SS的主要代码，我们可以先查看其中的主要头文件，比如说：

       include/linux/netfilter/ipset/ip_set.h

       include/linux/netfilter_ipv4/ip_tables.h

       include/linux/netfilter/x_tables.h

       这三个头文件是Linux SS系统的核心结构之一。

       接下来，我们还要解析两个核心函数：iptables_init函数和iptables_register_table函数，这两个函数的主要作用是初始化网络过滤框架和注册网络过滤表。iptables_init函数主要用于初始化网络过滤框架，主要完成如下功能：

       1. 调用xtables_init函数，初始化Xtables模型；

       2. 调用ip_tables_init函数，初始化IPTables模型；

       3. 调用nftables_init函数，初始化Nftables模型；

       4. 调用ipset_init函数，初始化IPset模型。

       而iptables_register_table函数主要用于注册网络过滤表，主要完成如下功能：

       1. 根据提供的参数检查表的有效性；

       2. 创建一个新的数据结构xt_table；

       3. 将该表注册到ipt_tables数据结构中；

       4. 将表名及对应的表结构存放到xt_tableshash数据结构中；

       5. 更新表的索引号。

       到这里，我们就大致可以了解Linux SS的源码，但Learning Linux SS源码只是apm系统设计源码静态分析，细节的分析还需要真正的运行环境，观察每个函数的实际执行，而真正运行起来的Linux SS，是与系统内核非常紧密结合的，比如：

       1. 调用内核函数IPv6_build_route_tables_sockopt，构建SS的路由表；

       2. 调用内核内存管理系统，比如kmalloc、vmalloc等，分配SS所需的内存；

       3. 初始化Linux SS的配置参数；

       4. 调用内核模块管理机制，加载Linux SS相关的内核模块；

       5. 调用内核功能接口，比如netfilter, nf_conntrack, nf_hook等，通过它们来执行对应的网络功能。

       通过上述深入了解Linux SS源码，我们可以迅速把握Linux SS的构架和实现，也能熟悉Linux SS的具体运行流程。Linux SS的深层原理揭示出它未来的发展趋势，我们也可以根据Linux SS的现有架构改善Linux的网络安全机制，进一步开发出与Linux SS和系统内核更加融合的高级网络功能。

Linux内核源码分析：Linux进程描述符task_ struct结构体详解

       Linux内核通过一个task_struct结构体来管理进程，这个结构体包含了一个进程所需的所有信息。它定义在include/linux/sched.h文件中，包含许多字段，其中state字段表示进程的当前状态。常见的状态包括运行、阻塞、等待信号、终止等。进程状态的切换和原因可通过内核函数进行操作。PID是系统用来唯一标识正在运行的每个进程的数字标识，tgid成员表示线程组中所有线程共享的PID。进程内核栈用于保存进程在内核态执行时的临时数据和上下文信息，通常为几千字节。内核将thread_info结构与内核态线程堆栈结合在一起，占据连续的两个页框，以便于访问线程描述符和栈。获取当前运行进程的thread_info可通过esp栈指针实现。thread_info结构包含task字段，指向进程控制块（task_struct）。task_struct结构体的flags字段用于记录进程标记或状态信息，如创建、超级用户、核心转储、信号处理、退出等。而real_parent和parent成员表示进程的亲属关系，用于查找和处理进程树中的源码网站分享歌曲亲属关系。

Linux内核源码分析：Linux内核版本号和源码目录结构

       深入探索Linux内核世界：版本号与源码结构剖析

       Linux内核以其卓越的稳定性和灵活性著称，版本号的精心设计彰显其功能定位。Linux采用xxx.yyy.zzz的格式，其中yy代表驱动和bug修复，zz则是修订次数的递增。主版本号（xx）与次版本号（yy）共同描绘了核心功能的大致轮廓，而修订版（zz）则确保了系统的稳定性与可靠性。

       Linux源码的结构犹如一座精密的城堡，由多个功能强大的模块构成。首先，arch目录下包含针对不同体系结构的代码，比如RISC-V和x的虚拟地址翻译，是内核与硬件之间的重要桥梁。接着，block与drivers的区别在于，前者封装了通用的块设备操作，如读写，而后者则根据特定硬件设备分布在各自的子目录中，如GPIO设备在drivers/gpio。

       为了保证组件来源的可信度和系统安全，certs目录存放认证和签名相关的代码，预先装载了必要的证书。从Linux 2.2版本开始，内核引入动态加载模块机制，fs和net目录下的代码分别支持虚拟文件系统和网络协议，这大大提升了灵活性，但同时也对组件验证提出了更高要求，以防止恶意代码的入侵。

       内核的安全性得到了进一步加强，crypto目录包含了各种加密算法，如AES和DES，它们为硬件驱动提供了性能优化。同时，内核还采用了压缩算法，如LZO和LZ4，以减小映像大小，提升启动速度和内存利用效率。

       文档是理解内核运作的关键，《strong>Documentation目录详尽地记录了模块的功能和规范。此外，include存储内核头文件，init负责初始化过程，IPC负责进程间通信，kernel核心代码涵盖了进程和中断管理，lib提供了通用库函数，而mm则专注于内存管理。网络功能则在net目录下，支持IPv4和TCP/IPv6等协议。

       内核的实用工具和示例代码在scripts和samples目录下，而security则关注安全机制，sound负责音频驱动，tools则存放开发和调试工具，如perf和kconfig。用户内核源码在usr目录，虚拟化支持在virt，而LICENSE目录保证了源码的开放和透明。

       最后，Makefile是编译内核的关键，README文件则包含了版本信息、硬件支持、安装配置指南，以及已知问题、限制和BUG修复等重要细节。这份详尽的指南是新用户快速入门Linux内核的绝佳起点。

       通过深入研究这些目录，开发者和爱好者可以更全面地理解Linux内核的运作机制，从而更好地开发、维护和优化这个强大的操作系统。[原文链接已移除，以保护版权]

年度Linux6.9内核最新源码解读-网络篇-server端-第一步创建--socket

       深入解析年Linux 6.9内核的网络篇，从服务端的第一步：创建socket开始。理解用户空间与内核空间的交互至关重要。当我们在用户程序中调用socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)，实际上是触发了从用户空间到内核空间的系统调用sys_socket()，这是创建网络连接的关键步骤。

       首先，让我们关注sys_socket函数。这个函数在net/socket.c文件的位置，无论内核版本如何，都会调用__sys_socket_create函数来实际创建套接字，它接受地址族、类型、协议和结果指针。创建失败时，会返回错误指针。

       在socket创建过程中，参数解析至关重要：

       网络命名空间（net）：隔离网络环境，每个空间有自己的配置，如IP地址和路由。

       协议族（family）：如IPv4（AF_INET）或IPv6（AF_INET6）。

       套接字类型（type）：如流式（SOCK_STREAM）或数据报（SOCK_DGRAM）。

       协议（protocol）：如TCP（IPPROTO_TCP）或UDP（IPPROTO_UDP），默认值自动选择。

       结果指针（res）：指向新创建的socket结构体。

       内核标志（kern）：区分用户空间和内核空间的socket。

       __sock_create函数处理创建逻辑，调用sock_map_fd映射文件描述符，支持O_CLOEXEC和O_NONBLOCK选项。每个网络协议族有其特有的create函数，如inet_create处理IPv4 TCP创建。

       在内核中，安全模块如LSM会通过security_socket_create进行安全检查。sock_alloc负责内存分配和socket结构初始化，协议族注册和动态加载在必要时进行。RCU机制保护数据一致性，确保在多线程环境中操作的正确性。

       理解socket_wq结构体对于异步IO至关重要，它协助socket管理等待队列和通知。例如，在TCP协议族的inet_create函数中，会根据用户请求找到匹配的协议，并设置相关的操作集和数据结构。

       通过源码，我们可以看到socket和sock结构体的关系，前者是用户空间操作的抽象，后者是内核处理网络连接的实体。理解这些细节有助于我们更好地编写C++网络程序。

       此外，原始套接字（如TCP、UDP和CMP）的应用示例，以及对不同协议的深入理解，如常用的IP协议、专用协议和实验性协议，是进一步学习和实践的重要部分。

如何有效的阅读linux内核源码?

       在面对庞大而复杂的 Linux 内核源码时，许多人会感到困惑，不知道如何开始深入阅读和理解。本文旨在提供一套高效阅读 Linux 内核源码的方法，帮助读者以实际问题为导向，逐步构建对内核的理解。

       首先，明确阅读目的。阅读内核源码的目的是为了更好地解决实际工作中的问题，而不是为了追求对内核本身的全面理解。例如，当你在工作中遇到了网络性能问题，可能需要理解网络包从网卡到应用程序的过程，此时阅读相关源码并深入研究网络模块的工作机制，将帮助你找出问题所在。

       以实际问题为核心，你应当从实际工作中遇到的问题出发，收集相关资料，包括阅读书籍、搜索网络文章，甚至动手编写测试代码来验证理解的正确性。通过这种方式，你可以将理论知识与实际应用相结合，逐步掌握内核的运作机制。

       对于阅读源码的方法，可以将其分为“地毯式轰炸”和“精确制导”两种。不推荐的方式是“地毯式轰炸”，即无目的地阅读所有源码，这种做法耗时长且与实际工作关联度低。推荐的方式是“精确制导”，即针对特定问题进行有目的的阅读，专注于与问题相关的关键代码段，通过逐步深入理解，将点状知识连成面，形成全面而深刻的理解。

       在阅读过程中，使用合适的工具可以极大地提高效率。例如，Linux 源码下载、优秀的电子书资源、在线源码搜索引擎、集成开发环境（IDE）如 Visual Studio Code，以及快捷键等功能，都能帮助你更高效地定位、理解和使用源码。通过将实际问题作为学习的中心，结合这些工具，你将能够更有效地阅读和理解 Linux 内核源码。

       最后，强调学以致用的重要性。阅读源码的目的在于解决实际问题，而非追求理论知识的全面掌握。通过实际应用和分享知识，你将能够更深刻地理解内核的工作原理，并将其应用到实际工作中。关注实际问题，明确目标，结合实用工具和方法，你将能够在阅读 Linux 内核源码的旅程中取得显著进步。

linux 5. ncsi源码分析

       深入剖析Linux 5. NCSI源码：构建笔记本与BMC通信桥梁

       NCSI（Network Configuration and Status Interface），在5.版本的Linux内核中，为笔记本与BMC（Baseboard Management Controller）以及服务器操作系统之间的同网段通信提供了强大支持。让我们一起探索关键的NCSI网口初始化流程，以及其中的关键结构体和函数。

       1. NCSI网口初始化：驱动注册

       驱动程序初始化始于ftgmac_probe，这是关键步骤，它会加载并初始化struct ncsi_dev_priv，包含了驱动的核心信息，如NCSI_DEV_PROBED表示最终的拓扑结构，NCSI_DEV_HWA则启用硬件仲裁机制。

       关键结构体剖析

struct ncsi_dev_priv包含如下重要字段：

       request表，记录NCSI命令的执行状态；

       active_package，存储活跃的package信息；

       NCSI_DEV_PROBED，表示连接状态的最终拓扑；

       NCSI_DEV_HWA，启用硬件资源的仲裁功能。

       命令与响应的承载者

       struct ncsi_request是NCSI命令和结果的核心容器，包含请求ID、待处理请求数、channel队列以及package白名单等。每个请求都包含一个唯一的ID，用于跟踪和管理。

       数据包管理与通道控制

       从struct ncsi_package到struct ncsi_channel，每个通道都有其特定状态和过滤器设置。multi_channel标志允许多通道通信，channel_num则记录总通道数量。例如，struct ncsi_channel_mode用于设置通道的工作模式，如NCSI_MODE_LINK表示连接状态。

       发送与接收操作

       struct ncsi_cmd_arg是发送NCSI命令的关键结构，包括驱动私有信息、命令类型、ID等。在ncsi_request中，每个请求记录了请求ID、使用状态、标志，以及与网络链接相关的详细信息。

       ncsi_dev_work函数：工作队列注册与状态处理

       在行的ncsi_register_dev函数中，初始化ncsi工作队列，根据网卡状态执行通道初始化、暂停或配置。ncsi_rcv_rsp处理NCSI报文，包括网线事件和命令响应，确保通信的稳定和高效。

       扩展阅读与资源

       深入理解NCSI功能和驱动probe过程，可以参考以下文章和资源：

       Linux内核ncsi驱动源码分析（一）

       Linux内核ncsi驱动源码分析（二）

       华为Linux下NCSI功能切换指南

       NCSI概述与性能笔记

       浅谈NCSI在Linux的实现和应用

       驱动probe执行过程详解

       更多技术讨论：OpenBMC邮件列表和CSDN博客

       通过以上分析，NCSI源码揭示了如何构建笔记本与BMC的高效通信网络，为开发者提供了深入理解Linux内核NCSI模块的关键信息。继续探索这些资源，你将能更好地运用NCSI技术来优化你的系统架构。

剖析Linux内核源码解读之《配置与编译》

       Linux内核的配置与编译过程详解如下：

       配置阶段

       首先，从kernel.org获取内核源代码，如在Ubuntu中，可通过`sudo apt-get source linux-$(uname -r)`获取到，源码存放在`/usr/src/`。配置时，主要依据`arch//configs/`目录下的默认配置文件，使用`cp`命令覆盖`/boot/config`文件。配置命令有多种，如通过`.config`文件进行手动修改，但推荐在编译前进行系统配置。配置时注意保存配置，例如使用`/proc/config.gz`，以备后续需要。

       编译阶段

       内核编译涉及多种镜像类型，如针对ARM的交叉编译，常用命令是特定的。编译过程中，可能会遇到错误，需要针对具体问题进行解决。编译完成后，将模块和firmware（体系无关）分别存入指定文件夹，记得为某些硬件添加对应的firmware文件到`lib/firmware`目录。

       其他内容

       理解vmlinux、vmlinuz（zImage, bzImage, uImage）之间的关系至关重要。vmlinuz是压缩后的内核镜像，zImage和bzImage是vmlinuz的压缩版本，其中zImage在内存低端解压，而bzImage在高端解压。uImage是uBoot专用的，是在zImage基础上加上特定头信息的版本。