Роберт Лав: Разработка ядра Linux

Для создания потоков обычно указываются флаги CLONE_FILESи CLONE_FS, поэтому они совместно используют структуры files_structи fs_struct. С другой стороны, для обычных процессов эти флаги не указываются, поэтому для каждого процесса существует своя информация о файловой системе и своя таблица открытых файлов.

Это ограничение является искусственным и в будущем оно может быть отменено. Тем не менее требование, чтобы размер блока был меньше или равен размеру страницы памяти, позволяет значительно упростить ядро.

Это необходимо подчеркнуть особо. Системы, не имеющие таких функций или в которых эти функции плохо реализованы, будут иметь очень плохую производительность даже при небольшом количестве операций блочного ввода-вывода.

Однако все же не желательно задерживать операции записи на неопределенное время. Запросы записи также должны немедленно отправляться на диск, но это не так критично, как в случае запросов чтения.

Для deadline-планировщика операция вставки в начало запроса выполняется опционально. Обычно невыполнение вставки в начало запроса не приводит к проблемам, так как в большинстве случаев количество запросов, которые могут быть добавлены в начало, очень незначительно.

Термин "BSS" сложился исторически и является достаточно старым. Он означает block started by symbol ( блок, начинающийся с символа ). Неинициализированные переменные в выполняемом файле не хранятся, поскольку с ними не связано никакого значения. Тем не менее стандарт языка С требует, чтобы неинициализированным переменным присваивалось определенное значение по умолчанию (обычно все заполняется нулями). Поэтому ядро загружает переменные (без их значений) из выполняемого файла в память и отображает в эту память нулевую страницу, тем самым переменным присваивается нулевое значение без необходимости зря тратить место в объектном файле на ненужную инициализацию.

В более новых версиях библиотеки glibc функция malloc()реализована через системный вызов mmap(), а не через вызов brk().

Между дескриптором процесса, дескриптором памяти и соответствующими функциями существует тесная связь. Поэтому структура struct mm_structи определена в заголовочном файле sched.h.

Утилита pmap(1)печатает форматированный список областей памяти процесса. Результат ее вывода несколько более удобочитаем, чем информация, получаемая из файловой системы /proc, но это одна и та же информация. Данная утилита включена в новые версии пакета procps.

Начиная с ядра версии 2.6.11 таблицы страниц в ОС Linux для 64-разрядных аппаратных платформ стали 4-уровневыми, что позволяет в полном объеме использовать все виртуальное адресное пространство. Для 32-разрядных аппаратных платформ осталось 3 уровня, как и раньше. — Примеч. ред .

Как было показано в главе 12," Виртуальная файловая система", операции страничного ввода-вывода непосредственно выполняются не системными вызовами read()и write(), а специфичными для файловых систем методами file->f_op->read()и file->f_op->write().

Например, размер страницы физической памяти для аппаратной платформы x86 равен 4 Кбайт, в то время как размер дискового блока для большинства устройств и файловых систем равен 512 байт. Следовательно, в одной странице памяти может храниться 8 блоков. Блоки не обязательно должны быть смежными, так как один файл может быть физически "разбросанным" по диску.

Реализация ядра основана на базисном дереве поиска по приоритетам, предложенном в работе Edward M. McCreight, опубликованной в журнале SIAM Journal of Computing, May 1985, vol. 14. №2, P. 257–276.

Слово "gang" не является жаргонным. Этот термин часто используется в компьютерных науках, чтобы указать группу чего-либо, что может выполняться параллельно.

Да, название функции не совсем верное. Должно было бы быть wakeup_pdflush(). В следующем разделе рассказано, откуда произошло это название.

Если вас заинтересовала информация о файловой системе sysfs, то, вероятно, вам будет интересно также ознакомиться с HAL, hardware abstraction layer (уровень абстракции аппаратного обеспечения), информация о котором доступна по адресу http://hal.freedesktop.org/. Подсистема HAL позволяет создать в оперативной памяти базу данных на основании информации файловой системы sysfs, объединяя вместе понятия классов, устройств и драйверов. На основании этих данных уровень HAL предоставляет API, которое позволяет разрабатывать более интеллектуальные программы.