Linux的中断宏观分为两种：软中断和硬中断。声明一下，这里的软和硬的意思是指和软件相关以及和硬件相关，而不是软件实现的中断或硬件实现的中断。
在学习系统移植的相关知识，在学习和调试过程中，发现了很多问题，也解决了很多问题，但总是对于我们的开发结果有一种莫名其妙的感觉，纠其原因，主要对于我们的开发环境没有一个深刻的认识，有时候几个简单的命令就可以完成非常复杂的功能，可是我们有没有想过，为什么会有这样的效果？
如果没有去追问，只是机械地完成，并且看到实验效果，这样做其实并没有真正的掌握系统移植的本质。
在做每一个步骤的时候， 首先问问自己，为什么要这样做，然后再问问自己正在做什么？ 搞明白这几个问题，我觉得就差不多了，以后不管更换什么平台，什么芯片，什么开发环境，你都不会迷糊，很快就会上手。对于嵌入式的学习方法，我个人方法就是：从宏观上把握(解决为什么的问题)，微观上研究(解决正在做什么的问题)，下面以自己学习的arm-cortex_a8开发板为目标，介绍下自己的学习方法和经验。
嵌入式Linux系统移植主要由四大部分组成：
一、搭建交叉开发环境
二、bootloader的选择和移植
三、kernel的配置、编译、和移植
四、根文件系统的制作
第一部分：搭建交叉开发环境
先介绍第一分部的内容：搭建交叉开发环境，首先必须得思考两个问题，什么是交叉环境? 为什么需要搭建交叉环境？
先回答第一个问题，在嵌入式开发中，交叉开发是很重要的一个概念，开发的第一个环节就是搭建环境，第一步不能完成，后面的步骤从无谈起，这里所说的交叉开发环境主要指的是：在开发主机上(通常是我的pc机)开发出能够在目标机(通常是我们的开发板)上运行的程序。嵌入式比较特殊的是不能在目标机上开发程序(狭义上来说)，因为对于一个原始的开发板，在没有任何程序的情况下它根本都跑不起来，为了让它能够跑起来，我们还必须要借助pc机进行烧录程序等相关工作，开发板才能跑起来，这里的pc机就是我们说的开发主机，想想如果没有开发主机，我们的目标机基本上就是无法开发，这也就是电子行业的一句名言：搞电子，说白了，就是玩电脑！
然后回答第二个问题，为什么需要交叉开发环境？主要原因有以下几点：
原因 1： 嵌入式系统的硬件资源有很多限制，比如cpu主频相对较低，内存容量较小等，想想让几百MHZ主频的MCU去编译一个Linux kernel会让我们等的不耐烦，相对来说，pc机的速度更快，硬件资源更加丰富，因此利用pc机进行开发会提高开发效率。
原因2： 嵌入式系统MCU体系结构和指令集不同，因此需要安装交叉编译工具进行编译，这样编译的目标程序才能够在相应的平台上比如：ARM、MIPS、 POWEPC上正常运行。
交叉开发环境的硬件组成主要由以下几大部分 ：
1.开发主机
2.目标机（开发板）
3.二者的链接介质，常用的主要有3种方式：(1)串口线 (2)USB线 (3)网线
对应的硬件介质，还必须要有相应的软件“介质”支持：
1.对于串口，通常用的有串口调试助手，putty工具等，工具很多，功能都差不多，会用一两款就可以；
2.对于USB线，当然必须要有USB的驱动才可以，一般芯片公司会提供，比如对于三星的芯片，USB下载主要由DNW软件来完成；
3.对于网线，则必须要有网络协议支持才可以， 常用的服务主要两个
第一：tftp服务：
主要用于实现文件的下载，比如开发调试的过程中，主要用tftp把要测试的bootloader、kernel和文件系统直接下载到内存中运行，而不需要预先烧录到Flash芯片中，一方面，在测试的过程中，往往需要频繁的下载，如果每次把这些要测试的文件都烧录到Flash中然后再运行也可以，但是缺点是：过程比较麻烦，而且Flash的擦写次数是有限的；另外一方面：测试的目的就是把这些目标文件加载到内存中直接运行就可以了，而tftp就刚好能够实现这样的功能，因此，更没有必要把这些文件都烧录到Flash中去。
第二： nfs服务：
主要用于实现网络文件的挂载，实际上是实现网络文件的共享，在开发的过程中，通常在系统移植的最后一步会制作文件系统，那么这是可以把制作好的文件系统放置在我们开发主机PC的相应位置，开发板通过nfs服务进行挂载，从而测试我们制作的文件系统是否正确，在整个过程中并不需要把文件系统烧录到Flash中去，而且挂载是自动进行挂载的，bootload启动后，kernel运行起来后会根据我们设置的启动参数进行自动挂载，因此，对于开发测试来讲，这种方式非常的方便，能够提高开发效率。
另外，还有一个名字叫 samba 的服务也比较重要，主要用于文件的共享，这里说的共享和nfs的文件共享不是同一个概念，nfs的共享是实现网络文件的共享，而samba实现的是开发主机上 Windows主机和Linux虚拟机之间的文件共享，是一种跨平台的文件共享 ，方便的实现文件的传输。
以上这几种开发的工具在嵌入式开发中是必备的工具，对于嵌入式开发的效率提高做出了伟大的贡献，因此，要对这几个工具熟练使用，这样你的开发效率会提高很多。等测试完成以后，就会把相应的目标文件烧录到Flash中去，也就是等发布产品的时候才做的事情，因此对于开发人员来说，所有的工作永远是测试。
通过前面的工作，我们已经准备好了交叉开发环境的硬件部分和一部分软件，最后还缺少交叉编译器，读者可能会有疑问，为什么要用交叉编译器？前面已经讲过，交叉开发环境必然会用到交叉编译工具，通俗地讲就是在一种平台上编译出能运行在体系结构不同的另一种平台上的程序，开发主机PC平台（X86 CPU）上编译出能运行在以ARM为内核的CPU平台上的程序，编译得到的程序在X86 CPU平台上是不能运行的，必须放到ARM CPU平台上才能运行，虽然两个平台用的都是Linux系统。相对于交叉编译，平常做的编译叫本地编译，也就是在当前平台编译，编译得到的程序也是在本地执行。用来编译这种跨平台程序的编译器就叫交叉编译器，相对来说，用来做本地编译的工具就叫本地编译器。所以要生成在目标机上运行的程序，必须要用交叉编译工具链来完成。
这里又有一个问题，不就是一个交叉编译工具吗？为什么又叫交叉工具链呢？原因很简单，程序不能光编译一下就可以运行，还得进行汇编和链接等过程，同时还需要进行调试，对于一个很大工程，还需要进行工程管理等等，所以，这里 说的交叉编译工具是一个由 编译器、连接器和解释器 组成的综合开发环境，交叉编译工具链主要由binutils(主要包括汇编程序as和链接程序ld)、gcc(为GNU系统提供C编译器)和glibc(一些基本的C函数和其他函数的定义) 3个部分组成。有时为了减小libc库的大小，也可以用别的 c 库来代替 glibc，例如 uClibc、dietlibc 和 newlib。
那么，如何得到一个交叉工具链呢？是从网上下载一个“程序”然后安装就可以使用了吗？回答这个问题之前先思考这样一个问题，我们的交叉工具链顾名思义就是在PC机上编译出能够在我们目标开发平台比如ARM上运行的程序，这里就又有一个问题了，我们的ARM处理器型号非常多，难道有专门针对我们某一款的交叉工具链吗？若果有的话，可以想一想，这么多处理器平台，每个平台专门定制一个交叉工具链放在网络上，然后供大家去下载，想想可能需要找很久才能找到适合你的编译器，显然这种做法不太合理，且浪费资源！因此，要得到一个交叉工具链，就像我们移植一个Linux内核一样，我们只关心我们需要的东西，编译我们需要的东西在我们的平台上运行，不需要的东西我们不选择不编译，所以，交叉工具链的制作方法和系统移植有着很多相似的地方，也就是说，交叉开发工具是一个支持很多平台的工具集的集合(类似于Linux源码)，然后我们只需从这些工具集中找出跟我们平台相关的工具就行了，那么如何才能找到跟我们的平台相关的工具，这就是涉及到一个如何制作交叉工具链的问题了。
通常构建交叉工具链有如下三种方法：
方法一 ： 分步编译和安装交叉编译工具链所需要的库和源代码，最终生成交叉编译工具链。该方法相对比较困难，适合想深入学习构建交叉工具链的读者。如果只是想使用交叉工具链，建议使用下列的方法二构建交叉工具链。
方法二： 通过Crosstool-ng脚本工具来实现一次编译，生成交叉编译工具链，该方法相对于方法一要简单许多，并且出错的机会也非常少，建议大多数情况下使用该方法构建交叉编译工具链。
方法三 ： 直接通过网上下载已经制作好的交叉编译工具链。该方法的优点不用多说，当然是简单省事，但与此同时该方法有一定的弊端就是局限性太大，因为毕竟是别人构建好的，也就是固定的，没有灵活性，所以构建所用的库以及编译器的版本也许并不适合你要编译的程序，同时也许会在使用时出现许多莫名其妙的错误，建议读者慎用此方法。
crosstool-ng是一个脚本工具，可以制作出适合不同平台的交叉编译工具链，在进行制作之前要安装一下软件：
$ sudo apt-get install g++ libncurses5-dev bison flex texinfo automake libtool patch gcj cvs cvsd gawk
crosstool脚本工具可以在http://ymorin.is-a-geek.org/projects/crosstool下载到本地，然后解压，接下来就是进行安装配置了，这个配置优点类似内核的配置。主要的过程有以下几点：
1. 设定源码包路径和交叉编译器的安装路径
2. 修改交叉编译器针对的构架
3. 增加编译时的并行进程数，以增加运行效率，加快编译，因为这个编译会比较慢。
4. 关闭JAVA编译器 ，减少编译时间
5. 编译
6. 添加环境变量
7. 刷新环境变量。
8. 测试交叉工具链
到此，嵌入式Linux系统移植四大部分的第一部分工作全部完成，接下来可以进行后续的开发了。
第二部分：bootloader的选择和移植
01 Boot Loader 概念
就是在 *** 作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用 *** 作系统内核准备好正确的环境，他就是所谓的引导加载程序（Boot Loader）。
02 为什么系统移植之前要先移植BootLoader？
BootLoader的任务是引导 *** 作系统，所谓引导 *** 作系统，就是启动内核，让内核运行就是把内核加载到内存RAM中去运行，那先问两个问题：第一个问题，是谁把内核搬到内存中去运行？第二个问题：我们说的内存是SDRAM，大家都知道，这种内存和SRAM不同，最大的不同就是SRAM只要系统上电就可以运行，而SDRAM需要软件进行初始化才能运行，那么在把内核搬运到内存运行之前必须要先初始化内存吧，那么内存是由谁来初始化的呢？其实这两件事情都是由bootloader来干的，目的是为内核的运行准备好软硬件环境，没有bootloadr我们的系统当然不能跑起来。
03 bootloader的分类
首先更正一个错误的说法，很多人说bootloader就是U-boot，这种说法是错误的，确切来说是u-boot是bootloader的一种。也就是说bootloader具有很多种类，
由上图可以看出，不同的bootloader具有不同的使用范围，其中最令人瞩目的就是有一个叫U-Boot的bootloader，是一个通用的引导程序，而且同时支持X86、ARM和PowerPC等多种处理器架构。U-Boot，全称 Universal Boot Loader，是遵循GPL条款的开放源码项目，是由德国DENX小组开发的用于多种嵌入式CPU的bootloader程序，对于Linux的开发，德国的u-boot做出了巨大的贡献，而且是开源的。
u-boot具有以下特点：
① 开放源码；
② 支持多种嵌入式 *** 作系统内核，如Linux、NetBSD, VxWorks, QNX, RTEMS, ARTOS, LynxOS；
③ 支持多个处理器系列，如PowerPC、ARM、x86、MIPS、XScale；
④ 较高的可靠性和稳定性；
⑤ 高度灵活的功能设置，适合U-Boot调试、 *** 作系统不同引导要求、产品发布等；
⑥ 丰富的设备驱动源码，如串口、以太网、SDRAM、FLASH、LCD、NVRAM、EEPROM、RTC、键盘等；
⑦ 较为丰富的开发调试文档与强大的网络技术支持；
其实，把u-boot可以理解为是一个小型的 *** 作系统。
04 u-boot的目录结构
* board 目标板相关文件，主要包含SDRAM、FLASH驱动；
* common 独立于处理器体系结构的通用代码，如内存大小探测与故障检测；
* cpu 与处理器相关的文件。如mpc8xx子目录下含串口、网口、LCD驱动及中断初始化等文件；
* driver 通用设备驱动，如CFI FLASH驱动(目前对INTEL FLASH支持较好)
* doc U-Boot的说明文档；
* examples可在U-Boot下运行的示例程序；如hello_world.c,timer.c；
* include U-Boot头文件；尤其configs子目录下与目标板相关的配置头文件是移植过程中经常要修改的文件；
* lib_xxx 处理器体系相关的文件，如lib_ppc, lib_arm目录分别包含与PowerPC、ARM体系结构相关的文件；
* net 与网络功能相关的文件目录，如bootp,nfs,tftp；
* post 上电自检文件目录。尚有待于进一步完善；
* rtc RTC驱动程序；
* tools 用于创建U-Boot S-RECORD和BIN镜像文件的工具；
05 u-boot的工作模式
U-Boot的工作模式有 启动加载模式和下载模式 。启动加载模式是Bootloader的正常工作模式，嵌入式产品发布时，Bootloader必须工作在这种模式下，Bootloader将嵌入式 *** 作系统从FLASH中加载到SDRAM中运行，整个过程是自动的。 下载模式 就是Bootloader通过某些通信手段将内核映像或根文件系统映像等从PC机中下载到目标板的SDRAM中运行，用户可以利用Bootloader提供的一些令接口来完成自己想要的 *** 作，这种模式主要用于测试和开发。
06 u-boot的启动过程
大多数BootLoader都分为stage1和stage2两大部分，U-boot也不例外。依赖于cpu体系结构的代码（如设备初始化代码等）通常都放在stage1且可以用汇编语言来实现，而stage2则通常用C语言来实现，这样可以实现复杂的功能，而且有更好的可读性和移植性。
1、 stage1(start.s代码结构)
U-boot的stage1代码通常放在start.s文件中，它用汇编语言写成，其主要代码部分如下：
（1） 定义入口。由于一个可执行的image必须有一个入口点，并且只能有一个全局入口，通常这个入口放在rom(Flash)的0x0地址，因此，必须通知编译器以使其知道这个入口，该工作可通过修改连接器脚本来完成。
（2）设置异常向量(exception vector)。
（3）设置CPU的速度、时钟频率及中断控制寄存器。
（4）初始化内存控制器 。
（5）将rom中的程序复制到ram中。
（6）初始化堆栈 。
（7）转到ram中执行，该工作可使用指令ldrpc来完成。
2、 stage2（C语言代码部分）
lib_arm/board.c中的start armboot是C语言开始的函数，也是整个启动代码中C语言的主函数，同时还是整个u-boot（armboot）的主函数，该函数主要完成如下 *** 作：
（1）调用一系列的初始化函数。
（2）初始化flash设备。
（3）初始化系统内存分配函数。
（4）如果目标系统拥有nand设备，则初始化nand设备。
（5）如果目标系统有显示设备，则初始化该类设备。
（6）初始化相关网络设备，填写ip,c地址等。
（7）进入命令循环（即整个boot的工作循环），接受用户从串口输入的命令，然后进行相应的工作。
07 基于cortex-a8的s5pc100bootloader启动过程分析
s5pc100支持两种启动方式，分别为USB启动方式和NandFlash启动方式：
1. S5PC100 USB启动过程
[1] A8 reset, 执行iROM中的程序
[2] iROM中的程序根据S5PC100的配置管脚(SW1开关4，拨到4对面)，判断从哪里启动(USB)
[3] iROM中的程序会初始化USB，然后等待PC机下载程序
[4] 利用DNW程序，从PC机下载SDRAM的初始化程序到iRAM中运行，初始化SDRAM
[5] SDRAM初始化完毕，iROM中的程序继续接管A8, 然后等待PC下载程序(BootLoader)
[6] PC利用DNW下载BootLoader到SDRAM
[7] 在SDRAM中运行BootLoader
2. S5PC100 Nandflash启动过程
[1] A8 reset, 执行IROM中的程序
[2] iROM中的程序根据S5PC100的配置管脚(SW1开关4，拨到靠4那边)，判断从哪里启动(Nandflash)
[3] iROM中的程序驱动Nandflash
[4] iROM中的程序会拷贝Nandflash前16k到iRAM
[5] 前16k的程序(BootLoader前半部分)初始化SDRAM，然后拷贝完整的BootLoader到SDRAM并运行
[6] BootLoader拷贝内核到SDRAM，并运行它
[7] 内核运行起来后，挂载rootfs，并且运行系统初始化脚本
08 u-boot移植(基于cortex_a8的s5pc100为例)
1.建立自己的平台
(1).下载源码包2010.03版本，比较稳定
(2).解压后添加我们自己的平台信息，以smdkc100为参考版，移植自己s5pc100的开发板
(3).修改相应目录的文件名，和相应目录的Makefile，指定交叉工具链。
(4).编译
(5).针对我们的平台进行相应的移植，主要包括修改SDRAM的运行地址，从0x20000000
(6).“开关”相应的宏定义
(7).添加Nand和网卡的驱动代码
(8).优化go命令
(9).重新编译 make distclean(彻底删除中间文件和配置文件) make s5pc100_config(配置我们的开发板) make(编译出我们的u-boot.bin镜像文件)
(10).设置环境变量，即启动参数，把编译好的u-boot下载到内存中运行，过程如下：
1. 配置开发板网络
ip地址配置:
$setenv ipaddr 192.168.0.6 配置ip地址到内存的环境变量
$saveenv 保存环境变量的值到nandflash的参数区
网络测试:
在开发开发板上ping虚拟机：
$ ping 192.168.0.157(虚拟机的ip地址)
如果网络测试失败,从下面几个方面检查网络：
1. 网线连接好
2. 开发板和虚拟机的ip地址是否配置在同一个网段
3. 虚拟机网络一定要采用桥接(VM--Setting-->option)
4. 连接开发板时，虚拟机需要设置成 静态ip地址
2. 在开发板上，配置tftp服务器(虚拟机)的ip地址
$setenv serverip 192.168.0.157(虚拟机的ip地址)
$saveenv
3. 拷贝u-boot.bin到/tftpboot(虚拟机上的目录)
4. 通过tftp下载u-boot.bin到开发板内存
$ tftp 20008000(内存地址即可) u-boot.bin(要下载的文件名)
如果上面的命令无法正常下载:
1. serverip配置是否正确
2. tftp服务启动失败，重启tftp服务
#sudo service tftpd-hpa restart
5. 烧写u-boot.bin到nandflash的0地址
$nand erase 0(起始地址) 40000(大小) 擦出nandflash 0 - 256k的区域
$nand write 20008000((缓存u-boot.bin的内存地址) 0(nandflash上u-boot的位置) 40000(烧写大小)
6. 切换开发板的启动方式到nandflash
1. 关闭开发板
2. 把SW1的开关4拨到4的那边
3. 启动开发板，它就从nandflash启动
经过一天半的战斗，终于把 *** 作系统概论这本书给拿下了。对于曾经专业课学过一些电脑硬件知识的我来说，这本书更加吸引我，以前一些听过的名词或高大上的词语在这本书上被详细介绍了，看的非常有收获。下面来总结下自己的收获：
首先第一章引论，在这里首先介绍了计算机系统，包括了软件和硬件两部分。
接下来就是第一章的重点： *** 作系统。如下图：
当前流行的 *** 作系统有windows、unix、linux等。微软的windows系统经历了一个从简单到复杂，从低级到高级的过程；从ms-dos---windows 3---windows 95---windows 98---windows nt---windows 2000，再到现在win7、8甚至win10，微软始终在进步。unix是一个通用的交互式分时 *** 作系统，有at&t公司下属的bell实验室开发，在诞生后，源代码就一直公开，用户可以参与到unix的升级中。unix的特点：1.短小精悍；2.可装卸的多层次文件系统；3.可移植性好；4.网络通信功能强。linux是网络时代的产品，继承于unix，并做了很多改进。
第一章总领了全书，后面的二三四五六章都是讲的计算机的各种管理，总结如下图：
在这里我把每章中的重点用红色的颜色标记出来了，这样在精读的时候就可以有重点的向外扩散，抓住考点，征服考试。第一遍阅读画的有点粗糙，在精读的时候再大大的丰富下。
*** 作系统概念学结 [篇2]
1.什么是计算机性能
所谓计算机的性能(performance)通常是指计算机的速度，它是程序执行时间的倒数。而程序执行时间是指用户向计算机送入一个任务后，直到获得他需要的结果这一段等待时间。
包括：
1.访问磁盘和访问存储器的时间
2.cpu 运算时间
#url#动作时间
4. *** 作系统的开销时间等。
2.linux桌面 *** 作系统性能分析意义
1. *** 作系统的性能直接影响了其上应用系统的性能
2.性能评估结果是用户在 *** 作系统选购过程中的重要参考指标
3.为开发者优化 *** 作系统的性能提供指导
4.为 *** 作系统的评测提供依据
3.linux桌面 *** 作系统性能分析难点
1.应用千差万别
2.测试点过多
3.依赖多种因素和特征
4.没有针对性
5.没有实际应用前景
4.如何评测计算机的性能
1.机器级的性能评测
机器级的性能评测，包括 cpu 和存储器的某些基本性能指标，计算机的可用性与有效性以及机器成本、价格与性/价比等，它是引进和购买计算机时最主要的选择依据。
2.算法级的性能评测
算法级的性能评测方法主要用于并行机评测，最初大都是为了评价并行算法的性能提出的，后来这些评测方法也被推广到并行程序上。
3.程序级的性能评测
程序级的性能评测主要是使用一组基准测试程序(benchmark)测试和评价计算机系统的各种性能。
5.测试程序准确度层次
1.真实程序
通过运行实际应用程序， 例如 c 语言的各种编译程序、 tex 文本处理软件、 cad 设计工具 spice等
2.核心程序
它是从实际程序中抽取少量但很关键的代码段，并以此来评估程序性能
3.小测试程序
这些测试程序的代码长度一般在100行之内，用户可以根据自己的目的随时编写一些小段程序，并按已预知的输出结果(如皇后问题、排序问题、求素数等)来判断机器的性能。
4.综合测试程序
它是首先对大量的应用程序中的 *** 作进行统计，得到各种 *** 作比例，再以此比例人为制造出测试程序。
6.基准测试6.1 含义
基准测试程序用于测试和预测计算机系统的性能， 揭示不同结构机器的长处和短处，为用户决定购买或使用哪种机器最适合他们的应用要求提供决策。基准测试程序试图提供一个客观、公正的评价机器性能的标准。
6.2 分类
宏观微观：
宏观基准测试程序(macro-benchmark)和微观基准测试程序(micro-benchmark)两大类。 前者将计算机系统作为一个整体来测试其性能，它相对于某一应用类来比较不同的计算机系统，所以对机器买主很有用，但它不能揭示计算机系统性能好、坏的原因。后者是测试机器的某一特定方面的性质，如cpu速度、存储器速度、i/o速度、os性能、网络特性等。
应用类别：
定点性能
浮点性能
web服务性能
数据处理性能
系统软件性能
科学与工程计算性能
6.3 主要的基准测试工具
lmbench
是由sgi的larry mcvoy所维护，是一种用于测试不同 unix 平台上 os 开销以及处理器、高速缓存、主存、网络和磁盘之间数据传输能力的可移植的基准测试程序。
whetstone
比较不同的计算机的浮点性能而设计的综合性基准测试程序。lmbench 着重测量以下内核组件：调度程序、进程管理、通信、联网、内存映射和文件系统。
dhrystone
主要为测试整数与逻辑运算性能而设计的综合型基准测试程序whetstone，dhrystone不能预测用户程序性能，这些基准程序的主要缺点是对编译程序比较敏感。
linpack
测试的基准是用全精度64位字长的子程序求解100阶线性方程组的速度，测试的结果以mflops(每秒百万次浮点运算)作单位给出。
spec
原主要是测试cpu性能的，现在强调开发能反映真实应用(如实际负载等)的基准测试程序，并已推广至客户/服务器计算、商业应用、i/o子系统等。
unixbench
应用比较广泛的unix类 *** 作系统性能测试工具之一，它属于微观基准测试程序，它主要从cpu浮点运算能力，以不同缓冲区大小拷贝不同大小文件，管道吞吐量，进程生成速度，系统调用开销等方面来测试linux相关性能。
xbench
主要测试 xwindow 图形界面的性能。
iozone
文件系统的评测工具，对read，write，re-read，re-write，read backwards，read
strided，fread，fwrite，random read，pread，mmap，aio-read，aio_write 等一系列文件i/o性能进行了评测，是十分有用的文件系统性能分析工具。
ltp
最大的 linux 性能测试团体 linux test project 开展的开源测试项目， 这个团体专门从事 linux 性能测试研究。 这个项目收集了各种 linux 内核测试工具和相关资料， 它的目标就是为了通过把自动化测试引入到 linux 内核测试以提高linux 内核性能。
6.4 现状和不足
linux 基准测试程序都是微观基准测试程序，都是在测试机器的某一特定方面的性质，分别着重于 cpu 速度、存储器速度、i/o 速度、网络特性等等某一方面或多个方面，偏重于硬件。把 linux *** 作系统作为一个整体，针对 linux 的 *** 作系统性能的宏观基准测试程序目前还没有。
现有的linux测试工具都是基于微观基准测试程序，对于 *** 作系统而言微观可测点实在是太多，写一个全面的基于自顶向下三层的全面测试工具工作量大，并且也没有太大实用价值。毕竟应用是千差万别的，不利于在有限的时间内快速的得出 linux 版本性能优劣结论。
7.性能评测方法学
如何进行性能评测，一般一个性能评测的实际解决方案应该包括以下三个方面：
1．让被评测系统处于压力负荷下；
2．测量系统执行有效特定任务的能力，执行特定任务的耗时，执行特定任务的 cpu 利用率；
3．基于性价比考虑进行改进。进行性能评测分析的目的是为了帮助开发人员更好更深层次的理解系统， 找出系统瓶颈，并作出相应的改进。
8.三种性能评价技术
1．分析技术(modeling)
分析技术也叫建模分析，在一定假设条件下，计算机系统参数与性能指标参数之间存在着某种函数关系，按其工作负载的驱动条件列出方程，用数学方法求解。
2．模拟技术(simulation)
模拟技术按被评价系统的运行特性建立系统模型； 按系统可能有的工作负载特性建立工作负载模型；语言编写模拟程序，模仿被评价系统的运行；设计模拟实验，依照评价目标，选择与目标有关因素，得出实验值，再进行统计、分析。该技术的特点是可应用于设计中或实际应用中的系统，可与分析技术相结合，构成一个混合系统。
3．测量技术(measurement)
测量技术只能对已投入使用的系统进行测量， 通常采用不同层次的基准测试。
9.工作量选区（workload）
工作量就是模拟实际工作的工作任务，一个工作量它要产生针对该被评测系统实际工作应用的典型的工作任务，并且该工作任务应该对系统产生相应的压力负荷 ，一个好的性能评测工作量应该包括以下基本特征。
可测量性
可反复性
不变性
典型性
10.自顶向下分析法
1．系统层(system level)：包括处理器、内存、硬盘、网络等；（硬件资源）
2．应用层(appalication level)：包括锁、线程、堆、api 等；（程序资源）1
3．微结构层(micro-achitecture)：包括数据队列、循环结构、cache 优化等。
11.衡量linux桌面系统性能评价的主要标准和参数
1．响应时间(elapsed time)
内核完成某一任务(程序)所花费的时间，如磁盘访问、存储器访问、输入/
输出等待。
2．cpu 时间
程序在cpu中的执行时间。以秒为单位。
3．cpu 利用率
12.衡量linux桌面 *** 作系统性能评价的主要标准
提供一个统一的、客观的、公正的和可相互比较的评价计算机的标准。
1.权威性
不是自己凭空想象，要有可靠的理论及事实依据支撑，业界广泛认可。
2.系统化
不是现有benchmark和工具的简单组合，而是能够系统化评估整机性能的方案。
它能够反映出整个计算机软件及硬件的综合处理能力，而不单纯是软件或者硬件，也就是说同一个硬件平台上测试，能够反映出不同 *** 作系统性能不同，且在同一个 *** 作系统，在不同的硬件平台上，性能测试也应该有所不同。
3.全面性
是对整机的整体性能测试，不是单纯的某个硬件或者某一方面能力的测试。
4.实用
要求该方法有实用价值，参考意义。
5.公正性
不一某些利益为目的的。
13.如何确定测试负载
从微观基准理论的角度来看， *** 作系统的基本性能参数实在是太多，基本性能参数测试包括 cpu、内存、i/o、网络、 *** 作系统、文件系统、编译器、数据库的性能指标。
从宏观基准测试理论出发就简单多了， 主要是要确定合适的工作量来模拟有代表性的用户作业。工作量的确定需要一定的理论依据，可以借鉴现有各种linux 测试工具实践结果。
14.如何测试linux *** 作系统性能
linux 桌面 *** 作系统是近几年来基于 linux 内核发展起来的面向用户桌面应用的 *** 作系统，内核还是基于 linux，只是在其上添加了很多窗口程序，并且在用户界面和友好度上作出了很大的改进，更加易用和实用。
测试 linux 性能的关健在于测试 linux 内核性能，而测试 linux内核性能又可以细化成五大子系统的测试。可以针对内核这五大子系统设计工作量负载。
*** 作系统概念学结 [篇3]
linux *** 作系统学结（一）
最近粗略地看了一遍linux *** 作系统的书籍，主要讲的都还是一些概念上的知识，并没有深入地去了解内核以及内部机制。现在总结一下看了书后的一些知识上的收获：
linux最大的魅力是支持gpl，并且以网络为核心。其实 *** 作系统的作用就是有效地整合软、硬件资源而为用户工作。 *** 作系统提高了开发的效率，我学习linux，关键也是在于研究了解其内核构造。
说到linux的历史，其最初版本是有芬兰的一个大学生linustorvalds开发的，现在的linux版本是聚集了很多人的智慧后开发出来的。linux包含了人们对 *** 作系统的很多期望，比如真正的多任务、虚拟内存、世界上最快的tcp/ip程序、共享库以及多用户支持等，而很多这些功能在windos中都是没有支持的。linux继承了unix的几乎所有特征，又有新创的许多新特征。在home根目录下可以创建多个用户目录,而实现多用户 *** 作。其文件系统与windos也是有很大的区别的。linux还有丰富的接口。它的源码开放，可以跨越多个平台。总之，linux的强势在与它的网络功能和硬件的高效率。
linux是以独占方式执行最低层的任务，包括程序级及用户级的级别。与图形界面比起来，shell用起来更加直接与快速。设备驱动程序开发在linux下显得更加简单和方便。从linux2.0内核版本开始支持多内核模式，并且引入动态的模块技术，是系统在运行时可以修改内核，实现了内核的动态可伸缩性，但是也带来了一定的负面影响即不稳定性。
我国的linux研究仍然走在世界一流水平的后面。linux内核发展方向主要是硬件支持，嵌入式系统和分布式系统三个方面。这需要大量的硬件驱动程序开发以及互联网分布式系统开发。
处理机即为cpu。在但处理机系统中，并不存在真正意义上的并发执行，只是串行执行的家乡而已。提高处理机的使用率关键是要合理地安排各个程序之间的相互切换。作业其实就是用户的一个请求，而联机作业需要各个设备之间的交互性地执行。shell命令具有交互性，实时性较强，可以一次执行一条命令或者批处理执行脚本命令。进程是动态执行的程序。linux下的进程应该与windos下的进程是一致的，每一个进程都有一个唯一的标识号。而进程树清晰地展现了进程之间的关系。进程控制块pcb包含了处理器以及文件系统的大量信息，很多进程都是根据pcb来进行调度的。
linux中使用的虚拟存储器的作用是使用有限的内存发挥出巨大的作用，根据程序运行的局部原理来吧物理内存划分成有一定规则的小块，每次只装入需要运行的小块到内存中运行。这需要合理地调配内存与外存之间的关系，把内存中不需要的小块暂时存放至外存之中，而cpu只进行部分程序的访问。通过多次地交换内外存之间的信息来制造假象，这就是虚拟内存。系统采用段机制以及三级分页机制。
我们知道设计 *** 作系统的目的是为了最大限度地利用硬件资源，是cpu尽可能地处于工作状态，这就需要一个良好的cpu调度了。处理机调度的级别从高至低依次分为作业调度、交换调度、进程调度和线程调度。作业调度是最高级别的，是针对作业的创建以及结束进行的；交换调度是指进行内外存之间进程的相互调换；进程调度是指进程的各个状态之间的转换；而最后的线程调度是指占用处理机与否之间的转换。
外设通常是指除了cpu与内存之外的硬件设备统称外设。通过接口进行连接和统一管理。设备管理的目的是管理协同好繁多的外部设备，是它们能够有序的工作。在linux中把设备当作文件进行统一管理，可以用文件 *** 作方式来 *** 作硬件设备。设备驱动程序的作用是直接 *** 作硬件，并且为其提供接口。
linux的文件系统是其很重要的一个部分。文件系统进行数据以及设备的统一管理，并为用户命令和系统函数提供统一的服务接口。在进程控制块pcb中有文件的系统信息。把设备均抽象为文件进行统一的管理，并为设备管理提供统一的接口。
默认的文件系统是ext2。虚拟文件系统是位于linux文件系统层析结构的顶层，进行管理各种逻辑文件系统，或者说是同化各类逻辑文件系统，实现其跨平台的特性。
linux文件系统采用多重索引的方式，类似于数据结构中的链表方式。文件系统中的每一个文件，目录以及设备均同级，并且对应于一个i节点。内存中的i节点是磁盘中的i节点的映像，目的是减少设备存取的次数，提高文件的访问效率。
linux目录本身也是一种文件，称为目录文件。单级目录存在文件命名的冲突，而在多级目录中，使用目录树来记录目录结构。在文件共享中，一般使用文件的绝对路径来访问文件，如果要进行共享文件的话，必须先回溯，在向下寻找共享的文件，这样的方法效率比较低下。而通过改进的链接文件的方法进行文件共享，会使目录树形成网状结构。
linux系统的根目录是root目录，其下面有多个默认的子目录。bin是实用程序的子目录，存放常用的系统工具；boot子目录存放系统启动时的映像文件；dev子目录中为每个设备均分配了一个i节点；ect是基本数据子目录，存放系统的用户口令，网络配置等设置文件；home是用户数据子目录，默认情况下的用户登录后均到达这个子目录；lib目录存放库函数；root是超级管理员的用户目录等。
虚拟文件系统vfs进行统一管理各种类型的文件系统，无法存在于物理磁盘当中，只能存在与内存之中，负责管理并控制下层的逻辑文件系统，可以支持多种不同的逻辑文件系统，它为多种逻辑文件系统提供了统一的接口并进行管理。
总之，粗略地学习了linux *** 作系统知识后，对整个系统的架构和组成有了一定的了解，特别是linux特殊的文件系统和存储管理有了较深的印象和理解。今后有机会一定要更深地了解linux的内部构造。
*** 作系统概念学结 [篇4]
1.什么叫同步？ 相互合作的两个进程之间需要在某个（些）确定点协调它们的工作，一个进程到达了该点后，除非另一进程已经完成了某些 *** 作，否则就不得不停下来，等待这些 *** 作的完成。这就是进程间的同步。
什么叫互斥？
两个进程由于不能同时使用同一临界资源，只能在一个进程使用完了，另一进程才能使用，这种现象称为进程间的互斥。
①同步的主要特征是：一个进程在某一点上等待另一进程提供信息，两进程之间存在直接制约关系，其表现形式为进程—进程。②互斥的主要特征是争用资源，两进程间存在间接制约关系，其表现形式是进程—资源—进程。
2.试给出p、v *** 作的定义。
p、v *** 作是定义在信号量s上的两个 *** 作，其定义如下：
p（s）：①s：=s-1；②若s≥0，则调用p（s）的进程继续运行；③若s＜0，则调用p（s）的进程被阻塞，并把它插入到等待信号量s的阻塞队列中。
v（s）：①s：=s+1；②若s＞0，则调用v（s）的进程继续运行；③若s≤0，则从等待信号量s的阻塞队列中唤醒头一个进程，然后调用v（s）的进程继续运行。
如何利用p、v *** 作实现进程间的互斥？
p、v *** 作是解决同步与互斥问题的有力工具。为解决互斥问题，应采取如下步骤：首先根据给定问题的描述，列出各进程要执行的程序。其次，设置信号量。互斥问题中，在临界区前面加p（s），临界区后面加v（s）。最后确定信号量的初值。在互斥问题中，信号量通常取为互斥资源的个数。
说明信号量的物理意义：
信号量s＞0时，s的`数值表示某类可用资源的数目，执行p *** 作意味着申请分配一个单位的资源；当s≤0时，表示无资源可用，此时s的绝对值表示信号量s的阻塞队列中的进程数。执行v *** 作意味着释放一个单位的资源。
3.如何利用p、v *** 作实现进程间的同步？
p、v *** 作是解决同步与互斥问题的有力工具。为解决同步问题，应采取如下步骤：首先根据给定问题的描述，列出各进程要执行的程序。其次，设置信号量。同步问题中有几个同步点就设置几个信号量，等待的地方加p（s），发信号（解除等待）的
地方加v（s）。最后确定信号量的初值。在同步问题中，信号量的初值一般取0.在同步和互斥中，信号量初值的设置有何不同：在同步问题中，信号量的初值一般取为0，在互斥问题中，信号量通常取为互斥资源的个数。
4.高级通信原语有何优点？
能够实现在进程之间传递大量的信息。
在消息缓冲通信方式中，发送原语和接收原语的主要功能是什么？
发送原语的作用：将欲发送的消息从发送区复制到消息缓冲区，并把它挂起在接收进程的消息缓冲队列末尾。如果该接收进程因等待消息而处于阻塞状态，则将其唤醒。
接收原语的作用：把发送者发来的消息从消息缓冲区复制到接收区，然后将消息缓冲区从消息队列中消去，如果没有消息可以接收，则进入阻塞状态。
5.什么是信箱？
信箱用于存放信件，而信件是一个进程发送给另一进程的消息。
信箱的数据结构：信箱头和信箱体。信箱头是信箱的描述部分，信箱体由若干格子组成，每个格子可存放一个信件。
信箱头包括的信息：①信箱名②信箱大小③已存信件数④空的格子数。
如何用信箱实现两个进程之间的通信？
进程a想向进程b发送消息前，先把消息组成一封信件，然后调用send原语向进程b发送信件，并将信件投入进程b的信箱中。进程b为得到进程a的消息，只要调用receive原语就可以从信箱中索取来自进程a的信件。这就完成了一次进程a到进程b的通信过程。
6.在网络 *** 作系统中，为什么要采用消息传递的通信机制？
基于共享变量的通信方式适用于网络中各节点内部诸进程之间的通信，而基于消息传递的通信方式适用于网络中各节点之间的进程通信。
在消息传递的通信机制中有哪些通信方式？①通信原语 ②远程过程调用 ③组通信。
7.什么是同步原语？
当一个进程调用一个send原语时，在消息开始发送后，发送进程便处于阻塞状态，直至消息完全发送完毕，send原语的后继语句才能继续执行。当一个进程调用一个receive原语时，并不立即返回控制，而是等到把消息实际接收下来，并把它放入指定的接收区，才返回控制，继续执行该原语的后继指令。在这段时间它一直处于阻塞状态。上述的send和receive被称为同步通信原语或阻塞通信原语。
什么是异步原语？发送进程在调用send原语后，并不进入阻塞状态，它不等消息发送完就继续执行其后继语句。
在使用异步通信原语时，发送者在消息发送完成前为什么不能使用缓冲区？
因为倘若发送进程在消息发送完成之前，即在消息发送期间使用或修改原来的缓冲区，将会造成错误。
如何解决？
有两种办法（应采用异步原语）：①采用带拷贝的非阻塞原语，即让内核把消息拷贝到内核缓冲区，允许调用进程继续运行。②带中断的非阻塞发送，即当消息发送完成后，中断发送进程，通知发送进程此时缓冲区可用。
8.在进程间通信如何保证消息不会丢失？
为了保证消息被对方收到，可采用可靠原语。具体作法是：客户向服务器方发一请求后，服务器对这一请求，由其内核向客户内核返回一个确认ack，当客户内核收到这一消息后，就唤醒客户进程。在客户与服务器之间的请求/应答共需四个消息：①从客户向服务器的请求②从服务器内核向客户内核返回一个确认③从服务器到客户的应答④从客户的内核向服务器内核返回一个确认。
9.远程过程调用：在网络或分布式系统中，设有任意两个节点a、b，节点a上的进程调用节点b上的一个进程时，节点a上的进程被挂起，在节点b上执行被调用的过程，消息以参数的形式从调用进程传送到被调用进程，并将被调用过程执行的结果返回给调用进程。这种通信方式称为远程过程调用。
其基本原理是什么？
允许某一节点上的程序调用其他节点上的过程或函数。例如节点机a上的进程调用节点机b上的过程，节点机a的调用进程被挂起，在节点机b上执行被调用过程。消息以参数的形式从调用过程传到被调用过程，被调用过程执行的结果再返回给调用过程。对程序员来说，他看不到消息传递过程和i/o处理过程。
10.rpc的透明性指的是什么？
指的是要使得远程过程调用尽可能像本地调用一样。调用过程应该不知道被调用过程是在另外一台计算机上执行，反过来也是如此，被调用过程也不应该知道是由哪个机器上的进程调用的。如何保证这一透明性：远程过程调用为实现其透明性，在客户机上设置一个客户代理，同样在服务器机上设置一个服务器代理。
11.简述远程过程调用的步骤。
①客户过程以通常方式调用客户代理。②客户代理构造一个消息并陷入内核。③本地内核发送消息给远程内核。④远程内核把消息送给服务器代理。⑤服务器代理从消息包中取出参数并调用服务器。⑥服务器完成相应的服务，将结果送给服务代理。⑦服务代理将结果打包形成一个消息并陷入内核。⑧远程内核发送消息给客户机内核。⑨客户机内核把消息传送给客户代理。⑩客户代理取出结果，返回给客户的调用程序。并以实例说明。
12.试说明远程过程调用的优缺点。
优点：格式化好、使用方便、透明性好；
缺点：缺乏灵活性。
在具体实现上尚有哪些难点需要解决？
①远程过程调用的参数在系统内不同机型之间的通用能力有所不足。②缺乏在一次调用过程中多次接收返回结果的能力。③远程过程调用缺乏传送大量数据的能力。
13.什么叫组通信？
在网络系统中，一个相互作用的进程集合称为组。一个发送者在一次 *** 作中将一个消息发送给多个接收者的通信，称为组通信。
它应用于何种场合？在网络系统中可以采用组通信方式。
组通信的主要特征是？当一个消息发送给这个组时，该组的所有成员都可以接收，组通信具有“一对多”的形式，即一个发送者，多个接收者。
组通信的实现？组通信的实现在很大程度上依赖于硬件。在一些网络系统中，可以为组指定一个特殊的网络地址。可采用多播式、广播式、单播式。
欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）