20135103王海宁
《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000
一、学习感想
九个星期的学习时间结束了，真的对linux是又爱又恨，爱它的变化多端应用性强，恨它的难以捉摸自己操作起来实在不容易。linux不同于所学的其他东西，捧着一本书死啃一个月也不会有什么进展，除了要自己动手实践之外，还需要一个领路人把你领进去，当你摸索到门道之后才能顺着大路走，否则可能会原地打转，甚至误入歧途，在此真的很荣幸碰到孟老师，将我领入linux的大门，让我去探索，去前进。孟老师的讲解是真心好，每周一个小时的视频，即使那不算实验，到后来，几乎每次都要花上三个多小时的时间去理解它，不下功夫真的跟不上，在此再次感谢孟老师的教导，以及网易云课堂提供的这么一个可以免费学习了解linux的机会，孟老师辛苦了，您的辛苦没有白费，学生们都很敬重您，感激您，感谢您的教导。
除了所学知识外，还有一点让我很感动的是，linux本身并没有一个目的，他并没有一个准确的目标说我的任务是什么，他就是一个内核，还有许多开发者从不同地方弄过来的东西，这些乱七八糟的东西拼凑在一起却成为了一大笔财富，他并没有说我做什么，我不做什么，他的存在就是为了方便所有人，用它去做所有可以的事情。
除了网易云的公开课，我们还跟着自己的老师上课，得知linux是开源的，就是一种分享，你可以从网站上找到任何你想要的，这不是为了自由，而是为了让所有人找到他们需要的，去更改，去定制自己的代码，给与人们方便。
linux最大的优点就是它将所有都视为文件，这样最大的好处就是便于管理，虽然应用上有些不便，但这也是一个相当好的思路。
二、每周重点
第一周：反汇编
顾名思义，就是将汇编语言变成电脑语言，从cpu的角度主要就是堆栈和出栈，将数据放入栈中进行存储、运算和输出，用过ebp，esp控制寄存器的变化
第二周：精简内核分析（基于时间片轮转）
这里我们了解了计算机的三大法宝：（1）存储程序计算机（2）函数调用堆栈（3）中断机制
第三周：跟踪分析内核的启动过程
rest_init（）就是start_kernel从进程内核一启动的时候就一直会存在，就是0号进程；
0号进程创建了1号进程以及其他的一些服务的内核线程，这样整个系统就启动起来了。
第四周：系统调用
系统调用三层皮：（1）xyz( API ) （2）system_call( 中断向量 ) （3）sys_xyz( 服务程序 )
第五周：system_call过程分析
（1）int 0x80从用户态进入内核态，跳到system_call()函数处执行相应服务进程。在此过程中内核先保存中断环境，然后执行系统调用函数。
（2）system_call()函数通过系统调用号查找系统调用表sys_cal_table来查找具体系统调用服务进程。
（3）执行完系统调用后，iret之前，内核会检查是否有新的中断产生、是否需要进程切换、是否学要处理其它进程发送过来的信号等。
（4）内核是处理各种系统调用的中断集合，通过中断机制实现进程上下文的切换，通过系统调用管理整个计算机软硬件资源。
（5）如没有新的中断，restore保存的中断环境并返回用户态完成一个系统调用过程。
第六周：进程创建过程学习
（1）无论用三种系统调用clone、fork、vfork中的哪种来创建一个新进程，都是通过调用do_fork来实现的
（2）通过复制父进程PCB的task_struct创建一个新进程
（3）子进程修改复制后的PCB，如pid、进程链表等
（4）fork()系统调用产生的子进程从ret_from_fork处开始执行，p->thread.ip = (unsigned long)ret_from_fork
（5）可通过返回值判断当前进程是父进程还是子进程，父进程处返回进程号，子进程自己返回0
第七周：可执行文件的装载和运行
可执行程序是怎么得来的：C代码经过编译器的预处理编译、编译成汇编代码、编译器将其编译成目标代码、链接成可执行文件
Linux内核装载和启动一个可执行程序
（1）创建新进程
（2）新进程调用execve()系统调用执行指定的ELF文件
（3）调用内核的入口函数sys_execve()，sys_execve()服务例程修改当前进程的执行上下文
ELF格式中主要有3种可执行文件：可重定位文件.o，可执行文件，共享目标文件
ELF可执行文件会被默认映射到0x8048000这个地址
命令行参数和环境变量是如何进入新程序的堆栈的
Shell程序-->execve-->sys_execve，然后在初始化新程序堆栈时拷贝进去。
先函数调用参数传递，再系统调用参数传递
当前程序执行到execve系统调用时陷入内核态，在内核中用execve加载可执行文件，把当前进程的可执行文件覆盖掉，execve系统调用返回到新的可执行程序的起点
动态链接库的装载过程是一个图的遍历过程，ELF格式中的.interp和.dynamic需要依赖动态链接器来解析，entry返回到用户态时不是返回到可执行程序规定的起点，返回到动态链 接器的程序入口
第八周：进程调度过程分析
Linux中进程切换的一般步骤为：
（1）检测当前进程的状态，挂起当前进程的IO请求以防止死锁
（2）获取当前运行CPU，以及它的可运行进程队列
（3）从进程队列中获取当前进程的task_struct，并通过进程调度算法从队列中选择一个合适的进程作为待调入进程
（4）检测待调入进程的状态以确保其正确性
（5）使用switch_to宏来进行当前进程与待调入进程的切换（期间完成新进程的资源准备工作）
（6）新进程完成schedule()，结束整个进程切换过程
三、博客汇总
第一周： http://www.cnblogs.com/haiye/p/5213800.html
第二周： http://www.cnblogs.com/haiye/p/5245593.html
第三周： http://www.cnblogs.com/haiye/p/5271563.html
第四周： http://www.cnblogs.com/haiye/p/5296174.html
第五周： http://www.cnblogs.com/haiye/p/5325347.html
第六周： http://www.cnblogs.com/haiye/p/5350333.html
第七周： http://www.cnblogs.com/haiye/p/5374272.html
第八周： http://www.cnblogs.com/haiye/p/5402162.html
四、总结
说实话，不是恭维，这门课的遗憾在于时间太短，好多东西没能继续学下去，如果孟老师能接着讲下去就好了，真的能学到很多东西。有些东西学的并不只是一门学科，更重要的是老师的思路，知识如果只是学到，而不能融会贯通，我觉得和没有学过差别不大，提纲挈领比硬塞知识，真的好的多太多，只有逻辑搞清楚，主线弄明白，脑子里的条理才会清晰，这样才能说真的我学了这门课。
虽然这门课在网易云上学完了，但我的课程还没有结束，感谢孟老师把我领进门，带我走过最开始的懵懂阶段，接下来我会自己认真的走下去。多谢孟老师，辛苦了。