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设计实现一个Linux内核模块,此模块完成如下功能

• 将新创建的文件系统的操作接口和VFS对接.

• 实现新的文件系统的超级块、dentry、inode的读写操作.

• 实现新的文件系统的权限属性,不同的用户不同的操作属性.

• 实现和用户态程序的对接,用户程序

• 设计实现一个用户态应用程序,可以将一个块设备(可以用文件模拟)格式化成自己设计的文件系统的格式.

• 设计一个用户态的测试用例应用程序,测试验证自己的文件系统的open/read/write/ls/cd 等通常文件系统的访问.

哈伦裤撒旦金克拉的急啊离开卡

• 设计实现一个用户态应用程

• 设计实现一个用户态应用程

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爱上了打卡时间绿卡的撒记录

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爱上建档立卡手机打开拉萨的加拉

• 首先我们注意到 spt 记录的是 gva 的映射, 也就是说 vmm 需要为每个guest VM中的每个进程的gPT都维护一个对应的sPT, 且不论多虚拟机, 为每一个进程都记录一份 spt 这显然大大增加了内存的开销.

• 其次每个进程的页表是不断变化的, 分配/释放内存时都会修改页表, 那么此时 spt 也要跟着同步. qemu 的做法是
  1. 首先 qemu 会将gPT本身使用的物理页面设为write protected
  2. 每当gPT有变动的时候(比如添加或删除了一个页表项),就会产生被VMM截获的page fault异常
  3. 重新计算GVA->HPA的映射,更改sPT中对应的页表项

1. 抛弃"知识树",拥抱"混沌系统"

   内核不是教科书里工整的知识框架,而是数千万行代码构建的有机生命体.与其试图"系统学习",不如:

   • 以问题为锚点:从一次OOM Killer的随机杀戮,到进程调度器引发的"卡顿之谜",让真实的问题牵引你深入子系统.
   • 与代码对话:在fork()的深渊里看虚拟内存如何裂变,在ext4的元数据中追踪文件消失的真相.代码从不说谎,但你需要用gdb打断点逼它开口.
   • 警惕"权威解释":当教科书说"进程是资源分配单位"时,去task_struct里寻找那37个嵌套结构体_真实的定义永远在代码中.

2. 在硅基与碳基的夹缝中修行

   内核是硬件与软件的炼金术产物,你需要:

   • 触摸机器的灵魂:在NUMA架构下感受内存访问的时延差异,在CPU流水线中目睹分支预测失败的代价.用perf stat量化时钟周期的流逝.
   • 制造可控的崩溃:故意写一个耗尽slab内存的内核模块,观察kmalloc()如何优雅地崩溃.这些精心设计的灾难,比任何理论都更懂资源管理.
   • 保持"物理直觉":当你在RCU锁的迷宫中徘徊时,想象电子在CPU引脚间穿梭的物理路径,这或许比死读文档更快找到出口.

3. 在永恒迭代中寻找圣杯

   内核世界没有终极答案,只有持续进化的生存博弈:

   • 与版本号赛跑:当你在5.x内核中熟稔的API突然在6.x中被deprecated,这不是背叛,而是生态进化的必然.学会用git blame追踪代码变迁的达尔文轨迹.
   • 在漏洞中见天地:分析一个use-after-free漏洞的修复补丁,你看到的不仅是内存安全的教条,更是维护者对复杂度的宣战.
   • 拥抱"不完美"的艺术:在drivers/目录下,你会看到芯片厂商提交的潦草代码_那是商业现实与理想主义的血腥妥协.

4. 成为内核生态的共生体

   不要做孤独的朝圣者,要成为生态链中的一环:

   • 从"偷窥"开始:潜伏在LKML邮件列表,看维护者如何用一句"This doesn't scale"枪毙一个幼稚的patch,那是比算法更重要的设计哲学.
   • 制造你的痕迹:哪怕只是给文档补上一个错别字,也要让Signed-off-by成为你在内核纪年碑上的铭文.
   • 培养"维护者思维":当你想优化某个子系统时,先问自己:这个改动五年后会给其他开发者埋下多少技术债?

三十年前,Linus在赫尔辛基的公寓里写下第一行内核代码时,他面对的不是神圣的蓝图,而是一团亟待驯服的电子混沌.今天的你也一样:

• 忘记"征服内核"的妄念,学会在BUG_ON()的惊雷中舞蹈

• 把每次systemtap的探测当作与内核的密语

• 让dmesg里滚动的日志成为你的意识流日记

当某天你发现:

• 能对着schedule()的代码会心一笑

• 在梦中也看到红黑树在旋转平衡

• 开始用"我们"指代内核社区

那一刻,你已不再是学习者, 而是成了活着的Linux编年史.

(记住:内核不会崩溃,它只是遇到了未定义的哲学困境.)

爱神的箭来到拉萨

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写在前面

本系列基础内容是基于 linux6.6.0 源码进行阅读和分析的, 对于后续内核版本新加入的内容会标明对应的内核版本

本系列包含 泛操作系统概念 以及 linux实现细节