CFS调度器(3)-组调度

作者:smcdef 发布于:2018-11-10 20:43 分类:进程管理

前言

现在的计算机基本都支持多用户登陆。如果一台计算机被两个用户A和B使用。假设用户A运行9个进程,用户B只运行1个进程。按照之前文章对CFS调度器的讲解,我们认为用户A获得90% CPU时间,用户B只获得10% CPU时间。随着用户A不停的增加运行进程,用户B可使用的CPU时间越来越少。这显然是不公平的。因此,我们引入组调度(Group Scheduling )的概念。我们以用户组作为调度的单位,这样用户A和用户B各获得50% CPU时间。用户A中的每个进程分别获得5.5%(50%/9)CPU时间。而用户B的进程获取50% CPU时间。这也符合我们的预期。本篇文章讲解CFS组调度实现原理。

注:代码分析基于Linux 4.18.0。使能组调度需要配置CONFIG_CGROUPS和CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED。

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CFS调度器(2)-源码解析

作者:smcdef 发布于:2018-10-21 20:55 分类:进程管理

前言

经通过上一篇文章《CFS调度器-基本原理》,我们可以了解到CFS调度器基本工作原理。本篇文章主要集中在Linux CFS调度器源码解析。

注:文章代码分析基于Linux-4.18.0。

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标签: CFS

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CFS调度器(1)-基本原理

作者:smcdef 发布于:2018-10-7 17:36 分类:进程管理

前言

首先需要思考的问题是:什么是调度器(scheduler)?调度器的作用是什么?调度器是一个操作系统的核心部分。可以比作是CPU时间的管理员。调度器主要负责选择某些就绪的进程来执行。不同的调度器根据不同的方法挑选出最适合运行的进程。目前Linux支持的调度器就有RT scheduler、Deadline scheduler、CFS scheduler及Idle scheduler等。我想用一系列文章呈现Linux 调度器的设计原理。

注:文章代码分析基于Linux-4.18.0。

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标签: CFS

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Linux中常见同步机制设计原理

作者:smcdef 发布于:2018-6-9 16:19 分类:内核同步机制

引言

今天谈谈linux中常见并发访问的保护机制设计原理。为什么要写这篇文章呢?其实想帮助自己及读者更深入的了解背后的原理(据可靠消息,锁的实现经常出现在笔试环节。既可以考察面试者对锁的原理的理解,又可以考察面试者编程技能)。我们抛开linux中汇编代码。用C语言为大家呈现背后实现的原理。同时,文章中的代码都没有考虑并发情况(例如某些操作需要原子性,或者数据需要保护等)。

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标签: spin lock mutex rw_lock

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KASLR

作者:smcdef 发布于:2018-5-6 10:00 分类:内存管理

引言

什么是KASLR?KASLR是kernel address space layout randomization的缩写,直译过来就是内核地址空间布局随机化。KASLR技术允许kernel image加载到VMALLOC区域的任何位置。当KASLR关闭的时候,kernel image都会映射到一个固定的链接地址。对于黑客来说是透明的,因此安全性得不到保证。KASLR技术可以让kernel image映射的地址相对于链接地址有个偏移。偏移地址可以通过dts设置。如果bootloader支持每次开机随机生成偏移数值,那么可以做到每次开机kernel image映射的虚拟地址都不一样。因此,对于开启KASLR的kernel来说,不同的产品的kernel image映射的地址几乎都不一样。因此在安全性上有一定的提升。

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标签: kaslr

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fixmap addresses原理

作者:smcdef 发布于:2018-4-29 20:35 分类:内存管理

引言

fixmap是一段固定地址映射。kernel预留一段虚拟地址空间。因此虚拟地址是在编译的时候确定。fixmap可以用来做什么?kernel启动初期,由于此时的kernel已经运行在虚拟地址上。因此我们访问具体的物理地址是不行的,必须建立虚拟地址和物理地址的映射,然后通过虚拟地址访问才可以。例如:dtb中包含bootloader传递过来的内存信息,我们需要解析dtb,但是我们得到的是dtb的物理地址。因此访问之前必须创建映射,创建映射又需要内存。但是由于所有的内存管理子系统还没有ready。因此我们不能使用ioremap接口创建映射。为此kernel提出fixmap的解决方案。

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ARM64 Kernel Image Mapping的变化

作者:smcdef 发布于:2018-4-21 20:25 分类:内存管理

随着linux的代码更新,阅读linux-4.15代码,从中发现很多与众不同的地方。之所以与众不同,就是因为和我之前从网上博客或者书籍中看到的内容有所差异。当然了,并不是为了表明书上或者博客的观点是错误的。而是因为linux代码更新的太快,网上的博客和书籍跟不上linux的步伐而已。究竟是哪些发生了差异了?例如:kernel image映射区域从原来的linear mapping region(线性映射区域)搬移到VMALLOC区域。因此,我希望通过本篇文章揭晓这些差异。当然,我相信不久的将来这篇文章也将会成为一段历史。

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致驱动工程师的一封信

作者:smcdef 发布于:2018-4-14 21:00 分类:统一设备模型

作为一个算是合格的驱动工程师,总是有很多话想说。代码看的多了总是有些小感悟。可能是吧。那就总结一下自己看的代码的一些感悟和技巧。如何利用你看的这些代码?如何体现在工作的调试中。作为驱动工程师,主要的工作就是移植各种驱动,接触各种硬件。接触最多的就是dts、中断、gpio、sysfs、proc fs。如何利用sysfs、proc fs及内核提供的接口为我们降低调试难度,快速解决问题呢?

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SLUB DEBUG原理

作者:smcdef 发布于:2018-2-22 21:49 分类:内存管理

1. 前言
在工作中,经常会遇到由于越界导致的各种奇怪的问题。为什么越界访问导致的问题很奇怪呢?在工作差不多半年的时间里我就遇到了很多越界访问导致的问题(不得不吐槽下IC厂商提供的driver,总是隐藏着bug)。比如说越界访问导致的死机问题,这种问题的出现一般需要长时间测试才能发现,而且发现的时候即使有panic log。你也没什么头绪。这是为什么呢?

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标签: slub 内存管理

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图解slub

作者:smcdef 发布于:2018-2-22 21:02 分类:内存管理

1. 前言

Linux中,伙伴系统(buddy system)是以页为单位管理和分配内存。但是现实的需求却以字节为单位,假如我们需要申请20Bytes,总不能分配一页吧!那岂不是严重浪费内存。那么该如何分配呢?slab分配器就应运而生了,专为小内存分配而生。slab分配器分配内存以Byte为单位。但是slab分配器并没有脱离伙伴系统,而是基于伙伴系统分配的大内存进一步细分成小内存分配。

前段时间学习了下slab分配器工作原理。因为自己本身是做手机的,发现现在好像都在使用slub分配器,想想还是再研究一下slub的工作原理。之前看了代码,感觉挺多数据结构和成员的。成员的意思是什么?数据结构之间的关系是什么?不知道你是否感觉云里雾里。既然代码阅读起来晦涩难懂,如果有精美的配图,不知是否有助于阁下理解slub的来龙去脉呢?我想表达的意思就是文章图多,图多,图多。我们只说原理,尽量不看代码。因为所有代码中包含的内容我都会用图来说明。你感兴趣绝对有助于你看代码。

说明:slubslab中的一种,slab也是slab中的一种。有时候用slab来统称slab, slubslobslab, slubslob仅仅是分配内存策略不同。本篇文章中说的是slub分配器工作的原理。但是针对分配器管理的内存,下文统称为slab缓存池。所以文章中slubslab会混用,表示同一个意思。

注:文章代码分析基于linux-4.15.0-rc3

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标签: slub 内存管理

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