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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Deadline调度器之(二):细节和使用方法

作者:linuxer 发布于:2018-2-22 18:23 分类:进程管理

Linux内核的DL调度器是一个全局EDF调度器,它主要针对有deadline限制的sporadic任务。注意:这些术语已经在本系列文章的第一部分中说明了,这里不再赘述。在这本文中,我们将一起来看看Linux DL调度器的细节以及如何使用它。另外,本文对应的英文原文是https://lwn.net/Articles/743946/,感谢lwn和Daniel Bristot de Oliveira的分享。

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标签: scheduler Deadline

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KASAN实现原理

作者:smcdef 发布于:2018-2-11 22:32 分类:内存管理

1. 前言

KASAN是一个动态检测内存错误的工具。KASAN可以检测全局变量、栈、堆分配的内存发生越界访问等问题。功能比SLUB DEBUG功能齐全并且支持实时检测。越界访问的严重性和危害性通过我之前的文章(SLUB DEBUG技术)应该有所了解。正是由于SLUB DEBUG缺陷,因此我们需要一种更加强大的检测工具。难道你不想吗?KASAN就是其中一种。KASAN的使用真的很简单。但是我是一个追求刨根问底的人。仅仅止步于使用的层面,我是不愿意的,只有更清楚的了解实现原理才能更加熟练的使用工具。不只是KASAN,其他方面我也是这么认为。但是,说实话,写这篇文章是有点底气不足的。因为从我查阅的资料来说,国内没有一篇文章说KASAN的工作原理,国外也是没有什么文章关注KASAN的原理。大家好像都在说How to use。由于本人水平有限,就根据现有的资料以及自己阅读代码揣摩其中的意思。本文章作为抛准引玉,如果有不合理的地方还请指正。
注:文章代码分析基于linux-4.15.0-rc3。

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标签: KASAN原理

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deadline调度器之(一):原理

作者:linuxer 发布于:2018-1-31 19:20 分类:进程管理

    关于deadline调度器的文档有两篇,本篇简单介绍了实时调度及其背后的一些理论。另外一篇将专门讨论Linux系统中的Deadline调度器。另外,本文主要的框架和思想来自Deadline scheduling part 1 — overview and theory,但经过作者的翻译、整理和演绎。

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标签: deadline调度器

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Meltdown论文翻译

作者:linuxer 发布于:2018-1-19 20:18 分类:基础学科

本文是作者阅读meltdown论文随手翻译的一些文字记录,希望能帮助到那些对meltdown感兴趣,但英文不是那么好的同学。水平有限,欢迎指正。

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标签: Meltdown

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统一设备模型:kobj、kset分析

作者:callme_friend 发布于:2018-1-9 18:37 分类:统一设备模型

kobj/kset作为统一设备模型的基础,到底提供了哪些功能,在具体应用过程中,如devicebus甚至platform_device等是如何使用kobj/kset的,这是本文的主要阐述内容。

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标签: kset kobj

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O(n)、O(1)和CFS调度器

作者:linuxer 发布于:2018-1-8 19:19 分类:进程管理

随着内核版本的演进,其源代码的膨胀速度也在递增,这让Linux的学习曲线变得越来越陡峭了。这对初识内核的同学而言当然不是什么好事情,满腔热情很容易被当头浇灭。我有一个循序渐进的方法,那就是先不要看最新的内核,首先找到一个古老版本的内核(一般都会比较简单),将其吃透,然后一点点的迭代,理解每个版本变更背后的缘由和目的,最终推进到最新内核版本。

本文就是从2.4时代的任务调度器开始,详细描述其实现并慢慢向前递进。当然,为了更好的理解Linux调度器设计和实现,我们在第二章给出了一些通用的概念。之后,我们会在第四章讲述O(1)调度器如何改进并提升调度器性能。真正有划时代意义的是CFS调度器,在2.6.23版本的内核中并入主线。它的设计思想是那么的眩目,即便是目前最新的内核中,完全公平的设计思想仍然没有太大变化,这些我们会在第六章描述。第五章是关于公平调度思想的引入,通过这一章可以了解Con Kolivas的RSDL调度器,它是开启公平调度的先锋,通过这一章的铺垫,我们可以更顺畅的理解CFS。

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标签: O(n) O(1) CFS scheduler

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中断唤醒系统流程

作者:smcdef 发布于:2018-1-1 17:03 分类:中断子系统

1) 设备唤醒cpu之后是立即跳转中断向量表指定的位置吗?如果不是,那么是什么时候才会跳转呢?

2) 已经跳转到中断服务函数开始执行代码,后续就会调用你注册的中断handle 代码吗?如果不是,那中断服务函数做什么准备呢?而你注册的中断handle又会在什么时候才开始执行呢?
3) 假如register_thread_irq方式注册的threaded irq中调用msleep(1000),睡眠1秒,请问系统此时会继续睡下去而没调度回来吗?因此导致msleep后续的操作没有执行。
4) 如果在注册的中断handle中把主要的操作都放在delayed work中,然后queue delayed work,work延时1秒执行,请问系统此时会继续睡下去而没调度delayed work 吗?因此导致delayed work 中的操作没有执行呢?
5) 如果4)成立的话,我们该如何编程避免这个问题呢?
好了,本片文章就为你解答所有的疑问。
注:文章代码分析基于linux-4.15.0-rc3。

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标签: 电源管理 中断处理 中断子系统 中断唤醒

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USB-C(USB Type-C)规范的简单介绍和分析

作者:wowo 发布于:2017-12-18 16:18 分类:USB

从1996年1月USB1.0正式发布至今(2017年9月 USB3.2发布),USB已经走过了21个年头。在这21年的时间了,USB标准化组织(USB Implementers Forum,USB-IF)折腾出来了各式各样、五花八门的接口形态:Type A、Type A SuperSpeed、Type B、Type B SuperSpeed、Mini-A、Mini-B、Micro-A、Micro-B、Micro-B SuperSpeed、Type C等等。

另外,USB接口主要由插座(Receptacle)、插头(Plug)和线缆(Cable)三部分组成,再叠加上这些奇奇怪怪的规范,灾难就发生了:

A产品喜欢用Type A的插座,B产品偏偏喜欢Type B,连接它们的线缆就悲剧了,只能变成A-to-B的了。以此类推,A-to-A、B-to-B、A-to-MicroA、等等,于是我们的抽屉就挤满了各种不明用途的USB线……

好吧,吐槽时间结束,因为本文的主角不是过去的那些奇奇怪怪的接口,而是最新的、红到发紫的USB-C(也称作USB Type C)规范。提起typec,它还真和它的A、B前辈们不太一样:

因为它有自己独立的、自行演化的规范文件----USB Type-C Specification(2014年发8月布1.0版本,2017年7月发布1.3版本)。而前辈们就没有这样的待遇了,它们都依附于具体的USB规范(USB 1.0、USB 1.1、USB 2.0、等等)。

为什么会这样的呢?当然是因为它有独特之处了,具体请参考本文后续的描述。

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标签: Power USB typec type-c 3.1 pd

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进程切换分析(3):同步处理

作者:linuxer 发布于:2017-12-11 17:59 分类:进程管理

本文主要描述了主调度器(schedule函数)中的同步处理。

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标签: schedule

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