蜗窝科技

slub分配器

作者：itrocker 发布于：2015-12-21 18:51 分类：内存管理

Linux的物理内存管理采用了以页为单位的buddy system（伙伴系统），但是很多情况下，内核仅仅需要一个较小的对象空间，而且这些小块的空间对于不同对象又是变化的、不可预测的，所以需要一种类似用户空间堆内存的管理机制(malloc/free)。然而内核对对象的管理又有一定的特殊性，有些对象的访问非常频繁，需要采用缓冲机制；对象的组织需要考虑硬件cache的影响；需要考虑多处理器以及NUMA架构的影响。90年代初期，在Solaris 2.4操作系统中，采用了一种称为“slab”（原意是大块的混凝土）的缓冲区分配和管理方法，在相当程度上满足了内核的特殊需求。

多年以来，SLAB成为linux kernel对象缓冲区管理的主流算法，甚至长时间没有人愿意去修改，因为它实在是非常复杂，而且在大多数情况下，它的工作完成的相当不错。但是，随着大规模多处理器系统和 NUMA系统的广泛应用，SLAB 分配器逐渐暴露出自身的严重不足：

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标签: slub slab

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Linux graphic subsytem(1)_概述

作者：wowo 发布于：2015-12-17 22:21 分类：图形子系统

图形子系统是linux系统中比较复杂的子系统之一：对下，它要管理形态各异的、性能各异的显示相关的器件；对上，它要向应用程序提供易用的、友好的、功能强大的图形用户界面（GUI）。因此，它是linux系统中少有的、和用户空间程序（甚至是用户）息息相关的一个子系统。

本文是图形子系统分析文章的第一篇，也是提纲挈领的一篇，将会从整体上，对linux图形子系统做一个简单的概述，进而罗列出显示子系统的软件构成，后续的文章将会围绕这些软件一一展开分析。

注1：本文所有的描述将以原生linux系统为例（如Ubuntu、Debian等），对其它基于linux的系统（如Android），部分内容会不适用。

注2：本文很多图片都是从网上搜集而来的（很多是从维基百科）。虽然蜗窝的宗旨是用自己的语言表述，尽量自己画图，但是linux图形子系统太复杂了，蜗蜗的理解有限，而老外的图画的实在太好，蜗蜗觉得，再怎么努力，也画不出更好的了，因此本着为读者负责的态度，就直接copy了。

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标签: Linux display subsystem GUI Wayland SurfaceFlinger DRI

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Why Memory Barriers？中文翻译（上）

作者：linuxer 发布于：2015-12-10 19:11 分类：内核同步机制

本文是对perfbook的附录C Why Memory Barrier的翻译，希望通过对大师原文的翻译可以弥补之前译者发布的关于memory barrier的一篇很拙劣的文章的遗憾。

本文的翻译不是一一对应的翻译，主要是领会精神，用自己的语言表述，最优先保证的是中文表述的流畅而不是和原文保持一致（希望可以做到）。由于水平有限，欢迎指正。

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标签: Memory 内存屏障 barrier

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Linux内核同步机制之（七）：RCU基础

作者：linuxer 发布于：2015-12-3 12:57 分类：内核同步机制

关于RCU的文档包括两份，一份讲基本的原理（也就是本文了），一份讲linux kernel中的实现。第二章描述了为何有RCU这种同步机制，特别是在cpu core数目不断递增的今天，一个性能更好的同步机制是如何解决问题的，当然，再好的工具都有其适用场景，本章也给出了RCU的一些应用限制。第三章的第 一小节描述了RCU的设计概念，其实RCU的设计概念比较简单，比较容易理解，比较困难的是产品级别的RCU实现，我们会在下一篇文档中描述。第三章的第 二小节描述了RCU的相关操作，其实就是对应到了RCU的外部接口API上来。最后一章是参考文献，perfbook是一本神奇的数，喜欢并行编程的同学 绝对不能错过的一本书，强烈推荐。和perfbook比起来，本文显得非常的丑陋（主要是有些RCU的知识还是理解不深刻，可能需要再仔细看看linux kernel中的实现才能了解其真正含义），除了是中文表述之外，没有任何的优点，英语比较好的同学可以直接参考该书。

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标签: RCU

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显示技术介绍(2)_电子显示的前世今生

作者：wowo 发布于：2015-11-30 22:19 分类：显示

从1907年证实CRT（Cathode Ray Tube）技术可用于电视显示至今，电子显示技术经历了近100年的发展。100年的时间，说长不长，说短也不短；显示技术的发展，说快不快，说慢也不慢。

CRT技术是最原始的显示技术，但它的生命周期一直持续到2000年后，随着LCD（Liquid Crystal Display）的普及才逐渐退出历史舞台，跨度近90年，这是“不快”的由来。

而最近10年，各种新显示技术，又有层出不穷、快速发展之势，如OLED（Organic light-emitting diode display）、电子墨水（E Ink）、激光电视（Laser TV）、IMOD（Interferometric modulator display）等2D显示技术，如激光显示（Laser display）、光场显示（Light field display）等3D显示技术，这是“不慢”的由来。

蜗蜗本来只打算focus在Linux显示子系统的分析上，不想涉及太多的“题外话”，但专业技术的诱惑力，实在不比linux kernel小。另外，网上真正关注“技术”本身的资料又太少（大多是为了卖电视而写的软文）。因此就在兴趣的驱动下，对显示技术的发展做了一些较深入的了解，顺便在此记录一下。这就是本文以及后续相关文章的由来。

当然，只有兴趣还远远不够，因为任何商业化的技术背后，都有很多基础学科的支撑，数学、物理学、化学、材料学、等等。而离开学校越久远，对这些基础知识越生疏，也只能浅尝辄止了。不过还好，有强大的WJ百科，可以事半功倍，本文大多参考并翻译自下面链接，有兴趣的读者可以自行阅读：

https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_display_technology

https://en.wikipedia.org/wiki/Display_device

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标签: CRT LED OLED Laser IMOD

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ARM64的启动过程之（六）：异常向量表的设定

作者：linuxer 发布于：2015-11-24 18:22 分类：ARMv8A Arch

本文主要描述了4.1.10内核初始化过程中如何初始化异常向量表。当然，首先需要准备一些异常的基础知识，这主要在第二章，如果你非常熟悉 ARM64的异常，那么可以忽略这个章节。 第三章描述了ARM64上各种形形色色的异常，第四章描述了ARM64上硬件提供的协助，最后一章描述了代码过程。

为了简化，本文对所描述的异常进行了限制：

1、所有的exception level的运行状态都是AArch64，不考虑异常发生在AArch32 excution state的时候

2、不考虑支持security extension，也就是说EL3状态的异常处理也不在本文描述

3、不考虑virtualization的支持，也就是说EL2的异常处理不会在本文描述

一句话总结，本文主要描述EL0和EL1这两个exception level下的异常向量表的设定。

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标签: arm64 exception

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Linux进程冻结技术

作者：itrocker 发布于：2015-11-24 15:01 分类：电源管理子系统

1 什么是进程冻结

进程冻结技术（freezing of tasks）是指在系统hibernate或者suspend的时候，将用户进程和部分内核线程置于“可控”的暂停状态。

2 为什么需要冻结技术

假设没有冻结技术，进程可以在任意可调度的点暂停，而且直到cpu_down才会暂停并迁移。这会给系统带来很多问题：

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标签: Linux freeze

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显示技术介绍(1)_概述

作者：wowo 发布于：2015-11-22 21:44 分类：显示

本文是显示子系统的第一篇文章，介绍嵌入式系统显示有关的硬件组成，进而拆分为相对独立的模块，以便在后续的文章中一一介绍。

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标签: 显示 GPU 2D 3D

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进化论、人工智能和外星人

作者：wowo 发布于：2015-11-15 22:16 分类：技术漫谈

标题有点混乱，主要是最近看书有些杂，从而使一些由来已久的疑惑渐有开朗之势，故而在这儿胡言乱语一番。

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linux kernel内存回收机制

作者：itrocker 发布于：2015-11-12 20:37 分类：内存管理

无论计算机上有多少内存都是不够的，因而linux kernel需要回收一些很少使用的内存页面来保证系统持续有内存使用。页面回收的方式有页回写、页交换和页丢弃三种方式：如果一个很少使用的页的后备存储器是一个块设备（例如文件映射），则可以将内存直接同步到块设备，腾出的页面可以被重用；如果页面没有后备存储器，则可以交换到特定swap分区，再次被访问时再交换回内存；如果页面的后备存储器是一个文件，但文件内容在内存不能被修改（例如可执行文件），那么在当前不需要的情况下可直接丢弃。

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