Linux内核分析 - 蜗窝科技

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。

阅读全文>>

标签: KASAN原理

评论(32) 浏览(70745)

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。

阅读全文>>

标签: deadline调度器

评论(0) 浏览(29365)

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device、bus甚至platform_device等是如何使用kobj/kset的，这是本文的主要阐述内容。

阅读全文>>

标签: kset kobj

评论(6) 浏览(26026)

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。

阅读全文>>

标签: O(n) O(1) CFS scheduler

评论(17) 浏览(28143)

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。

阅读全文>>

标签: 电源管理中断处理中断子系统中断唤醒

评论(22) 浏览(43737)

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。

阅读全文>>

标签: schedule

评论(7) 浏览(17122)

逆向映射的演进

作者：linuxer 发布于：2017-11-17 15:47 分类：内存管理

数学大师陈省身有一句话是这样说的：了解历史的变化是了解这门学科的一个步骤。今天，我把这句话应用到一个具体的Linux模块：了解逆向映射的最好的方法是了解它的历史。本文介绍了Linux内核中的逆向映射机制如何从无到有，如何从笨重到轻盈的历史过程，通过这些历史的演进过程，希望能对逆向映射有更加深入的理解。

阅读全文>>

标签: Mapping 逆向映射 reverse

评论(22) 浏览(22004)

Linux kernel内存管理的基本概念

作者：wowo 发布于：2017-11-9 22:37 分类：内存管理

内存（memory）在Linux系统中是一种牵涉面极广的资源，上至应用程序、下至kernel和driver，无不为之魂牵梦绕。加上它天然的稀缺性，导致内存管理（Memory Management，简称MM）是linux kernel中非常重要又非常复杂的一个子系统。

重要性就不多说了，Kernel自有分寸。关于复杂性（鉴于Linux kernel优秀的抽象能力），应该不会被普通人（Linux系统的使用者、应用工程师、驱动工程师、轻量级的内核工程师）感知到才对。事实确实如此，Kernel屏蔽掉了大多数的实现细节，尽量以简单、易用的方式向其它模块提供memory服务。

不过呢，这个世界上没有完美的存在，kernel的内存管理也是如此，由于两方面的原因：一、众口难调，内存管理有关的需求实在太复杂了；二、CPU、Device和Memory之间纠结的三角恋（参考下面图片），导致它也（不得不）提供了很多啰里啰唆的、不易理解的功能（困扰了很多从入门级到资深级的linux软件工程师）。

图片1 CPU, Device and Memory

基于上面的原因，本站内存管理子系统发布了很多分析文章，以帮助大家理解内存管理有关的概念。不过到目前为止，还缺少一篇索引类的文章，从整体出发，理解Kernel内存管理所需要面对的软硬件局面、所要解决的问题，以及各个内存管理子模块的功能和意义。这就是本文的目的。

阅读全文>>

标签: Linux Kernel 内核内存管理 mm 概念

评论(7) 浏览(36441)

Linux kernel scatterlist API介绍

作者：wowo 发布于：2017-10-13 22:20 分类：内存管理

我们在那些需要和用户空间交互大量数据的子系统（例如MMC^[1]、Video、Audio等）中，经常看到scatterlist的影子。对我们这些“非英语母语”的人来说，初见这个词汇，脑袋瞬间就蒙圈了。scatter可翻译成“散开、分散”，list是“列表”的意思，因而scatterlist可翻译为“散列表”。“散列表”又是什么？太抽象了！

之所以抽象，是因为这个词省略了主语----物理内存（Physical memory），加上后，就好理解了多了，既：物理内存的散列表。再通俗一些，就是把一些分散的物理内存，以列表的形式组织起来。那么，也许你会问，有什么用处呢？

当然有用，具体可参考本文后续的介绍。

阅读全文>>

标签: Linux Kernel 内核 scatterlist sg_table

评论(10) 浏览(36272)