2024 年 - 云栖梦泽

linux源码解析06–常用内存分配函数kmalloc、vmalloc、malloc和mmap实现原理

您好！这是一份关于内存分配函数的总结，涵盖了 kmalloc、vmalloc、malloc 和 mmap 函数。 **1. kmalloc 函数** - 基于 slab 分配器实现，分配的内存物理上连续。 - 分配流程： - 检查大小是否超过 KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE，若超过，调用 kmalloc_large。 - 计算使用的 slab 缓冲区索引。 - 调用 kmem_cache_alloc_trace 从 slab 分配内存。 **2. vmalloc 函数** - 临时在 vmalloc 内存区申请 vma，并分配物理页面，建立映射。 - 适合分配较大内存，物理内存不一定连续。 **3. malloc 函数** - C 库实现，维护缓存，内存不足时通过系统调用 brk 向内核申请。 - 分配流程： - 从 C 库缓存分配或通过 brk 系统调用向内核申请。 - 若设置 VM_LOCKED 标志，立即分配物理页面并建立映射；否则，延迟分配。 - 访问未映射的虚拟空间时触发缺页异常，分配物理页面并建立映射。 **4. mmap 函数** - 用于用户程序分配内存、读写大文件、链接动态库、多进程内存共享等。 - 映射类型： - 私有匿名映射：fd=-1, flags=MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE - 共享匿名映射：fd=-1, flags=MAP_ANONYMOUS|MAP_SHARED - 私有文件映射：flags=MAP_PRIVATE - 共享文件映射：flags=MAP_SHARED - 分配流程： - 创建 vma 结构体。 - 根据文件关联性和映射区域属性，调用相应的映射函数。 - 建立虚拟地址到物理地址的映射。 - 默认情况下，mmap 只建立 vma，未分配物理页面，访问时触发缺页异常。 **总结** - kmalloc 和 vmalloc 适合分配内存，malloc 和 mmap 适合分配虚拟地址空间。 - 访问未映射的虚拟空间时，会触发缺页异常，内核会分配物理页面并建立映射。 - mmap 的重复映射和文件打开过多会导致性能问题。

linux内核源码解析04–用户进程页表创建

科学边界发表的文章详细阐述了Linux内核中进程页表的创建、缺页异常处理以及进程切换时的内存管理机制。文章首先介绍了进程创建时页表的创建过程，包括fork时复制父进程的页表、分配pgd物理页面以及拷贝页表项。其次，描述了缺页异常导致的写时复制（COW）的处理流程，包括分配新页面、复制旧页面内容以及更新页表项。最后，文章解释了进程切换时如何通过更新ASID和页表基地址来实现地址空间的切换。这些内容对于理解Linux内存管理至关重要。

linux内核源码解析03–启动代码分析之主内核页表创建

Linux内核初始化过程中，会依次建立多种页表映射，以支持不同的内存访问需求。这些映射包括恒等映射、粗粒度内核镜像映射、fixmap映射、细粒度内核镜像映射、线性映射以及用户空间页表映射。文章详细解析了细粒度内核镜像映射和线性映射的创建过程，以及内核主页表的建立。此外，还介绍了伙伴系统的初始化，包括bootmem分配器的初始化、sparse内存模型初始化、zone数据结构初始化等。通过这些初始化过程，Linux内核为后续的内存管理和进程调度等操作奠定了基础。

linux内核源码解析02–启动代码分析之setup_arch详解

Linux内核在初始化过程中，通过建立页表映射，使得内核可以访问物理内存。在完成了恒等映射和粗粒度内核页表映射之后，为了能够访问bootloader传入的dtb和IO设备，Linux引入了fixmap映射。fixmap将一段固定虚拟地址映射到dtb和想要访问的IO设备地址，为后续的内存管理和设备驱动程序的初始化奠定了基础。 fixmap映射的基虚拟地址和大小由宏`FIXADDR_SIZE`和`FIXADDR_START`表示。`early_fixmap_init`函数负责初始化fixmap映射，它通过填充页表项，将fixmap区域的虚拟地址与dtb和IO设备的物理地址建立映射关系。在初始化fixmap映射之后，Linux内核通过`ioremap`函数将IO设备的物理地址映射到内核空间的虚拟地址，使得内核可以访问IO设备。`early_ioremap_init`函数负责初始化ioremap映射，它通过计算虚拟地址和物理地址的偏移量，建立映射关系。此外，Linux内核还通过`fixmap_remap_fdt`函数将dtb的物理地址映射到内核空间的虚拟地址，使得内核可以访问dtb中的内存信息和板级信息。`memblock_reserve`函数将dtb所占用的内存区域添加到memblock管理的reserve模块中，避免后续内存分配时使用到这部分内存。最后，Linux内核通过`early_init_dt_scan`函数扫描和解析dtb，将内存布局信息填入memblock系统，并通过`arm64_memblock_init`函数整理内存区域，将一些特殊区域添加到memblock内存管理模块中。这些步骤为后续的内存管理和设备驱动程序的初始化提供了重要的基础。

高度自定义工具OneMore开发

OneMore是一款受bsptools启发而诞生的自定义集成工具，采用pyqt6+fluent-widgets开发，具有侧边导航栏和标签页界面。目前已实现登录、设置、导航栏、标签页等基础功能，并集成了MTK和高通等多种工具的可视化操作。项目开源，期待共同开发和完善。

芯片是如何工作的？

晶体管是电子元器件的核心，其原理基于PN结的单向导通性。硅的掺杂可以形成N型和P型半导体，进而构成PN结。通过外加电压，可以控制PN结的导通与截止，实现电流的控制。这一原理是CPU工作的基础。芯片制造包括晶圆制造、氧化、涂覆光刻胶、光刻、显影、蚀刻、离子注入、剥离光刻胶、金属化和抛光等多个步骤，最后进行测试和封装。CPU的计算基于晶体管构成的逻辑门电路，通过组合这些电路实现复杂的计算任务，例如1+1的运算可以通过或门、与门和异或门电路来实现。

记一次频繁使用spinlock接口函数导致的无法开机问题

一台设备出现无法开机，表现为卡白米。分析发现，设备在启动过程中，因spinlock频繁获取和释放导致CPU资源被占用，无法完成正常操作。检查发现存在嵌套循环，导致CPU长时间被stick占用，无法挂载misc分区，最终引发重启。频繁使用spinlock可能引起性能开销、CPU资源浪费、死锁、优先级反转等问题。

aarch64异常模型以及Linux arm64中断处理

您好，我已经阅读了您提供的文章内容，下面是对文章的100字左右摘要总结：本文详细介绍了ARM架构中异常的概念和处理流程，涵盖了中断、中止、复位等不同类型的异常，并解释了同步与异步中断的区别。文章还深入剖析了异常处理寄存器的作用，以及AArch64异常向量表的配置和中断处理流程，最后以Linux内核中的中断处理机制为例，展示了从中断触发到最终处理函数的调用过程。

[Android稳定性] 第043篇 [问题篇] Unable to handle kernel NULL pointer dereference at virtual address

在测试版本V816.0.24.8.26.UGUCNXM的稳定版挂测中，出现了大量的空指针引用错误。通过离线解析工具分析dump文件，发现问题的核心在于对NULL指针的引用。具体表现为在`mutex_lock`函数中尝试对一个来自`iocb->ki_filp->private_data`的NULL变量加锁，而这个变量是从`struct file`结构体中获取的。进一步检查发现，这与`/proc/hwinfo`节点有关，当尝试读取这个节点时，会导致手机死机。此节点是早期指纹需求所创建，目前已无实际用途，因此解决方案建议移除该节点。

高通平台Logfs分区Uefilog乱码乱序问题

在UefiLog日志中，C3F2项目存在乱码和日志不全的问题。初步分析，乱码可能是由于初始化的log buffer过大，导致补0打印出来；同时怀疑数据乱序。通过调整XBL log buffer大小、动态分配XBL log buffer等方法进行验证，但问题依旧。进一步分析发现，SBL log buffer初始化过小可能是原因，调整SBL log buffer大小至6KB后，问题得到解决，日志无乱序现象。

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