山中功课 113篇

[linux内存管理] 第027篇 Linux ARM64 虚拟地址布局 3日前查看 评论
[linux内存管理] 第027篇 Linux ARM64 虚拟地址布局

本文详细讨论了ARM64架构下Linux内核的虚拟地址布局，采用kernel版本5.15，配置了虚拟地址宽度为39位、物理地址宽度为48位等参数。文章首先介绍了虚拟地址和物理地址的概念，随后计算了用户空间和内核空间的大小及范围。接着，根据代码中的定义，详细计算了线性映射区、模块区、内核镜像区、vmalloc区、固定映射区、PCI I/O区和VMEMMAP区等各个区域的起始地址、结束地址和大小。最后，文章指出由于2019年的一个commit，线性映射区域被下移到了内核虚拟地址的低地址处。

[linux内存管理] 第026篇 从内核源码看 slab 内存池的创建初始化流程 4日前查看 评论
[linux内存管理] 第026篇 从内核源码看 slab 内存池的创建初始化流程

本文介绍了Linux内核中slab内存池的创建过程。slab内存池是一种高效的内存管理机制，用于分配和回收固定大小的内存块。文章详细解释了slab cache的创建流程，包括kmem_cache_create接口函数的参数、slab cache的架构设计、内核如何安排slab对象在内存中的布局等。此外，文章还介绍了slab allocator体系的初始化过程，以及内核如何解决创建第一个slab cache时遇到的“先有鸡还是先有蛋”的问题。最后，文章总结了slab cache的创建过程和slab allocator体系的初始化过程，为读者提供了深入理解Linux内核内存管理的参考。

[linux内存管理] 第025篇 细节拉满，80 张图带你一步一步推演 slab 内存池的设计与实现 4日前查看 评论
[linux内存管理] 第025篇 细节拉满，80 张图带你一步一步推演 slab 内存池的设计与实现

本文详细介绍了 Linux 内核中用于零散小内存块分配的内存池——slab 分配器。首先回顾了 Linux 内存分配的宏观链路，然后解释了为什么需要 slab 分配器，以及它在内核中的应用场景。接着，从物理内存页 page 开始，逐步演进到完整的 slab 对象池架构，并详细介绍了 slab 的内存布局和基础信息管理。随后，阐述了 slab cache 的组织架构，包括本地 cpu 缓存 kmem_cache_cpu 和 NUMA 节点缓存 kmem_cache_node。最后，详细介绍了 slab cache 的内存分配和释放原理，包括快速路径和慢速路径，以及不同场景下的分配和释放逻辑。

[linux内存管理] 第024篇 slab内存分配器概述 5日前查看 评论
[linux内存管理] 第024篇 slab内存分配器概述

本文主要介绍了Linux内核中的SLUB内存分配器，它是一种针对内核对象进行高效内存分配和回收的机制。以下是文章摘要： SLUB分配器通过以页为单位分配内存，减少了内存浪费，但提高了分配效率。它使用 struct kmem_cache 数据结构来管理每种类型的内核对象，通过批量操作、无锁路径和每CPU本地缓存实现高效与低碎片。文章详细介绍了SLAB分配器中的核心数据结构，包括 struct kmem_cache、slab_flags_t、struct kmem_cache_cpu 和 struct kmem_cache_node，以及它们的作用和关键成员。 SLUB通过减少全局锁的使用，提高多核并发安全性，并通过统计和调优来优化性能。此外，文章还解释了 struct page 中用于SLUB的部分，以及SLUB的对象空间布局。 总体来说，SLUB分配器通过优化内存分配策略，提高了Linux内核的内存利用率和性能。

任务调度器：从入门到放弃（一） 5日前查看 评论
任务调度器：从入门到放弃（一）

本文是关于Linux内核调度器的科普文章，作者XiaoGang通过内部项目复盘中的实际问题，引出了调度器的重要性和工作原理。文章主要内容包括： 1. 调度器的作用：CPU资源有限，但任务数量众多，调度器通过分时复用让用户感觉多个线程同时运行。 2. Linux的调度类：包括stop、deadline、realtime、fair和idle等，各有不同的优先级。 3. RT调度类与fair调度的区别：RT调度类按照优先级顺序选择任务，而fair调度类采用虚拟运行时间（virtual runtime）来决定任务的调度。 4. 调度器管理的任务：只有处于TASK_RUNNING状态的进程在调度器的管理范围内。 5. 比例调度的问题：通过大量低优先级线程可能占用较高资源配额。 6. cgroup的作用和问题：cgroup通过cpu.shares控制资源配额，解决比例调度问题，但同时也带来了一些新的挑战。 文章以实例和实验说明问题，深入浅出地解释了调度器的复杂机制。下周将更新续篇，继续探讨相关话题。