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原创 （一文了解）linux性能分析之CPU篇
目录前言一、CPU 性能指标1、CPU使用率2、负载均衡3、上下文切换4、CPU缓存命中率二、常用工具1、uptime2、vmstat3、mpstat4、top5、sar6、pidstat7、cat /proc/sotfirqs三、分析CPU性能瓶颈方法分析举例四、性能调优1，编译器选项2、进程绑定3，独占CPU组前言本文介绍linux性能优化CPU相关的知识点，首先介绍了CPU相...
2022-04-10 14:51:55
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原创 linux内核源码之设备驱动系列文章汇总
1、linux 字符设备驱动实战2、linux LED设备驱动文件3、linux 设备树(.dts)实战解析4、linux 使用设备树点亮LED 实战5、linux 驱动中并发与竞争6、linux 内核定时器7、linux 内核中断理解8、linux驱动阻塞和非阻塞9、 linux 内核异步通知10、linux platform设备驱动11、Linux 内核自带的 LED 灯驱动12、linux MISC设备驱动13、linux input子系...
2022-04-09 11:39:31
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原创 udhcpc 获取不到ip地址
usr/share/udhcpc 目录下文件。/etc/udhcpc 目录下文件。resolv.conf 文件内容。配置文件参考busybox。文件系统的目录以及文件。
2024-04-03 00:15:28
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原创 mt7601 kernel 4.19内核版本使用iw，以及交叉编译后使用iwpriv
/os/linux/Makefile.6文件: 添加 EXTRA_CFLAGS += -Wno-incompatible-pointer-types -Wno-date-time。看下iwpriv与iwconfig的源码区别，左侧为iwconfig ，没有用到ioctl，右侧为iwpriv。1、init_timer kernel 4.19内核版本API已经改变，使用timer_setup。使用iwpriv 提示如下，iwpriv工具无法使用了，而iwconfig可以使用。makefile的修改。
2024-04-03 00:09:56
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原创 pppd-2.4.7交叉编译问题 undefined reference to `setkey‘
运行pppd call gprs-dial时 提示chat 不支持参数 -f ,这个chat 是busybox编译出来的，可能版本的问题参数有变，在menuconfig中没有找到chat的说明；想单独编译chat.于是找到pppd2.4.7开发包。编译出错，其实错误是pppd的错误，而chat已经编译出来。1、pppcrypt.c找不到setkey ，在makefile中添加ssl的lib库。这两个提示正式解决问题的方法，在.c文件找到对应的行替换函数即可。3、在错误提示之前有两行提示。
2024-04-02 23:45:47
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原创 linux kernel 物理内存概述 （八）bootmem引导内存分配
memblock_alloc 负责分配内存，把主要工作委托给函数 memblock_alloc_range_nid。memblock_add: 添加新的内存块区域到 memblock.memory 中。memblock_remove: 删除内存块 区域。，每个内存节点有一个bootmem_data实例。memblock 分配器对外提供的接口如下。memblock_alloc: 分配内存。memblock_free: 释放内存。
2024-03-08 23:08:25
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原创 linux kernel物理内存概述（七）
使用比页小的内存，内核的处理方式使用fork 内核需要使用task_struct专属的slab对象池分配task_struct对象为进程创建虚拟内存空间是，内核使用mm_struct专属的slab对象池分配mm_struct对象。向高速缓存page cache查找对应的文件缓存页时，内核需要使用struct page专属的slab对象池分配使用open打开文件时，内核需要使用struct file 专属的slab对象池分配 struct file对象socket对象。
2024-03-08 22:38:25
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原创 linux kernel物理内存概述（五）
物理内存分配步骤1、初始化,参数初始化2、内存充足，快速分配3、内存压力大，慢速分配4、内存紧张，内存规整，
2024-03-05 20:05:43
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原创 linux kernel物理内存概述（四）
first_zoneslist() 以GFP_KERNEL为例，gfp_zone(GFP_KERNEL)返回1，即highest_zoneidx=1,第一个zone是ZONE_NORMAL，其zone_idx=1 for_each_zonelist_nodemask() 会遍历ZONE_NORMAL和ZONE_DMA32。每个内存节点在内核中抽象成一个zone，zone划分为多个区域，如ZONE_DMA,ZONE_DMA32,ZONE_NORMAL等。alloc_pages函数分析 ...
2024-03-05 07:00:00
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原创 linux kernel物理内存概述（三）
free_low_memory_core_eearly函数，通过for_each_free_mem_range遍历所有内存块，找出内存块的起始地址和结束地址。内核中计算线性映射的物理地址和虚拟地址的转换关系 线性映射的物理地址 = vaddr - PAGE_OFFSET + PHYS_OFFSET。CONFIG_ARM64_VA_BITS设置48，那么PAGE_OFFSET的值为0xFFFF 8000 0000 0000。在内核启动时，DDR大小，内存起始地址和内核空间内存布局，以及映射关系。
2024-03-04 20:49:07
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原创 linux kernel物理内存概述（二）
dts文件的解析 start_kernel->setup_arch->setup_machine_fdt->early_init_dt_scan_nodes->early_init_dt_scan_memory。在内核使用之前，需要初始化内核页表，paging_init 函数完成，主要做两次映射，map_kernel与map_mem。对页表的初始化完成后，内核可以对内存进行管理，内核采样zone管理区来管理。都是建立物理地址到内核虚拟地址的线性映射，但映射的地址不一样。
2024-03-04 20:44:30
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原创 linux kernel物理内存概述（一）
编程接触内存使用malloc C函数库申请，此函数申请的是虚拟内存，要了解虚拟内存，需要了解MMU,页表、物理内存、物理页面、映射关系、按需分配、缺页中断、写时复制等；当了解MMU时，除了要了解MMU工作原理外，还需要了解Linux内核如何建立页表映射，用户空间页表的建立和内核空间页表的建立，以及内核是如何查询页表和修改页表当了解物理内存和物理页面时，接触数据结构pglist_data,zone,page，这三个数据结构描述了系统中物理内存的组织架构。
2024-03-04 20:08:58
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原创 linux每处理器内存分配
分配图的初始状态，第一项存放第一个小块的偏移0，空闲，第二项存放单元的结束标记，偏移单元长度pcpu_unit_size，最低位被设置；最小单元长度 min_unit_size = size_sum，并且不允许小于宏PCPU_MIN_UNIT_SIZE 值是32KB。分配长度 alloc_size = min_unit_size向上对齐到原子长度的整数倍，原子长度是页长度；，放在每个小块的偏移和分配状态，使用最低位表示小块的分配状态；块的状态，每个单元中偏移0，长度32字节的小块被分配出去；
2023-09-28 08:20:49
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原创 linux缓存-利用缓存提高性能的编程技巧
4、以两个下划线开头的宏__cacheline_aligned_in_smp: 在对称多处理器系统中等价于宏__cacheline_aligned, 在单处理器系统中是空的宏。2、以四个下划线开头的宏____cacheline_aligned_in_smp:在对称处理器系统中等价于宏____cacheline_aligned,在单处理器中是空的宏。以两个下划线开头的宏_cacheline_aligned: 对齐到一级缓存行的长度，并且把变。
2023-09-28 07:44:00
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原创 linux内核中CMA内存分配
当设备驱动需要使用的时候，把已经分配的页迁移到其他地方，形成物理连续的大内存块。CONFIG_CMA_SIZE_SEL_PERCENTAGE 表示指定物理内存容量的百分比，默认使用指定兆字节数的方式；当设备驱动程序需要使用CMA区域的时候，如果CMA区域的物理页已经被页分配器分配出去，需要把物理页迁移到其他地方。全局CMA区域是由所有设备共享的，设备私有CMA区域由指定的一个或多个设备驱动使用。当设备驱动程序不使用CMA区域的时候，内核的其他模块可以借用CMA区域的物理页，
2023-09-28 07:39:40
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原创 地址空间标识符ASID
处理器给进程分配ASID时，如果ASID分配完了，那么把全局ASID加1，重新从1开始分配ASID，针对每个处理器，使用该处理器的reserved_asids保存该处理器正在执行的进程的ASID，并且把该处理器的active_asids设置0。1、如果进程的ASID与全局ASID版本号相同，那么调用函数atomic64_xchg 把当前处理器的active_asid设置成进程的ASID，并且返回active_asids的旧值。进程数量超过255，两个ASID可能相同，内核引入版本号，解决。
2023-09-18 21:35:05
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原创 物理内存分配
4）低端内存区域水线= min_free_pages * zone->managed_pages/lowmem_pages 即把min_free_pages按比例分配到每个低端内存区域；根据物理内存功能不同，将 NUMA 节点内的物理内存划分为：ZONE_DMA，ZONE_DMA32，ZONE_NORMAL，ZONE_HIGHMEM 这几个物理内存区域。ALLOC_HIGH gfp_t掩码设置__GFP_HIGH时才有作用，表示当前内存分配请求是高优先级的，不允许失败，可以从紧急预留内存中分配。
2023-09-18 21:31:49
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原创 linux内存概念理解
1）不连续页分配器提供了分配内存的接口vmalloc和释放内存的接口vfree.在内存碎片化的时候，申请连续物理页的成功率很低，可以申请不连续的物理页，映射到连续的虚拟页。4、固定映射区域的范围[FIXADDR_START,FIXADDR_TOP),长度是FIXADDR_SIZE,结束地址是FIXADDR_TOP = (PCI_IO_START-2MB)7、KASAN （动态的内存错误检查工具）影子区域的起始地址是内核虚拟地址空间的起始地址，长度是内核虚拟地址的1/8。通常把文件映射的物理页称为文件页。
2023-09-12 12:53:16
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原创 linux内核源码分析之物理内存
当剩余内存在WMARK_MIN,WMARK_LOW时，说明内存有压力，但能满足进程此时的内存分配要求，当给进程分配好后，会唤醒kswapd进程开始回收内存，直到剩余内存在WMARK_HIGI之上。GFP_HIGHUSER 给用户空间分配高端内存，因为在用户虚拟内存空间中，都是通过页表来访问非直接映射的高端内存区域，所有用户空间一般使用的是高端内存区域ZONE_HIGHMEM。WMARK_MIN（页最小阈值）， WMARK_LOW （页低阈值），WMARK_HIGH（页高阈值）。
2023-09-11 21:52:46
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原创 查询与进程调度(CFS)相关信息
进程的nice值，优先级，调度策略,vruntime等信息。在proc目录下，以下是查询147号进程的调度信息。先执行 echo 1 > /proc/sys/kernel/sched_schedstats。调度相关的统计 需要配置CONFIG_SCHEDSTATS。再次查看，多出来好多statistics信息。
2023-03-06 22:16:15
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原创 linux内核调度问题分析
假如内核只有3个线程，线程0创建线程1和线程2.当系统时钟到来时，时钟中断处理函数会检查是否有进程需要调度。当有进程需要调度时，调度器会选择线程1或者线程2。start_kernel运行在线程0里，线程0创建线程1和线程2。函数调用关系start_kernel()->kernel_debug()->do_fork 创建新线程，并把新线程添加到调度器的就绪队列中。线程0创建线程1和线程2后，进入while线程，线程0不会退出，等待被调度出去。1、产生时钟中断。处理器采用定时器来周期性地执行。
2023-03-06 21:37:37
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原创 数据结构与算法—二叉树（tree）
二叉查找树在频繁的动态更新过程中，可能会出现树的高度远大于logn的情况，从而导致各个操作的效率下降。2、使用数组的顺序存储法，（左子节点 2*i 右子节点 2*i+1 仅仅浪费了下标为0的存储位置）树的任意一个节点，左子树的值小于这个节点的值，而右子树的值，大于这个节点的值。红黑树的高度近似2logn，比AVL树高度大了一倍，在性能上下降并不多。： 左节点
2023-02-28 12:25:58
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原创 数据结构与算法—散列表
工业级散列表的特性1，支持快速插入语、删除查找2、内存占用，不能浪费过多内存；3、稳定性，极端情况下的退化实现散列表1、设计合适的散列函数2、定义装载因子阈值，并支持动态扩容3、选择合适的散列冲突解决方法。
2023-02-27 09:32:21
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原创 在shell中执行一条可执行程序（./a.out） 系统执行的过程
shell 运行test程序，调用fork()系统调用函数来创建一个新进程；分析在命令行下使用./test程序。程序在用户态和内核台中运行的流程。调用exec系统调用函数来装载test程序。do_fork ->新进程。
2023-02-27 09:24:55
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原创 数据结构与算法—二分查找
某个给定值的元素。通过二分查找，找到最后一个起始IP小于等于这个IP地址区间，然后，检查这个IP是否在这个IP区间内，如果在，就取出对应的归属地显示，如果不在则返回没找到。二分查找能解决的问题，大部分倾向于用散列表或者二叉查找树。即使二分查找在内存使用上更节省，但毕竟内存如此紧缺的情况并不多。二分查找更适合在“近似”查找问题，如二分查找的变体边界查找的处理。如果用散列表、二叉树、比较难实现。
2023-02-26 09:15:45
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原创 数据结构与算法—递归recursion
最大深度比较小，如10，50，这样，否则警惕使用递归。因为当前线程剩余的栈空间大小事先无法计算，如果实时计算，代码过于复杂，影响可读性。避免重复计算，可以使用一个数据结构（如散列表）来保存已经求解过的f(k),当递归遇到f(k)时，先看是否已经求解过了，避免重复计算。现象，在递归实现时，如f(6) = f(5)+f(4);f(5)=f(4)+f(3),这样f(4)两次计算。递归调用一次就会在内存栈中保存一次现场数据，在分析递归代码空间复杂度时，需要额外考虑这部分开销。递归，函数调用的数量较大时，非常耗时。
2023-02-26 09:13:23
502
原创 数据结构与算法—队列queue
数组实现，队列大小有限，响应时间相对合理。链式实现，可能有更多的请求排队等待，请求处理响应时间过长，针对时间比较敏感的系统，链式不太合适。在循环队列、阻塞队列、并发队列，在底层系统、框架、中间件开发，起到至关重要的作用。队列为空的时候，从队头取数据会被阻塞，没有数据可以获取，知道队列中有数据才能返回；在多线程情况下，会有多个线程同时操作队列，这时要考虑线程安全问题。基于数组的循环队列，利用CAS原子操作，高效实现并发。如果队列满，插入数据操作会被阻塞，直到有空闲位置再插入，然后返回。2）尾指针，指向队尾；
2023-02-25 09:36:54
433
原创 数据结构与算法—栈stack
所以根本上，只要能保证每进入一个新的函数，都是一个新的作用域就可以。在进入被调用函数的时候，分配一段栈空间给这个函数的变量，在函数结束的时候，将栈顶复位，正好回到调用函数的作用域内。其实，我们不一定非要用栈来保存临时变量，只不过如果这个函数调用符合后进先出的特性，用栈这种数据结构来实现，是最顺理成章的选择。出栈和入栈只需要两个临时变量存储空间，空间复杂度O(1),存n个数据，不能说时间复杂度O(n)，因为n个空间是必须的。从操作数中取出两个数，进行计算，计算后再将结果压入操作数栈，继续比较。
2023-02-25 09:28:42
393
原创 数据结构与算法—链表list
链表，一种提高数据读取性能的技术，在硬件设计、软件开发中有广泛应用。常见CPU缓存，数据库缓存，浏览器缓存等。而且链表的删除，插入导致内存申请和释放，容易造成内存碎片。数组缺点，系统没有足够的连续空间，导致内存不足。数组申请时大小固定，如果不够用，不支持动态扩容。维护一个链表，越靠近尾部节点，是越早之前访问。有新数据访问时，从链表头开始顺序遍历链表。，预读数组中的数据，访问效率更高。而链表在内存中并不是连续存储，没法预读。数组与链表的对比，并不能局限于时间复杂度。数组简单易用，在实现上使用连续的内存空间，
2023-02-24 21:00:34
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原创 数据结构与算法—数组array
删除优化：避免每次搬移数据，可以先记录已经删除的数据位置，当数组空间不足时，再出发一次真正删除，减少搬移次数。在尾插入，O(1),如果在头插入，所有的数据都需要移动一位。数组越界，数组大小3，a[0],a[1],a[2]。a[3]是错误的，并且编译器不报错。数组查找的时间复杂度不是O(1),即使排序好的数组，二分查找，复杂度O（logn）用一组连续的内存空间，来存储一组具有相同类型的数据。业务开发，直接使用容器，省时省力。如果 底层开发，性能优化要做到极致，数组优于容器。非线性表，二叉树，堆，图等。
2023-02-24 20:59:06
486
原创 linux内核—启动程序
在shell中执行./a.out程序的时候，内核是如何执行的？//父进程else if(ret == 0)//子进程execve()else//失败shell进程首先创建子进程，然后子进程装载程序a.out。
2023-02-21 10:56:37
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空空如也
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