冰块的博客

slub calculate order

创建kmem cache时计算page order

简介 slub kmem cache创建过程中需要根据object_size计算分配的page的阶数order。分配的阶数对性能和其他系统组件会有重要影响。 PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER 是内存分配场合的一个概念，如果申请的内存 order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER时就认为本次分配是昂贵的， order <= PAGE_ALL...

Posted by icecube on February 2, 2024

synchronous abort

内存硬件错误触发的系统异常

简介在arm64架构设备上，遇到过内存硬件问题导致的系统异常，非内核代码问题。据boot同事说和启动阶段配置内存涉及到内存时序的一个参数有关。查阅arm cpu手册，根据异常错误码EC区分。 EC, bits [31:26] Exception Class. Indicates the reason for the exception that this register ...

Posted by icecube on January 26, 2024

perf introduction

perf原理与应用

简介与Ftrace相反，Perf的监控范围主要限于单个进程。因此Perf更适合分析特定程序的行为，比如代码的缓存友好性，或者每个函数中花费的时间。 Perf工具本身是构建在内核的perf_events子系统之上，该子系统实际上实现了跟踪、分析和采样功能。 Perf还可以利用Ftrace的架构来连接到跟踪点，类似于Ftrace和LTTng进行跟踪。 Perf_events内部使用一个...

Posted by icecube on January 16, 2024

arm64 FIQ

arm64架构FIQ中断

FIQ简介 FIQ中断的设计旨在提供比普通中断更高的优先级。在AArch64架构中，中断级别是由中断控制器来管理的。 FIQ通常具有较高的中断级别，以确保它们在系统中的其他中断之前被快速处理。较高的优先级意味着可以打断普通中断，在系统发生异常发生时深入到异常现场。系统陷入内核态运行时如果出现关中断死循环的场景，或者关中断后处理时间过长，都可以利用FIQ中断捕捉问题上下文。当发生F...

Posted by icecube on January 13, 2024

sched domain & group

调度域和调度组

简介 Linux内核引入调度域（sched domain）和调度组（sched group）的目的是优化任务调度，以更好地适应多核和多处理器系统的复杂性。这两个概念提供了一种层次结构，允许操作系统更有效地管理和调度任务，以提高系统的整体性能和响应性。 cpu 拓扑分三个级别 Package (PKG) Multi-Core Cache (MC) Simultaneou...

Posted by icecube on January 11, 2024

CPU Isolation

CPU隔离

简介 cpu隔离是个很有用的特性。目的是最小化指定cpu上的内核活动，这些内核活动可能导致延迟，降低性能。有些高带宽网络应用或者实时系统，对延迟和性能有特殊要求，必须独占cpu，不能受到任何其它系统活动的干扰。比如DPDK超高的网络带宽不允许发生丢包或者抖动。系统活动比如，中断、timer、内核线程(比如workqueues)，页面回收等，这些异步的事件处理对于维护系统正常运行...

Posted by icecube on December 18, 2023

riscv PMP内存保护机制

riscv pmp momery mechanism

PMA 简介 PMA，即Physical Memory Attributes，物理内存属性完整的系统物理内存映射包含各种地址空间范围：常规内存区域 MMIO区域空洞每个内存区域有自己的访问属性，可能是如下特性的某个集合支持/不支持读取、写入或者执行支持/不支持子字或者子块访问支持/不支持原子操作操作支持/不支持缓存一致性具有...

Posted by icecube on September 27, 2023

iommu概述

kernel iommu

本文翻译自 An Introduction to IOMMU Infrastructure in the Linux Kernel 概述 The Input-Output Memory Management Unit (IOMMU) 是内存控制器中的一个硬件组件，用于将设备虚拟地址（也可以称为I/O地址或设备地址）转换为物理地址。这种硬件辅助的I/O地址转换显著提高了虚拟环境中的系...

Posted by icecube on September 27, 2023

riscv mmu 介绍

riscv mmu instroduction

MMU负责将虚拟地址转换为物理地址, 实现虚拟内存的管理。在SUPERVISOR模式下，所有虚拟内存地址都经历单级地址转换过程，以将其转换为相应的物理地址；当存在HYPERVISOR时，虚拟地址可以经历两级地址转换过程: 在第一阶段中，客户虚拟地址（GVA）被转换为客户物理地址（GPA），在第二阶段中，GPA被转换为监管者物理地址。这两个阶段也被称为VS阶段和G阶段的转换。五级...

Posted by icecube on August 26, 2023

riscv plic中断控制器

riscv plic

简介 PLIC(platform-level interrupt controller)，平台级中断控制器。 PLIC将各种设备中断复用到Hart上下文的外部中断线上，具有硬件支持的中断优先级。 PLIC支持最多1023个中断（0号中断保留）和15872个上下文，但实际中断和上下文的数量取决于PLIC的实现。 PLIC规范中声称支持15872个上下文，这个数字是基于对多个中断目标和...

Posted by icecube on August 23, 2023