冰块的博客

日拱一卒不期而至

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...

发布于 2024年1月16日

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...

发布于 2024年1月13日

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...

发布于 2024年1月11日

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...

发布于 2023年12月18日

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...

发布于 2023年9月27日

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...

发布于 2023年9月27日

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...

发布于 2023年8月26日

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...

发布于 2023年8月23日

riscv原子指令

riscv atomic instructions

简介原子操作需要处理器提供硬件支持，不同的处理器体系结构在原子操作上会有不同的实现。对riscv架构来说，就是A扩展，也被称为原子指令集扩展。包含了一些指令，可以原子地读取、修改和写入内存，主要是为了在同一内存空间中的多个RISC-V处理器之间提供同步。 A扩展提供了两种类型的原子指令，分别是原子fetch-and-op内存(AMO)指令和load-reserved/store-c...

发布于 2023年8月21日

高速缓存的别名和同名问题

cache alias and homonyms

高速缓存三种映射方式直接相连映射全相连映射组相连映射三种缓存匹配方式 VIVT 虚拟索引虚拟标记 VIPT 虚拟索引物理标记 PIPT 物理索引物理标记地址高位部分是标记，中间位置是索引，低位部分是cache行内地址。索引就是用于查找cache行匹配的行号，和行内地址共同定位cache中的数据。根据索引找到cache行，就可以获取到...

发布于 2023年8月17日