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2018年(14)

我的朋友

分类: LINUX

2018-11-23 08:58:38

 思考问答


1.  在系统启动时,ARM Linux内核如何知道系统中有多大的内存空间?
          1) uboot 通过命令行传过来 mem=x
          2) dts 文件
      
2. 在32bit Linux内核中,用户空间和内核空间的比例通常是3:1,可以修改成2:2吗?
         可以,make menuconfig 中可以配置

3. 物理内存页面如何添加到伙伴系统中,是一页一页添加,还是以2的几次幂来加入呢?
        2的幂加入的,2.6版本的好像是一页一页加的。
       static void __init __free_pages_memory(unsigned long start, unsigned long end)
      {
          int order;
          while (start < end) {
             order = min(MAX_ORDER - 1UL, __ffs(start));
           while (start + (1UL << order) > end)
              order--;
            __free_pages_bootmem(pfn_to_page(start), order);
            start += (1UL << order);
         }
       }


4. 内核的一级页表存放在什么地方?二级页表又存放在什么地方?
     一级页表放在0xc0004000,也就是物理内存偏移0x4000的地方,16K
    二级页表由bootmem分配的。

4.1  低端内存是段映射还是页映射?
      通过map.type = MT_MEMORY_RW; 告诉create_mapping()函数。
      低端内存是段映射,当不足1M的地方按段页映射。

5. 用户进程的一级页表存放在什么地方?二级页表呢?
6. 在ARM32系统中,页表是如何映射的?在ARM64系统中,页表又是如何映射的?



6. 请简述Linux内核在理想情况下页面分配器(page allocator)是如何分配出连续物理页面的。
8. 在页面分配器中,如何从分配掩码(gfp_mask)中确定可以从哪些zone中分配内存?
9. 页面分配器是按照什么方向来扫描zone的?
10. 为用户进程分配物理内存,分配掩码应该选用GFP_KERNEL,还是GFP_HIGHUSER_MOVABLE呢?
11. slab分配器是如何分配和释放小块内存的?
12. slab分配器中有一个着色的概念(cache color),着色有什么作用?
13. slab分配其中的slab对象有没有根据Per-CPU做一些优化?
14. slab增长并导致大量不用的空闲对象,该如何解决?
15. 请问kmalloc、vmalloc和malloc之间有什么区别以及实现上的差异?
16. 使用用户态的API函数malloc()分配内存时,会马上为其分配物理内存吗?
17. 假设不考虑libc的因素,malloc分配100Byte,那么实际上内核是为其分配100Byte吗?
18. 假设两个用户进程打印的malloc()分配的虚拟地址是一样的,那么在内核中这两块虚拟内存是否打架了呢?
19. vm_normal_page()函数返回的是什么样页面的struct page数据结构?为什么内存管理代码中需要这个函数?
20. 请简述get_user_page()函数的作用和实现流程?
21. 请简述follow_page()函数的作用和实现流程?
22. 请简述私有映射和共享映射的区别。
23. 为什么第二次调用mmap时,Linux内核没有捕捉到地址重叠并返回失败呢?
24. struct page数据结构中的_count和_mapcount有什么区别?
25. 匿名页面和page cache页面有什么区别?
26. struct page数据结构中有一个锁,请问trylock_page()和lock_page()有什么区别?
27. 在Linux 2.4.x内核中,如何从一个page找到所有映射该页面的VMA?反响映射可以带来哪些便利?
28. 阅读Linux 4.0内核RMAP机制的代码,画出父子进程之间VMA、AVC、anon_vma和page等数据结构之间的关系图。
29. 在Linux 2.6.34中,RMAP机制采用了新的实现,在Linux 2.6.33和之前的版本中称为旧版本RMAP机制。那么在旧版本RMAP机制中,如果父进程有1000个子进程,每个子进程都有一个VMA,这个VMA里面有1000个匿名页面,当所有的子进程的VMA同时发生写复制时会是什么情况呢?
30. 当page加入lru链表中,被其他线程释放了这个page,那么lru链表如何知道这个page已经被释放了。
31. kswapd内核线程何时会被唤醒?
32. LRU链表如何知道page的活动频繁程度?
33. kswapd按照什么原则来换出页面?
34. kswapd按照什么方向来扫描zone?
35. kswapd以什么标准来退出扫描LRU?
36. 手持设备例如Android系统,没有swap分区或者swap文件,kswapd会扫描匿名页面LRU吗?
37. swappiness的含义是什么?kswapd如何计算匿名页面和page cache之间的扫描比重?
38. 当系统充斥着大量只访问一次的文件访问(use-one streaming IO)时,kswapd如何来规避这种风暴?
39. 在回收page cache时,对于dirty的page cache,kswapd会马上回写吗?
40. 内核有哪些页面会被kswapd写回交换分区?
41. ARM32 Linux如何模拟这个Linux版本的L_PTE_YOUNG比特位呢?
42. 如何理解Refault Distance算法?
43. 请简述匿名页面的生命周期。在什么情况下会产生匿名页面?在什么条件下会释放匿名页面?
44. KSM是基于什么原理来合并页面的?
45. 在KSM机制里,合并过程中把page设置成写保护的函数write_protect_page()有这样一个判断:。这个判断的依据是什么?
46. 如果多个VMA的虚拟页面同时映射了同一个匿名页面,那么此时page->index应该等于多少?
47. 为什么Dirty COW小程序可以修改一个只读文件的内容?
48. 在Dirty COW内存漏洞中,如果Diryt COW程序没有madviseThread线程,即只有procselfmemThread线程,能否修改foo文件的内容呢?
49. 假设在内核空间获取了某个文件对应的page cache页面的struct page数据结构,而对应的VMA属性是只读,那么内核空间是否可以成功修改该文件呢?
50. 如果用户进程使用只读属性(PROT_READ)来mmap映射一个文件到用户空间,然后使用memcpy来写这段内存空间,会是什么样的情况?
51. 请画出内存管理中常用的数据结构的关系图,如mm_struct、vma、vaddr、page、pfn、pte、zone、paddr和pg_data等,并思考如下转换关系。
52. 请画出在最糟糕的情况下分配若干个连续物理页面的流程图。
53. 在Android中新添加了LMK(Low Memory Killer),请描述LMK和OOM Killer之间的关系。
54. 请描述一致性DMA映射dma_alloc_coherent()函数在AEM中是如何管理cache一致性的?
55. 请描述流式DMA映射dma_map_single()函数在ARM中是如何管理cache一致性的?
56. 为什么在Linux 4.8内核中要把基于zone的LRU链表机制迁移到基于Node呢?

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                             kernel   mem_map  bitmap
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