发布时间：2015-01-05 16:50:08
进程调度时，当被选中的next进程不是current进程时，需要进行上下文切换。
进行上下文切换时，有一些问题不太容易理解，比如：
1、进程上下文切换必然发生在内核态吗？
2、上下文切换后原来的进程(prev)如果恢复执行，从什么地方开始执行？
3、上下文切换后，如何切换到新进程执行？新进程从什么地方开始执行？
5、上下文切换时，堆栈如何切换，如果保证不混乱？
6、A进程执行时被打断调度B进程运行，B进程正常执行过程中被打断调度C进程运行，C运行被打断中调度D运行，以此类推，看似一个无限嵌套，如何恢复到A进程运行，不会一层层返回吧？会不会有问题？
7、上下文切换后，如何恢复到新进程的用户态程序继续执行？
上述问题(可能还有其它疑问~)在理解了进程上下文切换的细节后，就都能回答了。......【阅读全文】
发布时间：2015-01-05 13:57:45
Linux中有3种栈：
1）用户栈。当进程处于用户态时使用，位于进程地址空间(用户态部分(如：0-0xc0000000))底部，用户态分配局部变量和函数调用时时，使用该栈，跟平时我们见到和理解的一样，就是虚拟地址空间中的一段。
2）内核栈。跟用户栈独立，属于进程，即每个进程都有自己的内核栈，单独分配，大小为8k，跟thread_info结构放在一起，在用户态和内核态切换时，需要进行切换。
3）中断栈。老版本内核中默认认跟内核栈共享，新版本内核中与内核栈独立，且软中断和硬中断单独使用自己的中断栈。中断、异常、软中断使用此栈。
本文主要讲解内核栈、用户栈和内核栈切换的相关实现。......【阅读全文】
发布时间：2014-12-30 16:51:55
kernel 3.10内核源码分析--进程退出exit_code
进程退出时，有相应的exit_code，可用于判断进程退出的原因。......【阅读全文】
发布时间：2014-12-29 10:35:57
使用SystemTap调试新增内核模块
关键点：
1）使用SystemTap调试内核模块，探测点的编写格式示例为：
module("ext3").function("ext3_*")
2）需要将新增的helloworld模块cp到/lib/modules/`uname -r`/extra目录中，否则找不到符号。......【阅读全文】
发布时间：2014-11-19 16:06:19
kernel 3.10内核源码分析--slab原理及相关代码
1、基本原理
我们知道，Linux保护模式下，采用分页机制，内核中物理内存使用buddy system(伙伴系统)进行管理，管理的内存单元大小为一页，也就是说使用buddy system分配内存最少需要分配一页大小。那如果需要分配小于一页的内存该怎么办呢？
另一方面，内核中经常需要大量的数据结构(比如struct task_strcut)，这些数据结构的频繁分配和释放对性能影响较大。
Slab正是用于解决上述的两个问题， Slab 分配器源于 Solaris 2.4 的分配算法，工作于buddy system之上，用于管理特定大小对象的缓存，提高小块内存或特定对象内存分配效率。
Slab的两个用途如前面所述：1、缓存和管理内核中经常使用的数据结构对象，内核中使用slab提供的专用的接口，可以实现数据结构对象的快速分配，大大减少相关开销，提升效率。2、缓存和管理小块内存，也称通用缓存，用于kmalloc的底层实现和支撑。......【阅读全文】
发布时间：2014-09-17 18:29:20
一次用户态进程死循环案例的分析
1、问题现象
业务进程(用户态多线程程序)挂死，操作系统反应迟钝，系统日志没有任何异常。从进程的内核态堆栈看，看似所有线程都卡在了内核态的如下堆栈流程中：
[root@vmc116 ~]# cat /proc/27007/task/11825/stack
[] retint_careful+0x14/0x32
......【阅读全文】
发布时间：2014-09-12 17:02:34
kernel 3.10内核源码分析--udp_sendmsg()--UDP发包流程
udp_sendmsg()主要流程如下：
1）前期处理。包括，对数据长度合法性判断、pending数据的判断、目的地址的处理和获取、控制信息的处理、组播处理、connected信息处理、MSG_CONFIRM标志的处理等。
2）调用ip_append_data()接口将其添加到传输控制块(sock)的发送队列中(利用发送队列中的现有skb，或者新创建skb，详细原理和流程请参见ip_append_data()接口的分析)。
3）判断是否有cork标记(MSG_MORE)，如果没有，则说明需要立即发送，则调用udp_push_pending_frames()接口发送报文，实际是将包提交至IP层；如果设置了cork，则说明需要阻塞等待直到数据达到MTU大小，则完成本次的udp_sendmsg()处理。......【阅读全文】
发布时间：2014-09-09 19:53:39
kernel 3.10内核源码分析--ip_append_data--IP层提供的UDP和RAW socket的发包接口
基本原理
UDP发包流程中，当没有cork的情况下，会走过udp_sendmsg到达ip_append_data，该接口是IP层提供的UDP和RAW Socket的发包接口，同时，TCP中用于发送ACK和RST报文的接口ip_send_reply最终也会调用此接口
该接口的主要作用是：将数据拷贝到适合的skb(利用发送队列中现有的或新创建)中，可能有两种情况:
1）放入skb的线性区(skb->data)中；
2）或者放入skb_shared_info的分片(frag)中
另外，还需要考虑MTU对skb数据进行分割，为IP层的分片做准备。......【阅读全文】
发布时间：2014-09-05 15:00:23
kernel 3.10内核源码分析--Sysrq处理流程、键盘驱动、input子系统相关
1、基本介绍
Sysrq魔术键提供了大量的实用功能，可用户快速获取系统运行状态信息，尤其是在系统出现异常时，收集有用信息，对于疑难问题的分析有极大的帮助。
典型应用场景如：
1）系统进入了挂死状态(如调度出现异常、或系统负荷过重），但仍能响应中断，此时可以通过Sysrq魔术键(c)手工触发panic，结合kdump，就能收集到vmcore信息，用于问题的后续分析定位，非常有用。
2）当系统中某进程出现挂死(可能是D状态，或是死锁)，此时需要确认该进程具体挂在什么地方，可以使用Sysrq魔术键(t)打印出系统中所有进程的堆栈信息。
3）当系统出现反应迟钝、交互困难时，难以通过shell或终端交互获取到有用信息，此时可以使用Sysrq魔术键(m,p)打印出系统中内存使用的详细信息和CPU运行上下文信息等。......【阅读全文】
发布时间：2014-08-29 11:21:00
X86架构中，HLT指令用于使CPU进入HALT状态，在Linux的进程调度模块中，当某CPU较长时间处于idle状态时，可能会执行HLT命令使其进入HALT状态，目的显而易见，是为了节能。CPU的HALT状态，在APCI规范中，对应于CPU的C1状态，属于CPU睡眠状态中的最低级别，即最浅的睡眠。......【阅读全文】
发布时间：2014-08-22 00:33:44
Crash工具用于解析kdump抓取的vmcore信息，如之前分析，vmcore实际为系统运行当时的内存镜像，其中包括了所有的内存中可以看到的信息，通过Crash工具可以解析vmcore中的详细数据，本文主要以sk_buff数据结构为例简单说明Crash中间中对结构体的解析。
?
?1、基本用法
?Crash中使用struct命令解析结构体，具体用法为：
?[struct] ......【阅读全文】
发布时间：2014-08-13 18:58:47
kernel 3.10代码分析--KVM相关--KVM_SET_USER_MEMORY_REGION流程
1、基本原理
如之前分析，kvm虚拟机实际运行于qemu-kvm的进程上下文中，因此，需要建立虚拟机的物理内存空间(GPA)与qemu-kvm进程的虚拟地址空间(HVA)的映射关系。
虚拟机的物理地址空间实际也是不连续的，分成不同的内存区域(slot)，因为物理地址空间中通常还包括BIOS、MMIO、显存、ISA保留等部分。
qemu-kvm通过ioctl vm指令KVM_SET_USER_MEMORY_REGION来为虚拟机设置内存。主要建立guest物理地址空间中的内存区域与qemu-kvm虚拟地址空间中的内存区域的映射，从而建立其从GVA到HVA的对应关系，该对应关系主要通过kvm_mem_slot结构体保存，所以实质为设置kvm_mem_slot结构体。......【阅读全文】
发布时间：2014-08-12 19:44:18
kernel 3.10代码分析--KVM相关--虚拟机创建
1、基本原理
如之前分析，kvm虚拟机通过对/dev/kvm字符设备的ioctl的System指令KVM_CREATE_VM进行创建，本文简单解释及分析在3.10版本内核代码中的相关流程，用户态qemu-kvm部分暂不包括。......【阅读全文】
