GICv3中断虚拟化深度解析

说明::本文所参考的内核版本是:Linux(none)6.3.0-rc1+:1.计算机中断处理框架简介::在计算机系统中,关于中断处理的软硬件框架如图1-1所示。一个设备中断从产生到处理的过程可以概括为以下5个主要阶段:1)设备产生中断信号并发送至中断控制器;:2)中断控制器将硬件中断ID定向到适当的CPU;:3)CPU对中断进行响应,将PC指针跳至Vector表中的对应中断处理入口,即irq_handle;:4)irq_handle进一步调用通用中断处理函数gene

dig命令揭秘Linux网络诊断神器

dig是在linux系统上用于查询dns信息的一个功能强大的工具。通过dig命令,用户可以获取有关域名解析、dns记录、域名服务器以及其他与域名相关的重要信息。本文将详细介绍dig命令的使用方法,并提供示例代码,以帮助读者更深入地理解和有效利用这一实用工具。查询域名解析:首先,了解如何使用dig命令查询域名的解析信息。以下是一些常用的查询方式:1查询域名的A记录要查询特定域名的A记录,可以运行以下命令,将example.com替换为要查询的域名:dig 

Linux内核低精度定时器原理解析

在学习数据结构课程时,我们知道用于快速查找有序数据的数据结构有如何几种:平衡二叉树最大堆/最小堆跳跃表…由于这些数据结构的时间复杂度都是log(n),对性能要求非常高的内核来说是不能接受的,所以内核使用了一种性能更高的数据结构:时间轮。时间轮能够保证在时间复杂度为log(1)的情况下找到将要到期的定时器,下面我们将会介绍时间轮的原理。时间轮的基本思想是通过数组来保存定时器,而数组的索引就是定时器的过期时间。如下图所示:如上图所示的数组中,索引为1的槽位存放

2023年22个顶级Linux终端模拟器

linux操作系统中的终端模拟器是一种常见工具,为用户提供了图形界面来模拟命令行环境。除了执行命令行操作外,终端模拟器还提供了多种功能和特性,例如多标签页、自定义配置以及分屏显示等,这些功能使得用户可以更有效地利用命令行界面。在本文中,我们将介绍2023年的22款最佳linux桌面终端模拟器,它们在各自领域具有独特的功能和特点,满足了不同类型用户的需求。接下来,按字母顺序排列,将详细介绍这22款终端模拟器。Alacritty::Alacritty是一个快速、跨平台的终端模拟器,采用Rus

深入解析Linux内核MMU-Gather操作

在linux内核的虚拟内存管理中,特别是在处理器架构为arm64、内核源码版本为linux-5.10.50、运行的ubuntu版本为20.04.1,并借助于代码阅读工具vim、ctags以及cscope的情况下,我们将深入探讨mmu_gather操作的机制。我们将看到这个操作是如何确保在释放物理页面之前正确地刷新tlb,并且如何聚集更多的页面以便统一释放。当一个进程退出或者执行munmap操作时,内核需要解除相关虚拟内存区域的页表映射,并且在刷新或者无效化tlb后释放或者回收相关的物理页面。这

深入解析Linux的I/O系统奥秘

传统的系统调用i/o在linux中是通过write()和read()这两个系统调用来实现的。read()函数用于将文件数据读取到缓冲区中,而write()则用于将缓冲区中的数据输出到网络端口。read(file_fd, tmp_buf, len);write(socket_fd, tmp_buf, len);登录后复制下面的图示展示了传统I/O操作中的数据读取和写入过程。这个过程中涉及了2次CPU拷贝和2次DMA拷贝,总共4次拷贝操作,同时也包

Linux内存泄漏检测原理揭秘

在使用没有垃圾回收的语言时,由于忘记释放内存而导致内存耗尽的情况可能会发生,这被称为内存泄漏。即使内核也需要管理内存,内存泄漏的情况也可能发生。为了找出引起内存泄漏的位置,linux内核开发者开发了kmemleak功能。接下来我们将详细介绍kmemleak功能的原理和实现细节。kmemleak原理:首先让我们分析一下,什么情况会导致内存泄漏。1.导致内存泄漏的原因内存泄漏的根本原因是用户未释放不再使用的动态分配内存。那么,哪些内存属于不再使用的呢?一般来说,没有被指针引用的内存都属于

Linux线程与信号交互机制解析

深度探讨Linux线程与信号的关系::在linux系统中,线程作为进程的一种特殊形式存在。它们与父进程共享相同的地址空间和其他资源,但具有独立的执行流。这种特性使得线程在实现并发时成为一种强大的工具。信号则是一种用于进程间通信的重要机制,它用于通知进程发生了某种事件。这些事件可以是来自操作系统或其他进程的通知,比如进程终止或特定条件的发生。线程与进程的本质区别:在Linux系统中,线程实际上就是轻量级的进程。它们共享父进程的地址空间和其他资源,但是每个线程都有自己的执行流。这意味着线程可

深入解析Linux内核内存管理

因为物理内存是多个进程所有的,每个进程都有一个用户空间。如果采用直接映射的话,对应的物理地址是会冲突的。其用户空间的逻辑地址大小都为3G,所以存在逻辑地址相同,但是对应的物理地址不同。需要通过页表来转化,一个进程会对应一个页表。3、如何将虚拟地址映射到物理内存:虚拟地址通过页表:将虚拟地址:转化为物理地址,每个进程都对应着一个页表,::内核只有一个页表。:虚拟空间和物理内存都按照4k来分页,一个虚拟空间中的页和物理内存中页是一一对应的。页表映射:如上图所

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