Linux内核页表结构解析
Linux swapper_pg_dir
在Linux内核中,swapper_pg_dir 是一个关键的数据结构,用于管理系统的页表(Page Tables)。以下是详细解释:
1. 定义与作用
初始内核页表:swapper_pg_dir 是内核启动时使用的 顶级页全局目录(Page Global Directory, PGD)。它在系统引导阶段初始化,负责建立内核空间的初始虚拟地址到物理地址的映射。
内核空间映射:它直接映射内核代码、数据、设备内存(如vmalloc区域)等核心区域。所有进程共享内核空间的映射,因此swapper_pg_dir 的内核部分在进程切换时保持不变。
2. 生命周期与使用场景
引导阶段:在系统启动时(如start_kernel()函数),内核通过swapper_pg_dir启用分页机制(MMU)。此时它提供临时的1:1线性映射(物理地址 = 虚拟地址 - 固定偏移)。
运行时:系统初始化完成后,内核切换到完整的页表结构,但swapper_pg_dir仍保留:
作为 内核主页表,为所有进程的内核空间提供统一映射。
在进程切换时,用户空间的页表(P ...
eu-stack命令用法及示例详解
eu-stack命令用法及示例
eu-stack 是 elfutils 工具集的一部分,用于获取正在运行进程或核心转储文件(core dump)的堆栈跟踪信息。它比 pstack 更高效,尤其适合生产环境调试。以下是详细用法和示例:
基本语法12eu-stack [选项] <pid> # 分析运行中的进程eu-stack [选项] -c <core> -e <executable> # 分析核心转储文件
常用选项
选项
说明
-p <pid>
指定目标进程的 PID
-c <core>
指定核心转储文件
-e <executable>
指定可执行文件(分析 core 时必需)
-n
跳过系统调用帧(只显示用户空间栈)
-s
包含系统调用帧(默认)
-l
显示源代码行号(需调试符号)
-q
安静模式(减少输出)
-r
显示原始地址(不解析符号)
示例场景1. 获取运行中进程的堆栈1eu-stack -p 1234
输出示例:
12345#0 0x000 ...
获取D状态进程栈信息方法
用户态二进制D状态死锁获取其栈信息
要获取用户态二进制进程在 D 状态(不可中断睡眠)下的栈信息,可以按照以下步骤操作。D 状态通常发生在进程等待不可中断的系统资源(如 I/O)时,此时进程不响应信号,但栈信息仍可通过特定方法获取:
1. 确认进程状态1ps aux | grep <进程名>
检查进程状态列是否为 D(例如:R+ 表示运行中,D 表示不可中断睡眠)。
2. 获取用户栈信息方法 1:直接通过 /proc 文件系统
查看用户栈:用户栈信息存储在 /proc/<PID>/stack 中,但此文件通常仅显示 内核栈(需 root 权限)。用户栈需通过其他工具获取。
方法 2:使用 gdb 附加进程1gdb -p <PID>
在 gdb 中执行:12(gdb) bt # 打印栈回溯(gdb) info threads # 查看所有线程栈(如果是多线程)
注意:若进程因系统调用阻塞,gdb 可能无法立即响应,稍等片刻或强制中断(Ctrl+C)后可尝试获取栈信息。
方法 3:使用 pstack 或 gstack1psta ...
Linux vmap
Linux
Linux内核vmap接口用法及使用注意事项,提供一个demo
Linux内核vmap接口详解接口功能vmap() 用于将一组物理不连续的内存页映射到连续的虚拟地址空间,常用于需要大块连续虚拟地址但物理内存分散的场景(如DMA缓冲区、文件系统缓存等)。
核心函数12345678#include <linux/vmalloc.h>// 创建映射void *vmap(struct page **pages, unsigned int count, unsigned long flags, pgprot_t prot);// 解除映射void vunmap(const void *addr);
参数说明
pages: 指向 struct page* 数组的指针
count: 要映射的页数
flags: 映射标志(常用 VM_MAP | VM_IOREMAP)
prot: 页面保护标志(如 PAGE_KERNEL)
使用注意事项
物理页管理需预先分配好物理页(如 alloc_page() 或 kmalloc()),调用方负责释放
映射生命周 ...
Linux内核函数耗时测量方法
Linux内核中获取单个函数执行耗时的方法
在Linux内核中,获取单个函数的执行耗时可通过多种方法实现,具体选择取决于场景需求(如精度、实时性、是否可修改内核代码等)。以下是常用方法及示例:
1. 使用 printk + 时间函数(简单临时测试)在函数入口/出口记录时间戳并计算差值(精度:纳秒级)。
12345678910111213#include <linux/ktime.h>void my_function(void) { ktime_t start, end; s64 delta_us; start = ktime_get(); // 获取当前时间 // ... 函数逻辑 ... end = ktime_get(); delta_us = ktime_to_us(ktime_sub(end, start)); // 转换为微秒 printk(KERN_INFO "Execution time: %lld us\n", delta_us);}
优点:简单直接,无需额外工具。 ...
alloc_pages最大内存分配限制
alloc_pages最大能分配多大的内存
在 Linux 内核中,alloc_pages 函数(以及其封装函数如 __get_free_pages)最大能分配的连续物理内存大小主要取决于 MAX_ORDER 这个编译时常量。
核心限制:MAX_ORDER
alloc_pages 通过一个 order 参数来指定要分配的页面数量(连续页)。
order 的有效范围是 0 到 MAX_ORDER - 1。
分配的页面数量是 2^order。
因此,最大能分配 2^(MAX_ORDER - 1) 个连续的物理页面。
默认的 MAX_ORDER 值
在 绝大多数标准内核配置和架构(如 x86_64, ARM64) 上,MAX_ORDER 的默认值是 11。
这意味着:
order 最大可以是 10 (因为 MAX_ORDER - 1 = 10)。
最大页面数 = 2^10 = 1024 页。
在 页大小为 4KB 的系统上,最大连续物理内存 = 1024 * 4KB = 4MB。
在 页大小为 64KB 的系统上(某些 ARM 配置),最大连续物理内存 ...
mount命令参数详解
mount命令参数解读
mount 命令在 Linux/Unix 系统中用于将存储设备(硬盘分区、USB 驱动器、光盘、ISO 映像、网络共享等)的文件系统附加到目录树中的某个挂载点,使其内容可访问。理解其参数对于有效管理系统存储至关重要。
以下是对常用 mount 参数的详细解读:
基本语法:
1mount [-参数] [-o 挂载选项] [设备名] [挂载点]
常用参数:
无参数:
mount 或 mount -l
作用: 列出当前系统中所有已挂载的文件系统。-l 选项会同时显示文件系统的卷标(Label)。
指定文件系统类型 (-t type):
作用: 显式指定要挂载的设备上的文件系统类型。
常用类型:
ext4, ext3, ext2: Linux 常用文件系统
xfs, btrfs: 其他 Linux 高性能/现代文件系统
vfat, fat32, ntfs: Windows 文件系统 (通常需要额外工具如 ntfs-3g)
iso9660: CD/DVD ISO 映像文件系统
udf: DVD 文件系统
nfs: 网络文件系统 ( ...
Linux判断so动态库加载方法
Linux下如何判断so动态库是否已加载
在Linux下,判断一个共享库(.so文件)是否已被加载,可以通过以下几种方法实现:
方法1:检查 /proc/<PID>/maps 文件每个进程的内存映射信息都存储在 /proc/<PID>/maps 文件中,其中 <PID> 是进程ID。
找到目标进程的PID:1ps aux | grep <进程名>
检查库是否加载:1cat /proc/<PID>/maps | grep '库名\.so'
示例(检查进程 nginx 是否加载 libcrypt.so):1cat /proc/$(pgrep nginx | head -1)/maps | grep libcrypt.so
若有输出,则表示库已加载。
方法2:使用 lsof 命令lsof 可以列出被进程打开的文件(包括共享库):
1lsof -p <PID> | grep '库名\.so'
示例:
1lsof -p $(pgrep firefox) | grep li ...
Linux挂载命名空间结构体使用指南
Linux独立模块如何使用struct mnt_namespace 结构体
在Linux内核中,struct mnt_namespace 用于管理挂载命名空间(Mount Namespace),它是实现容器文件系统隔离的核心结构。以下是使用该结构体的关键步骤和示例:
1. 关键结构体成员12345678struct mnt_namespace { atomic_t count; // 引用计数 struct mount * root; // 根挂载点 struct list_head list; // 挂载点链表头 wait_queue_head_t poll; // 等待队列 u64 seq; // 序列号(用于事件通知) // ... 其他成员(版本相关)};
2. 使用场景
获取当前命名空间通过当前进程的 nsproxy 获取:
1struct mnt_namespace *ns = current->nsproxy-& ...
so动态库是否加载如何判断
so
so动态库是否加载如何判断
在Windows系统中,判断动态库(DLL)是否已加载到当前进程,可以通过以下几种方法实现:
方法1:使用 GetModuleHandle 函数这是最直接高效的方法。该函数检查指定模块(DLL)是否已加载,若已加载则返回模块句柄,否则返回 NULL。
1234567891011121314151617#include <Windows.h>bool IsDllLoaded(LPCWSTR lpDllName) { // 检查DLL是否已加载(不触发加载) HMODULE hModule = GetModuleHandleW(lpDllName); return (hModule != NULL);}// 示例用法int main() { if (IsDllLoaded(L"user32.dll")) { // DLL已加载 } else { // DLL未加载 } return 0 ...
Linux UBI设备信息解读指南
Linux ubinfo命令 ubinfo -a结果解读
ubinfo -a 命令用于显示 Linux 系统中所有 UBI(Unsorted Block Images)设备及其卷(volumes)的详细信息。以下是对其输出结果的逐项解读,结合关键参数和实际意义:
输出结构示例及解读12345678910111213141516171819202122232425262728ubi0 # UBI 设备编号(此处为 ubi0)Volumes count: 2 # 当前设备上的卷数量Logical eraseblock size: 126976 bytes, 124.0 KiB # 逻辑擦除块大小(重要:读写操作的最小单位)Total amount of logical eraseblocks: 1020 (129515520 bytes, 123.5 MiB) # 总逻辑块数Amount of available logical eraseblocks: 10 # 可用逻辑块数(未分配的空间)Maximum coun ...
Linux内核判断物理页使用方法
Linux内核中如何快速判断物理页是否在被使用
在Linux内核中,判断一个物理页(由 struct page 表示)是否正在被使用,主要通过检查其引用计数(Reference Count)来实现。以下是详细方法和关键点:
核心方法:检查引用计数
使用 page_count() 函数Linux内核提供了辅助函数 page_count() 直接获取页面的引用计数:
123#include <linux/mm.h>int active = page_count(page); // 返回引用计数值
返回值含义:
**> 0**:页面正在被使用(至少有一个引用)。
**= 0**:页面未被使用(空闲状态,可能已被释放或可被回收)。
直接访问 _refcount 成员某些场景可能需要更精细的控制,可直接访问 struct page 的引用计数成员(不同内核版本字段名可能不同):
12345// 内核版本 >= 4.6atomic_t refcount = page->_refcount; // 旧版本(如 < 4.6)atomic_t refcou ...
WSL的局限性与适用场景分析
wsl的局限性
Windows Subsystem for Linux (WSL) 是微软提供的兼容层,允许用户在 Windows 上直接运行 Linux 环境,虽然功能强大,但仍存在一些局限性,主要包括以下几个方面:
1. 不完全的 Linux 内核兼容性
非原生内核:WSL 2 虽然使用了轻量级虚拟化技术(基于 Hyper-V),但其 Linux 内核是微软定制的,并非完整原生内核,可能导致某些内核级功能(如自定义内核模块、某些文件系统或驱动)无法使用。
系统调用支持不完整:部分 Linux 系统调用(如 io_uring、cgroups v2)可能未完全实现或存在性能差异。
2. 硬件和驱动限制
硬件直通支持有限:WSL 无法直接访问某些硬件(如 GPU 加速在部分场景下需额外配置,USB 设备支持需第三方工具)。
文件系统性能问题:
WSL 1 的跨文件系统(如访问 Windows 的 NTFS)性能较差。
WSL 2 的 Linux 内文件系统(ext4)性能较好,但访问 Windows 文件(通过 /mnt/c)时仍有延迟(因网络协议模拟)。
3. 网 ...
ubinfo含义及可能解释
ubinfo含义介绍
“ubinfo” 并不是一个广泛认可或标准化的通用术语或缩写。它的含义高度依赖于具体的上下文。在不同的领域或特定系统中,它可能有不同的解释。
以下是一些比较常见的可能性及其对应的领域:
带宽信息 / 上下行信息:
领域: 网络通信、宽带技术、移动通信(4G/5G)。
含义: 这是最常见的一种解释,尤其是在网络配置、性能监控或诊断工具中。
U 通常代表 Uplink (上行链路 - 设备向网络发送数据)。
B 通常代表 Bandwidth (带宽) 或 Bearer (承载通道)。
Info 代表 Information (信息)。
解释: ubinfo 指的是关于上行链路带宽或上行链路承载信息的详细信息。这可能包括:
当前分配的上行带宽速率。
上行信道的状态。
上行调制编码方案。
上行信号质量参数。
例子: 在蜂窝网络调制解调器的诊断信息里,你可能会看到 ubinfo 字段,显示当前的上行连接速率和质量。
特定软件/工具/命令:
领域: 计算机软件、命令行工具、内部系统。
含义: 某个特定的软件程序、脚本、 ...
推荐免费生日视频制作软件
打算做一个生日视频,由照片和视频组成,推荐一个免费的软件
制作生日视频的免费软件推荐如下,根据你的操作系统和需求选择:
1. 剪映(CapCut)国际版
平台:Windows / Mac / 手机(iOS/Android)
优点:
完全免费,无强制水印。
操作简单,适合新手,有丰富的模板(包括生日主题)。
自动字幕、滤镜、转场效果、背景音乐库。
支持多轨道编辑,可混合照片和视频。
注意:国内版(剪映)部分特效需VIP,国际版(CapCut)无此限制。
2. DaVinci Resolve(专业级)
平台:Windows / Mac / Linux
优点:
专业级免费软件,功能强大(剪辑、调色、特效)。
支持高清/4K视频,适合对画质要求高的用户。
多轨道时间轴,可精细调整照片和视频片段。
缺点:界面较复杂,需要一定学习成本。
3. Shotcut(开源免费)
平台:Windows / Mac / Linux
优点:
完全免费且开源,无广告或水印。
支持多种格式,功能齐全(关键帧、滤镜、转场 ...