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Source Code（源代码）深入理解：从Linux C源代码中一路读下去
Linux（ 差异化系统）是码解一个开放的操作系统，由内核及由各种软件组成。码解Linux C源代码提供了一种深入理解Linux系统的码解方式，但首先我们需要对C语言有一定的码解了解。
Linux C源代码包括所有的码解Linux内核功能模块的代码，以及大量的码解彩票预测分析 源码应用层的软件，比如用户、码解处理器、码解内存管理等。码解每个模块都由一系列的码解C语言函数组成，例如：fork（）、码解pause（）、码解connect（）等。码解当读取源代码时，码解需要理解这些函数的码解功能，以及它们之间的关系，这样才能深入理解每个模块是如何运作的。
要深入理解Linux C源代码，它首先解释函数如何实现其功能，分析它们之间的依赖关系，这样就可以确定调用这些函数的一般设计算法，从而实现更有效的程序。
当读取源代码时，要紧跟这些函数的实现方式，这会帮助我们更好地理解每个模块的设计思想，并获得更深入地了解运行Linux系统的细节，例如CPU分配，内存分配，调度算法，文件系统，进程管理等等。其次，需深入了解C语言的变量类型，指针和引用的用法。
要广泛深入地理解Linux C源代码，我们需要熟练地使用Linux，有一定的编码经验，使用gcc等Linux编译器，以及设计调试工具，如GDB（GNU调试器）等。
因此，从Linux C源代码中，深入理解可以帮助我们更好地理解Linux内核，以及它运行的社区软件，有助于用更容易的方式开发更有效率的程序给Linux系统。
剖析Linux内核源码解读之《实现fork研究(二)》
本文深入剖析了Linux内核源码中fork实现的github redis源码核心过程，重点在于copy_process函数的解析。在Linux系统中，应用层可以通过fork创建子进程或子线程，而内核并不区分两者，它们共享相同的task_struct结构，用于描述进程或线程的状态、资源等。task_struct包含了进程或线程所有关键数据结构，如内存描述符、文件描述符、信号处理等，是内核调度程序识别和管理进程的重要依据。
copy_process作为fork实现的关键，其主要任务是初始化task_struct结构，分配新进程的PID，并将其加入到运行队列。这个过程中，内核栈的初始化导致了fork()调用的两次返回值不同，这与copy_thread函数中父进程复制内核栈至子进程并清零寄存器值有关。这样，子进程返回0，而父进程继续执行copy_thread后续操作，最后返回子进程的PID。
对于线程的独有和共享资源，独有资源通常包括线程特定的数据结构和状态，而共享资源则涉及父进程与线程间的共享内存、文件描述符和信号处理等。这些资源的管理对于多线程程序的正确运行至关重要，需确保线程间资源的互斥访问和安全共享。
年度Linux6.9内核最新源码解读-网络篇-server端-第一步创建--socket
深入解析年Linux 6.9内核的网络篇，从服务端的第一步：创建socket开始。理解用户空间与内核空间的交互至关重要。当我们在用户程序中调用socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)，实际上是触发了从用户空间到内核空间的系统调用sys_socket()，这是创建网络连接的关键步骤。 首先，让我们关注sys_socket函数。这个函数在net/socket.c文件的位置，无论内核版本如何，都会调用__sys_socket_create函数来实际创建套接字，它接受地址族、类型、协议和结果指针。创建失败时，会返回错误指针。kafka压缩源码 在socket创建过程中，参数解析至关重要：网络命名空间（net）：隔离网络环境，每个空间有自己的配置，如IP地址和路由。
协议族（family）：如IPv4（AF_INET）或IPv6（AF_INET6）。
套接字类型（type）：如流式（SOCK_STREAM）或数据报（SOCK_DGRAM）。
协议（protocol）：如TCP（IPPROTO_TCP）或UDP（IPPROTO_UDP），默认值自动选择。
结果指针（res）：指向新创建的socket结构体。
内核标志（kern）：区分用户空间和内核空间的socket。
__sock_create函数处理创建逻辑，调用sock_map_fd映射文件描述符，支持O_CLOEXEC和O_NONBLOCK选项。每个网络协议族有其特有的create函数，如inet_create处理IPv4 TCP创建。 在内核中，安全模块如LSM会通过security_socket_create进行安全检查。sock_alloc负责内存分配和socket结构初始化，协议族注册和动态加载在必要时进行。RCU机制保护数据一致性，确保在多线程环境中操作的正确性。 理解socket_wq结构体对于异步IO至关重要，它协助socket管理等待队列和通知。例如，在TCP协议族的inet_create函数中，会根据用户请求找到匹配的协议，并设置相关的操作集和数据结构。 通过源码，我们可以看到socket和sock结构体的关系，前者是用户空间操作的抽象，后者是内核处理网络连接的实体。理解这些细节有助于我们更好地编写C++网络程序。 此外，原始套接字（如TCP、UDP和CMP）的应用示例，以及对不同协议的深入理解，如常用的IP协议、专用协议和实验性协议，是进一步学习和实践的重要部分。linux源码解读（三十二）：dpdk原理概述（一）
Linux源码解析（三十二）：深入理解DPDK原理（一）
几十年来，随着技术的发展，传统操作系统和网络架构在处理某些业务需求时已显得力不从心。为降低修改底层操作系统的高昂成本，人们开始在应用层寻求解决方案，如协程和QUIC等。强龙回头源码然而，一个主要问题在于基于内核的网络数据IO，其繁琐的处理流程引发了效率低下和性能损耗。
传统网络开发中，数据收发依赖于内核的receive和send函数，经过一系列步骤：网卡接收数据、硬件中断通知、数据复制到内存、内核线程处理、协议栈层层剥开，最终传递给应用层。这种长链式处理方式带来了一系列问题，如上下文切换和协议栈开销。
为打破这种限制，Linux引入了UIO（用户空间接口设备）机制，允许用户空间直接控制网卡，跳过内核协议栈，从而大大简化了数据处理流程。UIO设备提供文件接口，通过mmap映射内存，允许用户直接操作设备数据，实现绕过内核控制网络I/O的设想。
DPDK（Data Plane Development Kit）正是利用了UIO的优点，如Huge Page大页技术减少TLB miss，内存池优化内存管理，Ring无锁环设计提高并发性能，以及PMD poll-mode驱动避免中断带来的开销。它采用轮询而非中断处理模式，实现零拷贝、低系统调用、减少上下文切换等优势。
DPDK还注重内存分配和CPU亲和性，通过NUMA内存优化减少跨节点访问，提高性能，并利用CPU亲和性避免缓存失效，提升执行效率。学习DPDK，可以深入理解高性能网络编程和虚拟化领域的技术，更多资源可通过相关学习群获取。
深入了解DPDK原理，可以从一系列资源开始，如腾讯云博客、CSDN博客、B站视频和LWN文章，以及Chowdera的gpt源码地址DPDK示例和腾讯云的DPDK内存池讲解。
源：cnblogs.com/thesevenths...
剖析Linux内核源码解读之《配置与编译》
Linux内核的配置与编译过程详解如下：配置阶段
首先，从kernel.org获取内核源代码，如在Ubuntu中，可通过`sudo apt-get source linux-$(uname -r)`获取到，源码存放在`/usr/src/`。配置时，主要依据`arch//configs/`目录下的默认配置文件，使用`cp`命令覆盖`/boot/config`文件。配置命令有多种，如通过`.config`文件进行手动修改，但推荐在编译前进行系统配置。配置时注意保存配置，例如使用`/proc/config.gz`，以备后续需要。编译阶段
内核编译涉及多种镜像类型，如针对ARM的交叉编译，常用命令是特定的。编译过程中，可能会遇到错误，需要针对具体问题进行解决。编译完成后，将模块和firmware（体系无关）分别存入指定文件夹，记得为某些硬件添加对应的firmware文件到`lib/firmware`目录。其他内容
理解vmlinux、vmlinuz（zImage, bzImage, uImage）之间的关系至关重要。vmlinuz是压缩后的内核镜像，zImage和bzImage是vmlinuz的压缩版本，其中zImage在内存低端解压，而bzImage在高端解压。uImage是uBoot专用的，是在zImage基础上加上特定头信息的版本。Linux0.内核源码解读(2)-Bootsect.S
本文深入解读Linux0.内核源码中的Bootsect.S，揭秘计算机启动过程的迷雾。
回顾计算机启动过程，当按下电源键，CPU进入实模式状态，初始化寄存器CS:IP为0xFFFF;0x，指向BIOS程序存储的0xFFFF0地址处。BIOS程序事先被刷入只读存储器ROM中，通过地址总线将指令从ROM中取出并执行，BIOS负责自检并设置启动顺序。
当BIOS自检完成，启动磁盘的启动扇区MBR（主引导记录）被加载到内存的0x7C地址处，设置CS=0xC0，IP=0x，计算机控制权转移至操作系统手中。
Bootsect.S的主要任务是加载操作系统到内存中。它首先将自身从MBR中搬运到内存的0x7C地址，并设置段基址，以便后续程序访问内存。接着，Bootsect.S将自己再次搬运到0x地址，为加载setup.s做准备。
之后，Bootsect.S通过BIOS的中断程序将setup.s加载到内存的0x地址，为后续操作系统加载铺平道路。当setup.s加载完成，计算机控制权转移到setup程序手中。
最后，Bootsect.S通过int 0x中断在屏幕上显示"Loading"提示，操作系统开始加载到内存中的0x地址。由于操作系统较大，加载过程需要通过子程序处理磁道、扇区和磁头的计算，以及可能的内存段切换。
Bootsect.S工作流程结束于jmpi 0,SETUPSEG，将控制权转移给setup程序。通过本文的解析，我们深入了解了Bootsect.S在Linux0.内核启动过程中的关键作用。
Linux内核源码分析：Linux进程描述符task_ struct结构体详解
Linux内核通过一个task_struct结构体来管理进程，这个结构体包含了一个进程所需的所有信息。它定义在include/linux/sched.h文件中，包含许多字段，其中state字段表示进程的当前状态。常见的状态包括运行、阻塞、等待信号、终止等。进程状态的切换和原因可通过内核函数进行操作。PID是系统用来唯一标识正在运行的每个进程的数字标识，tgid成员表示线程组中所有线程共享的PID。进程内核栈用于保存进程在内核态执行时的临时数据和上下文信息，通常为几千字节。内核将thread_info结构与内核态线程堆栈结合在一起，占据连续的两个页框，以便于访问线程描述符和栈。获取当前运行进程的thread_info可通过esp栈指针实现。thread_info结构包含task字段，指向进程控制块（task_struct）。task_struct结构体的flags字段用于记录进程标记或状态信息，如创建、超级用户、核心转储、信号处理、退出等。而real_parent和parent成员表示进程的亲属关系，用于查找和处理进程树中的亲属关系。
简单概括Linux内核源码高速缓存原理（图例解析）
高速缓存(cache)概念和原理涉及在处理器附近增加一个小容量快速存储器(cache)，基于SRAM，由硬件自动管理。其基本思想为将频繁访问的数据块存储在cache中，CPU首先在cache中查找想访问的数据，而不是直接访问主存，以期数据存放在cache中。
Cache的基本概念包括块（block），CPU从内存中读取数据到Cache的时候是以块（CPU Line）为单位进行的，这一块块的数据被称为CPU Line，是CPU从内存读取数据到Cache的单位。
在访问某个不在cache中的block b时，从内存中取出block b并将block b放置在cache中。放置策略决定block b将被放置在哪里，而替换策略则决定哪个block将被替换。
Cache层次结构中，Intel Core i7提供一个例子。cache包含dCache（数据缓存）和iCache（指令缓存），解决关键问题包括判断数据在cache中的位置，数据查找(Data Identification)，地址映射(Address Mapping)，替换策略(Placement Policy)，以及保证cache与memory一致性的问题，即写入策略(Write Policy)。
主存与Cache的地址映射通过某种方法或规则将主存块定位到cache。映射方法包括直接(mapped)、全相联(fully-associated)、一对多映射等。直接映射优点是地址变换速度快，一对一映射，替换算法简单，但缺点是容易冲突，cache利用率低，命中率低。全相联映射的优点是提高命中率，缺点是硬件开销增加，相应替换算法复杂。组相联映射是一种特例，优点是提高cache利用率，缺点是替换算法复杂。
cache的容量决定了映射方式的选取。小容量cache采用组相联或全相联映射，大容量cache采用直接映射方式，查找速度快，但命中率相对较低。cache的访问速度取决于映射方式，要求高的场合采用直接映射，要求低的场合采用组相联或全相联映射。
Cache伪共享问题发生在多核心CPU中，两个不同线程同时访问和修改同一cache line中的不同变量时，会导致cache失效。解决伪共享的方法是避免数据正好位于同一cache line，或者使用特定宏定义如__cacheline_aligned_in_smp。Java并发框架Disruptor通过字节填充+继承的方式，避免伪共享，RingBuffer类中的RingBufferPad类和RingBufferFields类设计确保了cache line的连续性和稳定性，从而避免了伪共享问题。
Linux内核源码解析---万字解析从设计模式推演per-cpu实现原理
引子
在如今的大型服务器中，NUMA架构扮演着关键角色。它允许系统拥有多个物理CPU，不同NUMA节点之间通过QPI通信。虽然硬件连接细节在此不作深入讨论，但需明白每个CPU优先访问本节点内存，当本地内存不足时，可向其他节点申请。从传统的SMP架构转向NUMA架构，主要是为了解决随着CPU数量增多而带来的总线压力问题。
分配物理内存时，numa_node_id() 方法用于查询当前CPU所在的NUMA节点。频繁的内存申请操作促使Linux内核采用per-cpu实现，将CPU访问的变量复制到每个CPU中，以减少缓存行竞争和False Sharing，类似于Java中的Thread Local。
分配物理页
尽管我们不必关注底层实现，buddy system负责分配物理页，关键在于使用了numa_node_id方法。接下来，我们将深入探索整个Linux内核的per-cpu体系。
numa_node_id源码分析获取数据
在topology.h中，我们发现使用了raw_cpu_read函数，传入了numa_node参数。接下来，我们来了解numa_node的定义。
在topology.h中定义了numa_node。我们继续跟踪DECLARE_PER_CPU_SECTION的定义，最终揭示numa_node是一个共享全局变量，类型为int，存储在.data..percpu段中。
在percpu-defs.h中，numa_node被放置在ELF文件的.data..percpu段中，这些段在运行阶段即为段。接下来，我们返回raw_cpu_read方法。
在percpu-defs.h中，我们继续跟进__pcpu_size_call_return方法，此方法根据per-cpu变量的大小生成回调函数。对于numa_node的int类型，最终拼接得到的是raw_cpu_read_4方法。
在percpu.h中，调用了一般的read方法。在percpu.h中，获取numa_node的绝对地址，并通过raw_cpu_ptr方法。
在percpu-defs.h中，我们略过验证指针的环节，追踪arch_raw_cpu_ptr方法。接下来，我们来看x架构的实现。
在percpu.h中，使用汇编获取this_cpu_off的地址，代表此CPU内存副本到".data..percpu"的偏移量。加上numa_node相对于原始内存副本的偏移量，最终通过解引用获得真正内存地址内的值。
对于其他架构，实现方式相似，通过获取自己CPU的偏移量，最终通过相对偏移得到pcp变量的地址。
放入数据
讨论Linux内核启动过程时，我们不得不关注per-cpu的值是如何被放入的。
在main.c中，我们以x实现为例进行分析。通过setup_percpu.c文件中的代码，我们将node值赋给每个CPU的numa_node地址处。具体计算方法通过early_cpu_to_node实现，此处不作展开。
在percpu-defs.h中，我们来看看如何获取每个CPU的numa_node地址，最终还是通过简单的偏移获取。需要注意如何获取每个CPU的副本偏移地址。
在percpu.h中，我们发现一个关键数组__per_cpu_offset，其中保存了每个CPU副本的偏移值，通过CPU的索引来查找。
接下来，我们来设计PER CPU模块。
设计一个全面的PER CPU架构，它支持UMA或NUMA架构。我们设计了一个包含NUMA节点的结构体，内部管理所有CPU。为每个CPU创建副本，其中存储所有per-cpu变量。静态数据在编译时放入原始数据段，动态数据在运行时生成。
最后，我们回到setup_per_cpu_areas方法的分析。在setup_percpu.c中，我们详细探讨了关键方法pcpu_embed_first_chunk。此方法管理group、unit、静态、保留、动态区域。
通过percpu.c中的关键变量__per_cpu_load和vmlinux.lds.S的链接脚本，我们了解了per-cpu加载时的地址符号。PERCPU_INPUT宏定义了静态原始数据的起始和结束符号。
接下来，我们关注如何分配per-cpu元数据信息pcpu_alloc_info。percpu.c中的方法执行后，元数据分配如下图所示。
接着，我们分析pcpu_alloc_alloc_info的方法，完成元数据分配。
在pcpu_setup_first_chunk方法中，我们看到分配的smap和dmap在后期将通过slab再次分配。
在main.c的mm_init中，我们关注重点区域，完成map数组的slab分配。
至此，我们探讨了Linux内核中per-cpu实现的原理，从设计到源码分析，全面展现了这一关键机制在现代服务器架构中的作用。
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