Linux作为一个强大的开源操作系统,广泛应用于服务器、桌面、嵌入式设备等领域。然而,随着应用复杂性的增加和硬件资源的有限,Linux系统性能优化变得越来越重要。本文将从多个方面详细探讨Linux性能优化的方法和技巧,帮助读者更好地发挥系统的潜力。
本文主要讨论在高实时要求、高效能计算、DPDK等领域,Linux如何让某一个线程排他性独占CPU;独占CPU涉及的线程、中断隔离原理;以及如何在排他性独占的情况下,甚至让系统的timer tick也不打断独占任务,从而实现最低的延迟抖动。
Bootloader的启动过程可以分为单阶段、多阶段两种。通常多阶段的 Bootloader能提供更为复杂的功能以及更好的可移植性。从固态存储设备上启动的 Bootloader大多都是两阶段的启动过程。第一阶段使用汇编来实现,它完成一些依赖于CPU体系结构的初始化,并调用第二阶段的代码;第二阶段则通常使用C语言来实现,这样可以实现更复杂的功能,而且代码会有更好的可读性和可移植性。 一般而言,这两个阶段完成的功能可以如下分类:
在某些情况下,您可能需要在Ubuntu操作系统中禁用或启用CPU内核。禁用CPU内核可以帮助您降低功耗,提高性能或解决一些与硬件和软件兼容性相关的问题。本文将介绍如何在Ubuntu中禁用和启用CPU内核的方法。
我们可以在文章的开始就列出一个列表,列出可能影响Linux操作系统性能的一些调优参数,但这样做其实并没有什么价值。因为性能调优是一个非常困难的任务,它要求对硬件、操作系统、和应用都有着相当深入的了解。如果性能调优非常简单的话,那些我们要列出的调优参数早就写入硬件的微码或者操作系统中了,我们就没有必要再继续读这篇文章了。正如下图所示,服务器的性能受到很多因素的影响。
vmstat是一个很全面的性能分析工具,可以观察到系统的进程状态、虚拟内存使用、磁盘的IO、中断、上下文切换、CPU使用等情况。在操作系统性能分析中,能100%理解vmstat输出的含义并灵活应用,是性能分析必备的基本能力。
洪志国,腾讯云工程师,负责 TKE 产品容器运行时,K8s,Mesh 数据面等基础组件研发。 陈鹏,腾讯云工程师,负责腾讯云 TKE 的售中、售后的技术支持,根据客户需求输出合理技术方案与最佳实践,为客户业务保驾护航。 容器的底层实现深度依赖于内核的众多特性,如 overlay 文件系统,namespace,cgroup 等,因此内核的功能和稳定性,在很大程度上,决定了整个容器 PaaS 平台的功能和稳定性。从 TKE 上线三年多以来,上万集群,数十万个节点的运营经验来看,内核问题约占所有节点问题的三分之
本节主要学习: 详细分析UBOOT中"bootcmd=nand read.jffs2 0x30007FC0 kernel;bootm 0x30007FC0" 中怎么实现bootm命令启动内核.
本文介绍了从裸机程序、操作系统和硬件抽象层三个方面分析Linux内核,并详细介绍了Linux内核的初始化过程、进程管理、内存管理、设备驱动、中断处理、性能优化等方面的知识。
3.cat /etc/issue 或cat /etc/redhat-release(Linux查看版本当前操作系统发行版信息)
进程切换,又称为任务切换、上下文切换、或者任务调度。本文就研究Linux内核的进程切换。我们首先理解几个概念。
系统调用是应用程序和操作系统内核之间的功能接口。其主要目的是使得用户可以使用操作系统提供的有关设备管理、输入/输入系统、文件系统和进程控制、通信以及存储管理等方面的功能,而不必了解系统程序的内部结构和有关硬件细节,从而起到减轻用户负担和保护系统以及提高资源利用率的作用。 Linux操作系统作为自由软件的代表,它优良的性能使得它的应用日益广泛,不仅得到专业人士的肯定,而且商业化的应用也是如火如荼。在Linux中,大 部分的系统调用包含在Linux的libc库中,通过标准的C函数调用方法可以调用这些系统
系统调用 跟用户自定义函数一样也是一个函数,不同的是 系统调用 运行在内核态,而用户自定义函数运行在用户态。由于某些指令(如设置时钟、关闭/打开中断和I/O操作等)只能运行在内核态,所以操作系统必须提供一种能够进入内核态的方式,系统调用 就是这样的一种机制。
【引子】周末,读了一篇同事推荐的论文《STUN: Reinforcement-Learning-Based Optimization of Kernel Scheduler Parameters for Static Workload Performance》,很有启发,遂加入个人思考编译成文。
进程或者线程绑定到某个CPU Core,仍然可能会有线程或者进程切换的发生,如果想到达到进一步减少其他进程对于该进程或者线程影响,可以采取把CPU Core从Linux内核调度中剥离出来。Linux内核提供isolcpus,对于有4个CPU core的系统,在启动时候加入isolcpus=2,3,那么系统启动后将不会使用CPU3,CPU4.这里的不适用不是绝对的,但是可以通过taskset命令来设置
上一篇文章中《图解Linux网络包接收过程》,我们梳理了在Linux系统下一个数据包被接收的整个过程。Linux内核对网络包的接收过程大致可以分为接收到RingBuffer、硬中断处理、ksoftirqd软中断处理几个过程。其中在ksoftirqd软中断处理中,把数据包从RingBuffer中摘下来,送到协议栈的处理,再之后送到用户进程socket的接收队列中。
Linux内核对网络包的接收过程大致可以分为接收到RingBuffer、硬中断处理、ksoftirqd软中断处理几个过程。其中在ksoftirqd软中断处理中,把数据包从RingBuffer中摘下来,送到协议栈的处理,再之后送到用户进程socket的接收队列中。
(文章大部分转载于:https://consen.github.io/2018/01/17/debug-linux-kernel-with-qemu-and-gdb/)
本文将为各位工程师演示全志T507-H工业评估板(TLT507-EVM)基于IgH EtherCAT控制伺服电机方法,生动说明Linux-RT + Igh EtherCAT的强大之处!
开发人员在高性能系统的性能调优过程中,经常会碰到各种背景的噪声干扰, 从而使得收集的数据不够精确。本文主要从CPU 以及Linux操作系统的角度来分析各种噪声的来源以及消除方法。最终的目标是搭建基准平台,在特定的cpu上实现”0”干扰。
在通用PC领域,不论是windows还是linux界,我们都会经常听到"32位"与"64位"的说法,类似的还有"x86"与"x86_64","i386"与"amd64",这两组概念之间有着怎样的联系和区别呢?
Linux系统内核、发行版本有很多,那么如何查看当前Linux系统的内核信息、Linux系统发行版本等信息呢?在此分享查询Linux系统详细信息的方法:
系统调用是应用程序(包含运行库)与操作系统内核的接口,它决定了应用程序如何与内核打交道。在现在的操作系统系统里,程序运行的时候,本身是没有权利访问系统的资源,由于系统有限的资源有可能被不同的应用程序同时访问,因此,如果不加以保护,各个应用程序的冲突在所难免。所以现代操作系统都尽可能的把冲突的资源保护起来,阻止程序直接访问。这些资源,包括文件、网络、IO、各种设备等。
Linux系统中一切皆文件,仔细想一下Linux系统的很多活动无外乎读操作和写操作,零拷贝就是为了提高读写性能而出现的。
TLB 是页表项的物理 cache,用于加速虚拟地址到物理地址的转换。CPU 在访问一个虚拟地址时,首先会在 TLB 中查找,如果找不到对应的表项,那么就称之为 TLB miss,此时就需要去内存里查询页表,如果页表项是合法的,那么就会把它添加到 TLB 中。如果内核修改了页表,那么就需要主动的去清空一下当前的 TLB。
Linux下的CPU信息全部都在/proc/cpuinfo这个文件中,可以直接打开看。
从Linux 2.6.23开始,默认的调度器为CFS,即"完全公平调度器"(Completely Fair Scheduler)。CFS调度器取代了之前的"O(1)"调度器。
根据任务的不同,CPU 的上下文切换可以分为几个不同的场景,也就是:进程上下文切换、线程上下文切换、中断上下文切换。
白嘉庆,西邮陈莉君教授门下研一学生。曾在华为西安研究所任C++开发一职,目前兴趣是学习Linux内核网络安全相关内容。
实时虚拟化听起来有点矛盾,但是它确实是有用的(在某些条件下),并且为 Linux 内核的灵活性又提供了一个强有力的证明。KVM2015 论坛的前两个演讲就详细的讨论了实时虚拟化。第一个演讲者是 Rik
像大白这种调包侠,深知不懂底层技术点就如同空中楼阁,再这样下去面阿里p10是没希望了。
多任务系统中, 内核负责管理各个任务, 或者说为每个任务分配CPU时间, 并且负责任务之间的通讯.
啪啪啪,滋滋滋,通常我们会在手机里听得这些杂音,特别是在一些LLD audio的情况下,更是如此。 audio 杂音产生的原因很多。
下面以最常用的 read() 和 write() 函数来介绍 Linux 的 I/O 处理流程。
当我们要看系统IO情况时,一般最先想到的应该就是iostat命令的。iostat提供了丰富的参数给我们查询各种维度的io数据。学习iostat有助于我们排查IO相关问题时可以更快的定位到问题根源。
linux的kernel内核外是系统调用,系统调用外是shell、库函数,而应用程序则在最外层
1、登录Terminal,执行:cat /proc/cpuinfo,就会显示出主机的CPU详细参数,如内核、频率、型号等等,以下是我Linux 系统主机的CPU:
从启动引导程序 bootloader(uboot)跳转到 Linux 内核后,Linux 内核开始启动,今天我们分析一下 Linux 内核启动入口。
在 Linux 系统中的 /proc/stat 文件中存储了CPU 活动的信息,该文件中的所有值都是从系统启动开始累计到当前时刻。不同内核版本中该文件的格式可能不大一致,以下通过实例来说明数据该文件中各字段的含义。
%us: 表示用户空间程序的cpu使用效率 %sy:表示系统空间程序的cpu使用效率 %ni: 表示用户空间通过nice调度过的程序的cpu使用效率 %id: 空闲cpu %wa:cpu运行时等待io的时间 %hi: cpu运行过程中硬中断的数量 %si: cpu处理软中断的数量 %st: 被虚拟机偷走的cpu
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参考 【Linux 内核】调度器 ⑨ ( Linux 内核调度策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_FIFO 策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_BATCH策略 ) 博客 , 介绍了 Linux 内核相关的调度策略 ;
作者:Linux云计算架构 链接:https://mp.weixin.qq.com/s/r8SvHyPKWUG1AwRIn9ah5w
Linux 在消费电子领域的应用已经相当普遍,而对于消费电子产品而言,省电是一个重要的议题。
Linux 在消费电子领域的应用已经相当普遍,而对于消费电子产品而言,省电是一个重要的议题。 Linux 电源管理非常复杂,牵扯到系统级的待机、频率电压变换、系统空闲时的处理以及每个设备驱动对系统待机的支持和每个设备的运行时(Runtime)电源管理,可以说它和系统中的每个设备驱动都息息相关。 对于消费电子产品来说,电源管理相当重要。因此,这部分工作往往在开发周期中占据相当大的比重,下图呈现了 Linux 内核电源管理的整体架构。大体可以归纳为如下几类: 1)CPU 在运行时根据系统负载进行动态电压和频率变
这本书属于学习Linux内核原理必读推荐书目之一!对Linux内核的设计原理进行了细致的说明,也有具体实现部分的介绍,结合源码能很好的理解Linux内核;
BootLoader的目标是正确调用内核的执行,由于大部分的BootLoader都依赖于CPU的体系结构。因此大部分的BootLoader都分为两个步骤启动。依赖于CPU体系结构(如设备初始化等)的代码都放在stage1。而stage2一般使用C语言实现,能够实现更加复杂的功能,代码的可移植性也提高。
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