实时分为硬实时和软实时，硬实时要求绝对保证响应时间不超过期限，如果超过期限，会造成灾难性的后果，例如汽车在发生碰撞事故时必须快速展开安全气囊；软实时只需尽力使响应时间不超过期限，如果偶尔超过期限，不会造成灾难性的后果.
实时系统要求对事件的响应时间不能超过规定的期限，响应时间是指从某个事件发生到负责处理这个事件的进程处理完成的时间间隔，最大响应时间应该是确定的、可以预测的。
Linux 内核中的同步机制：原子操作、信号量、读写信号量、自旋锁的API、大内核锁、读写锁、大读者锁、RCU和顺序锁。 1、介绍 在现代操作系统里，同一时间可能有多个内核执行流在执行，即使单CPU内核也需要一些同步机制来同步不同执行单元对共享的数据的访问。 主流的Linux内核中的同步机制包括： 原子操作 信号量（semaphore） 读写信号量（rw_semaphore） 自旋锁spinlock 大内核锁BKL(Big Kernel Lock) 读写锁rwlock、 brlock（只包含在2.4内核中
原子操作 通常我们代码中的a = a + 1这样的一行语句，翻译成汇编后蕴含着3条指令: ldr x0, &a add x0,x0,#1 str x0,&a 即 (1)从内存中读取a变量到X0寄存器 (2)X0寄存器加1 (3)将X0写入到内存a中 既然是3条指令，那么就有可能并发，也就意味着返回的结果可能不是预期的。 然后在linux kernel的操作系统中，提供访问原子变量的函数，用来解决上述问题。其中部分原子操作的API如下： atomic_read atomic_add_return(i,v) a
要理解第一个问题，得先从ACPI（高级配置与电源接口）说起，ACPI是一种规范（包含软件与硬件），用来供操作系统应用程序管理所有电源接口。
最近客户的centos频繁重启，但是由于没有vmcore文件产生，但客户急于解决，无法等待vmcore，所以只能尝试从堆栈角度分析内核，找出问题的根由。
性能为王，系统的性能提升是每一个工程师的追求。目前，性能优化主要集中在消除系统软件堆栈中的低效率上或绕过高开销的系统操作。例如，内核旁路通过在用户空间中移动多个操作来实现这个目标，还有就是为某些类别的应用程序重构底层操作系统.
一，softlockup: watchdog软狗/软锁----用于检测系统调度是否正常。 能响应中断，但调度异常。
所谓实时，就是一个特定任务的执行时间必须是确定的，可预测的，并且在任何情况下都能保证任务的时限（最大执行时间限制）。实时又分软实时和硬实时，所谓软实时，就是对任务执行时限的要求不那么严苛，即使在一些情况下不能满足时限要求，也不会对系统本身产生致命影响，例如，媒体播放系统就是软实时的，它需要系统能够在1秒钟播放24帧，但是即使在一些严重负载的情况下不能在1秒钟内处理24帧，也是可以接受的。所谓硬实时，就是对任务的执行时限的要求非常严格，无论在什么情况下，任务的执行实现必须得到绝对保证，否则将产生灾难性后果，例如，飞行器自动驾驶和导航系统就是硬实时的，它必须要求系统能在限定的时限内完成特定的任务，否则将导致重大事故，如碰撞或爆炸等。
1. 问题背景 日前，某客户反映他们的实例有一段时间内慢查询突增，监控页面上也显示那段时间内监控数据也没有上报，经查看系统日志，以下内容引起了我们的注意： Mar 15 23:06:30 TENCENT64 kernel: BUG: soft lockup - CPU#2 stuck for 22s! [jbd2/md0-8:3661] ... Mar 15 23:06:30 TENCENT64 kernel: CPU: 2 PID: 3661 Comm: jbd2/md0-8 Not tainted 3
• 休眠唤醒指系统进入低功耗和退出低功耗模式，一般称之为 Standby。standby 分为 super standby 和 normal standby，区别是 cpu 是否掉电。
Linux 内核模块在概念和原理层面与动态链接模块（DLL或so）类似。但对于 Linux 来说，内核模块可以在系统运行期间动态扩展系统功能，而无须重新启动系统，更无须重新编译新的系统内核镜像。所以，内核模块这个特性为内核开发者提供了极大的便利，因为对于号称世界上最大软件项目的Linux来说，重启或重新编译的时间耗费肯定是巨大的。
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.
很多人感冒发烧的时候，往往会模仿神农氏尝百草的路子：先尝尝抗病毒的药，再试试抗细菌的药，甭管家里有什么药挨个试，什么中药西药，瞎猫总会碰上死耗子，如此做法自然是不可取的，正确的做法应该是去医院验个血，确诊后再对症下药。
Ingo Molnar 的实时补丁是完全开源的，它采用的实时实现技术完全类似于Timesys Linux，而且中断线程化的代码是基于TimeSys Linux的中断线程化代码的。这些实时实现技术包括：中断线程化（包括IRQ和softirq）、用Mutex取代spinlock、优先级继承和死锁检测、等待队列优先级化等。
工具代码中在遍历访问d_lru链表时安全起见本来应该是要加内核dcache_lru_lock锁保护的，但是由于内核未将该锁导出给模块使用，所以代码实现的时候无法加上dcache_lru_lock锁保护，因此存在因刚好访问了被删除的dentry而引起系统panic重启的风险，线上机器跑这个工具还是需要视情况谨慎评估。
经常和Linux打交道的童鞋都知道，load averages是衡量机器负载的关键指标，但是这个指标是怎样定义出来的呢？
经常和 Linux 打交道的童鞋都知道，load averages 是衡量机器负载的关键指标，但是这个指标是怎样定义出来的呢？
Linux内核每隔固定周期都会发生时钟中断， 而HZ代表系统在1s中发生时钟中断的次数。如果HZ=1000，则系统在1s之内会发生1000次时钟中断。
点击蓝字，关注我们 导言 splice pipe pool for splice pipe pool in HAProxy pipe pool in Go 小结 参考&延伸 导言 相信那些曾经使用 Go 写过 proxy server 的同学应该对 io.Copy()/io.CopyN()/io.CopyBuffer()/io.ReaderFrom 等接口和方法不陌生，它们是使用 Go 操作各类 I/O 进行数据传输经常需要使用到的 API，其中基于 TCP 协议的 socket 在使用上述接口和
用户空间(User Space) ：用户空间又包括用户的应用程序(User Applications)、C 库(C Library) 。
上面讲的自旋锁，信号量和互斥锁的实现，都是使用了原子操作指令。由于原子操作会 lock，当线程在多个 CPU 上争抢进入临界区的时候，都会操作那个在多个 CPU 之间共享的数据 lock。CPU 0 操作了 lock，为了数据的一致性，CPU 0 的操作会导致其他 CPU 的 L1 中的 lock 变成 invalid，在随后的来自其他 CPU 对 lock 的访问会导致 L1 cache miss（更准确的说是communication cache miss），必须从下一个 level 的 cache 中获取。
Record Lock 称为记录锁，锁住的是一条记录。而且记录锁是有 S 锁和 X 锁之分的：
wakelocks最初出现在Android为linux kernel打的一个补丁集上，该补丁集实现了一个名称为“wakelocks”的系统调用，该系统调用允许调用者阻止系统进入低功耗模式（如idle、suspend等）。同时，该补丁集更改了Linux kernel原生的电源管理执行过程（kernel/power/main.c中的state_show和state_store），转而执行自定义的state_show、state_store。
安装jupyter后，在网页能打开，新建python3文件后，简单的print也无法输出，显示In [*]
1、概念 futex： a sort of fast, user-space mutual exclusion primitive. Futex是一种用户态和内核态混合的同步机制。首先，同步的进程间通过mmap共享一段内存，futex变量就位于这段共享的内存中且操作是原子的，当进程尝试进入互斥区或者退出互斥区的时候，先去查看共享内存中的futex变量，如果没有竞争发生，则只修改futex,而不用再执行系统调用了。当通过访问futex变量告诉进程有竞争发生，则还是得执行系统调用去完成相应的处理(wait 或者 wake up)。简单的说，futex就是通过在用户态的检查，（motivation）如果了解到没有竞争就不用陷入内核了，大大提高了low-contention时候的效率。 https://lwn.net/Articles/172149/ https://lwn.net/Articles/360699/ 2、futex的由来 为什么要有futex，他解决什么问题？何时加入内核的？我们来看下 经研究发现，很多同步是无竞争的，即某个进程进入互斥区，到再从某个互斥区出来这段时间，常常是没有进程也要进这个互斥区或者请求同一同步变量的。但是在这种情况下，这个进程也要陷入内核去看看有没有人和它竞争，退出的时侯还要陷入内核去看看有没有进程等待在同一同步变量上。这些不必要的系统调用(或者说内核陷入)造成了大量的性能开销。为了解决这个问题，Futex就应运而生。 前面的概念已经说了，futex是一种用户态和内核态混合同步机制，为什么会是用户态+内核态，听起来有点复杂，由于我们应用程序很多场景下多线程都是非竞争的，也就是说多任务在同一时刻同时操作临界区的概率是比较小的，大多数情况是没有竞争的，在早期内核同步互斥操作必须要进入内核态，由内核来提供同步机制，这就导致在非竞争的情况下，互斥操作扔要通过系统调用进入内核态。 我们来看一下程序 程序1： pthread_mutex_t lock; int count = 0; void thread1() { while(1) { pthread_mutex_lock(&lock); /* do something */ count++; pthread_mutex_unlock(&lock); } } void thread2() { while(1) { sleep(60); pthread_mutex_lock(&lock); count = 0; pthread_mutex_unlock(&lock); } } pthread_create(&tid1, NULL, thread1, NULL); pthread_create(&tid2, NULL, thread1, NULL);
自旋锁主要用来解决SMP和调度引发的竞态问题，但是普通的自旋锁并不关心临界区在执行什么操作，对读和写都一视同仁，这样就会存在一些弊端！
除了原子操作，中断屏蔽，自旋锁以及自旋锁的衍生锁之外，在Linux内核中还存在着一些其他同步互斥的手段。
导读 | 第27届国际计量大会宣布最迟不晚于2035年取消引入闰秒，这一消息引起轰动。上一次闰秒产生，对Reddit、Mozilla、FourSquare等都产生了一定的问题，其中Reddit宕机时间超过1个半小时！本栏目特邀腾讯后台开发工程师陶松桥，带你是深入了解闰秒的来源及其影响，并介绍各类系统常见的闰秒处理方法，其中会分享TencentOS Server 操作系统的解决方案。 闰秒从何而来 世界上有几种计量时间的方式： 世界时（UT1）：是一种天文计量的方式，天文学家通过观测地球的自转，并将自转一周
一. linux内核简介 1. linux简介 1.1 unix的特点 unix很简洁，仅提供几百个系统调用，并有非常明确的设计目的 unix所有东西都当作文件对待，这种抽象使对数据和设备都通过一套相同的系统调用接口进行 内核用C语言编写，移植能力很强 进程创建迅速，独特的fork调用 提供了简洁但是稳定的进程间通讯原语 1.2 unix和linux linux克隆unix，但不是unix linux借鉴了unix很多的设计，并且实现了 unix的api linux没有直接使用unix的源代码，但完整表达了
踏上 Linux 内核世界的探险将成为您职业生涯的一段迷人旅程。作为操作系统之心的 Linux 内核涵盖众多领域，如操作系统原理、硬件抽象以及驱动开发等。在这篇文章中，我们将一探 Linux 内核的奥秘，并为具备编程基础的技术人员提供一处学习起点。
很久没有写技术文章了，做码农难，做养娃的码农更难，趁着娃看动画片的机会，受着王菲童鞋《我和我的祖国》歌唱精神的鼓舞，我要来说几句。
无论是任务处于用户态还是内核态，经常会因为等待某些事件而睡眠（可能是等待IO读写完成，也可能等待其他内核路径释放一把锁等）。本文来探讨一下，任务处于睡眠中有哪些状态？睡眠对于任务来说究竟意味着什么？内核是如何管理睡眠的任务的？我们会结合内核源代码来分析任务的睡眠，力求全方位角度来剖析。
为什么要了解内核的调度策略呢？呵呵，因为它值得我们学习，不算是废话吧。内核调度程序很先进很强大，管理你的Linux上跑的大量的乱七八糟的进程，同时还保持着对用户操作的高灵敏响应，如果可能，为什么不把这种思想放到自己的应用程序里呢？或者，有没有可能更好的实现自己的应用，使得操作系统能够以自己的意志来分配资源给自己的进程？
事情起因于公司一位同事在内部邮件组中post了一个问题，一个使用了go1.8.3写的业务程序跑了一段时间后出现部分goroutine卡在等待一个锁ForkLock的现象，同事认为这是go1.8.3的bug，升级到 go1.10 后没有再重现。为了搞清楚这个事情，同事在 github 上发了 issue ：
现如今，一个服务端应用程序几乎都会使用到多线程来提升服务性能，而目前服务端还是以linux系统为主。一个多线程的java应用，不管使用了什么样的同步机制，最终都要用JVM执行同步处理，而JVM本身也是linux上的一个进程，那么java应用的线程同步机制，可以说是对操作系统层面的同步机制的上层封装。这里我说的操作系统，主要是的非实时抢占式内核（non-PREEMPT_RT），并不讨论实时抢占式内核（PREEMPT_RT） 的问题，二者由于使用场景不同，因此同步机制也会存在差异或出现变化。
在linux的高性能网络编程中，绕不开的就是epoll。和select、poll等系统调用相比,epoll在需要监视大量文件描述符并且其中只有少数活跃的时候，表现出无可比拟的优势。epoll能让内核记住所关注的描述符，并在对应的描述符事件就绪的时候,在epoll的就绪链表中添加这些就绪元素，并唤醒对应的epoll等待进程。 本文就是笔者在探究epoll源码过程中，对kernel将就绪描述符添加到epoll并唤醒对应进程的一次源码分析(基于linux-2.6.32内核版本)。由于篇幅所限，笔者聚焦于tcp协议下socket可读事件的源码分析。
在ARM平台上，ARMv6之前，SWP和SWPB指令被用来支持对shared memory的访问：
winObj(symbollink设备名称的别名,各个节点查看)和devicetree等工具可查看，下载地址：http://www.osronline.com/
蒋彪，腾讯云高级工程师，10+年专注于操作系统相关技术，Linux内核资深发烧友。目前负责腾讯云原生OS的研发，以及OS/虚拟化的性能优化工作。 导语 云原生场景，相比于传统的 IDC 场景，业务更加复杂多样，而原生 Linux kernel 在面对云原生的各种复杂场景时，时常显得有些力不从心。本文基于腾讯云原生场景中的实际案例，展现针对类似问题的一些排查思路，并希望借此透视 Linux kernel 的相关底层逻辑以及可能的优化方向。 背景 腾讯云客户某关键业务容器所在节点，偶发 CPU sys (内核
本文简介本文介绍Linux RCU的基本概念。这不是一篇单独的文章，这是《谢宝友：深入理解Linux RCU》系列的第3篇，前序文章：谢宝友： 深入理解Linux RCU之一——从硬件说起= 谢宝友：
假设你已经通过《perf:一个命令发现性能问题》中的方法或者使用profiler分析，已经发现内存分配是性能瓶颈：
一个复杂的web系统后台当中，一定会有很多定时脚本或者任务要跑。例如爬虫系统需要定期去爬取一些网站数据，自动还贷系统需要每个月定时对用户账户扣款结算，会员系统需要定期检测用户剩余会员天数以便及时通知续费等等。Linux系统中内置的crontab一般被广泛地用于跑定时任务。其任务指令格式如下：
可以发现sleep主要调用clock_nanosleep系统调用来进行睡眠（也就是说用户态任务睡眠需要调用系统调用陷入内核）。
linux多路径multipath, 允许将客户主机端与后端存储引擎或存储阵列之间的多个物理连接组合成一个虚拟设备, 这样做可以为您的存储提供更具弹性的连接（即断开的路径不会妨碍其他连接），或者聚合存储带宽以提高性能. 本文梳理了路径故障时的内核和相关组件处理流程及源码分析, 如下图
1、一切皆文件； 2、单一目的的小程序； 3、组合小程序完成复杂任务； 4、文本文件保存配置信息； 5、尽量避免捕获用户接口； 6、提供机制，而非策略。 自从Linux一诞生就注定了其成为经典的命运。 在 这个日异强调知识产权的年代，源代码仅仅只掌握在很少一部分人，只有他们参与其研发过程，这对于商 品化一种软件产品无疑是一件好事情。但是它却限制了大 多数想一探源码究竟的爱好者求索的步伐。开放源代码 给众多爱好者带来了福音，它让我们看到了一个全球协作的力量。不论你身在何处，只要你的PC可以连接上 Intern
Linux下的大页分为两种类型：标准大页（Huge Pages）和透明大页（Transparent Huge Pages）。
前面两节整理了调度小节课程上所讲内容，本节将对应教材章节内容进行整理(相关代码可能不会给出，大家可以参考前面两节配合食用)。
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