perf工具使用

perf介绍 perf 是一个强大的 Linux 性能分析工具，广泛用于分析程序的性能瓶颈，帮助开发者进行调优。perf 工具能够收集并分析多种硬件和软件事件，包括 CPU 的指令执行、缓存命中与失误、上下文切换等。 硬件事件驱：通过访问 CPU 的 PMU（性能监控单元）捕获硬件级事件，如 CPU 周期数、缓存命中/未命中、分支预测失败等。 采样与统计机制：采样模式，周期性记录程序执行状态，生成

function graph tracer原理

概述 Function graph相对function trace的不同点是，在函数入口会trace，在函数出口也会trace。 ksys_read ->vfs_read ->ftrace_caller ->prepare_ftrace_return ->function_graph_enter ->ftrace_push_return_trace(&trac

静态ftrace

上面章节主要描述的是动态ftrace，在早期还有静态ftrace。区别主要如下： - 动态ftrace与静态ftrace在编译参数方面静态编译使用的是参数“-pg”，而动态使用的是fpatchable-function-entry。 - 工具链使能“-pg”参数时，会在每个函数体前面插入_mcount函数。而动态ftrace会在函数入口（函数准备阶段前）插入nop指令。 - 静态ftrace插入的

动态function tracer原理

fpatchable-function-entry选项 编译时指定-fpatchable-function-entry=N，①会在函数入口第一个指令之前插入N个nop，但是会保留M个放到函数入口之前，如果省略M则默认为0；②同时需要一个特殊的-fpatchable-function-entry段来记录所有函数的入口，如下蓝色部分。nop指令保留了额外的空间，可用于在运行时修改nop指令，添

ftrace的使用

tracer irqsoff 当关闭中断时，CPU就无法响应中断了（NMI和SMI除外），无法响应外部事件做出反应。这会阻止定时器触发或鼠标中断触发，导致系统延迟。 irqsoff跟踪器跟踪中断被禁用的时间，当达到新的最大延迟时，跟踪器会保存导致该延迟点的跟踪，一边每次达到新的最大值，旧的保存的跟踪会被丢弃，新的跟踪会被保存。如果要重置最大值，用echo 0写到tracing_max_latenc

ftrace-概述

ftrace是一个内部跟踪器，用于帮助开发人员查找内核正在发生的事情，它可用于调试或分析用户空间之外发生的延迟和性能问题。ftrace从名称上看是function trace，函数跟踪器，但它实际并不限制函数跟踪，而是多个不同跟踪实用程序的框架。延迟跟踪可以检查在禁用和启用中断之间发生的情况，以及抢占和从唤醒任务到实际运行任务的时间。 ftrace最常见的用途之一是用于事件跟踪(event tra

启动第一个应用进程

start_kernel ...... arch_call_rest_init() rest_init(); pid = kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS); static int __ref kernel_init(void *unused) { int ret; kernel_init_freeable(); /* need to finish

挂载根文件系统

根文件系统是控制权从linux内核转移到用户空间的一个桥梁，文件系统的挂载需要提供挂载点，linux内核在初始化时汇初始化一个虚拟的“/”目录用于根文件系统的挂载。 start_kernel vfs_caches_init() mnt_init() init_rootfs() init_mount_tree() vfs_kern_mount(&rootfs_fs_type, 0, \"roo

异常初始化

异常处理概述 略 异常入口 start_kernel trap_init(); void __init trap_init(void) { /* * Set sup0 scratch register to 0, indicating to exception vector * that we are presently executing in the kernel */ csr_write(C

虚拟地址空间与物理地址空间完整映射

setup bootmem 物理内存都添加到系统之后，会调用setup_bootmem对整个物理内存进行整理，主要的工作就是remove掉一些no-map区域（不归内核管理），同时保留一些关键区域，如内核镜像区，dtb中reserved的内存节点。 上图中，浅绿色的就是reserved部分，不能被分配使用，而剩下的部分就可以通过调用上小章节中的函数去使用内存了。 void __init setup

使能MMU

① 多核情况使能MMU .Lsecondary_start: #ifdef CONFIG_SMP /* Set trap vector to spin forever to help debug */ la a3, .Lsecondary_park csrw CSR_STVEC, a3 slli a3, a0, LGREG la a1, __cpu_up_stack_pointer la a2,

临时虚拟地址空间映射

概述 为什么要做临时虚拟地址空间映射？ 一旦开启MMU，PC的下一条指令地址会经过MMU转化，未开启MMU之前地址的翻译是不需要经过MMU转化直接访问。对应开启MMU之后，应该要使用虚拟地址，才能访问到正确的指令内存。 前面描述了虚拟地址转换为物理地址是通过MMU自动转换，但是需要给MMU创建好页表，这样MMU才能自动查询到物理地址。页表也是对应的物理内存，也是需要分配的，在正常系统运行时，页表的

虚拟地址与物理地址概念

地址空间 虚拟地址：程序使用的内存地址；物理地址：硬件的地址空间。虚拟地址通过MMU转化为物理地址，虚拟地址的长度与实际的物理内存容量没有关系，从系统中每个进程的角度看，地址空间的进程无法感知其他进程的存在。 32位cpu处理的地址空间为2^32=4G，所以虚拟地址空间为4G，分为用户空间和内核空间。用户空间的范围0~TASK_SIZE（可配置）通常为0x00000000~0xBFFFFFFF，内

arch初始化

_start_kernel: /* Mask all interrupts */ csrw CSR_SIE, zero csrw CSR_SIP, zero ① 将sie，sip寄存器设置为0，关闭所有中断和清除中断的pending（不是异常）。 /* Load the global pointer */ .option push .option norelax la gp, __global_p

Linux系统RISC-V架构启动流程分析之概述

典型的linux系统启动流程如上，但本文主要探讨的是OS的启动流程，opensbi，uboot暂不涉及。主要围绕arch/riscv/kernel/head.S进行分析。 _start j _start_kernel _start_kernel arch init //关中断，关浮点检测，挑选一个主hart启动初始化序列 clear bss//清除BSS setup_vm//为打开MMU做准备，f