深度剖析Linux内核性能调优与宕机解决方案

1. Kdump工作原理？

2. 在x86_64架构里函数参数是如何传递？

3. 在X86_64构架当中，MOV指令和LEA指令有什么区别？

4. Softlockup/Hardlockup/Hung_task机制的实现原理是什么？

• 在x86_64架构中解决宕机问题，大家可以搭建一个实战环境：

• Kexec可以快速启动一个新的内核，它直接跳过bootloader或BIOS等引导程序的初始化阶段。通过这个特性可以让系统崩溃时快速切换到另一个备份的内核，第一个内核的内存就得到保留。第二个内核中可以对第一个内核产生的崩溃数据信息继续分析。通过如下图所示就更好理解Kdump工作原理。

​

• 我们在使用Kdump+Crash工具之前，大家必须要知道它们适用范围：

• Linux运维工程师（服务器管理员）、Linux内核嵌入式开发工程师。Linux物理机或者Linux虚拟机。Kdump主要用来分析黑屏、没有响应、宕机等等。使用工具前提条件是系统能够热启动，内存中的内容不会丢失。

 资料直通车：Linux内核源码技术学习路线+视频教程内核源码

学习直通车：Linux内核源码内存调优文件系统进程管理设备驱动/网络协议栈

• 通用寄存器

• 32位x86处理器支持8个32位的通用寄存器：EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、ESP、EBP。32位的x86处理器还有6个16位段寄存器、1个32位EFLAGS寄存器及1个32位EIP寄存器。

• 64位的x86处理器通用寄存器扩展到16个。原来以E开头字母的寄存器换为R开头的字母。原E字母开头寄存器仍然可以使用，表示低32位寄存器，以R字母开头的寄存器表示64位，还新增R8-R15通用寄存器。

• 64位x86处理器寄存组织结构：

1. 16个64位通用寄存器

2. 1个RIP寄存器（指令指针）

3. 1个64位RFLAGS寄存器

4. 6个128位XMM寄存器

• 补充一下：

• x86_64：RSP（SP寄存器），RBP(栈寄存器），RAX（临时寄存器）。平时我们所写函数代码调用的时候跟栈有什么关系，主要依赖栈的结构、RSP、RBP。比如函数调用关系main()-->FuncTest1()->FucnTest1()，在栈结构当中如何实现。

• 寻址指令（有两条常用的指令：MOV指令和LEA指令）。MOV指令：数据搬移指令。LEA指令：加载有效地址指令。

1. 直接寻址（通过地址来实现）：mov address,%rax

2. 间接寻址（通过寄存器指定的地址加载值）：MOV （%rax），%rbx

3. 基址寻址（偏移量的值（可以为正数也可以为负数）和寄存器的值相加之后再用寻址）：MOV 12（%rax），%rbx

4. LEA指令和MOV指令区别

• LEA指令用来加载有效地址，而MOV指令用来搬移数据。

MOV 20（%rbp），%rax

C伪代码如下：

long *px=%rbp+20

%rax=*px

LEA 20（%rbp），%rax

%rax-%rbp+20

1. 想到利用Crash工具来分析宕机问题

2. 通过栈来获取参数或者局部变量的值

3. 我们要分析和推导出来那个进程持有锁

4. 我们要分析和推导出来那个进程在等待这个锁

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define DECS_NAME "my_decs_dev"

struct mydecs_priv

{

struct device *dev;

struct miscdevice *miscdev;

struct mutex lock;

char *name;

};

static struct mydecs_priv *g_mydev;



static char *device_buffer;

#define MAX_DEVICE_BUFFER_SIZE (100*PAGE_SIZE)

#define MYDEV_CMD_GET_BUFFSIZE 1

static int demodrv_open(struct inode*inode,struct file *file)

{

struct mydecs_priv *priv=g_mydev;

int major=MAJOR(inode->i_rdev);

int minor=MINOR(inode->i_rdev);

struct task_struct *task=current;

struct mm_struct *mm=task->mm;

down_read(&mm->mmap_sem);

printk("%s : major=%d,minor=%d,name=%sn",__func__,major,priv->name);

return 0;

}