Linux内核任务结构深入解析
1. 工具与系统地址空间概述
1.1 工具介绍
- stackcount - bpfcc工具 :通过
--delimited
选项开关可打印分隔符--
,它表示进程内核模式和用户模式堆栈之间的边界。不过,由于大多数生产用户模式应用程序的符号信息会被剥离,多数用户模式堆栈帧显示为[unknown]
。该工具仅适用于Linux 4.6及以上版本,且需要root权限。 - Flame Graphs :由Brendan Gregg开发的强大可视化工具,用于对分析的代码路径进行堆栈跟踪可视化,能让用户快速找出频繁占用CPU的代码,还具备放大或缩小调用路径等功能。
1.2 系统地址空间的“全景图”
在了解详细内容前,有必要从宏观角度审视每个进程的完整虚拟地址空间(VAS)以及整个系统的情况。除了已知的进程用户空间段、用户和内核线程以及内核模式堆栈外,内核中还有大量其他元数据,如每个线程的任务结构、内核线程、每个进程的内存描述符元数据结构、打开文件的元数据结构、IPC元数据结构等,它们都属于内核VAS(通常称为内核段)。
需要注意的是,由于相对较新的内核锁定功能(默认禁用)被启用,eBPF程序可能会失败。这是一个Linux安全模块(LSM),为Linux系统提供了更高的安全级别,但也可能导致某些eBPF程序无法正常工作。
1.3 内核段组成
内核段不仅包含任务和