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Linux内核启动分为三个阶段：引导加载（BIOS/UEFI初始化、加载内核）、内核初始化（架构设置、子系统初始化）和用户空间启动（init进程）。硬件抽象层通过架构代码、驱动框架、内存管理和中断子系统实现硬件差异屏蔽，提供统一接口。关键实现包括多级页表抽象、内存区域划分、中断号统一管理等，使内核能适配不同硬件平台。

Linux内核Tracepoint机制是内核预定义的静态探测点，用于高效收集运行时信息。Tracepoint包含名称、开关状态和桩函数，通过debugfs向用户态提供数据输出。相比printk，它将信息存入ringbuffer，并通过钩子函数实现定制化数据采集。开发者可通过/sys/kernel/debug/tracing目录查看所有Tracepoint，使用TRACE_EVENT宏创建包含6个组件的自定义跟踪点，包括名称、原型、参数、数据结构、赋值和输出格式。内核通过DEFINE_TRACE定义trace

​​：数组中的索引（index）通常对应内存块尺寸的2的次幂（如index=3对应8B，2^3=8）。内核在启动初始化时，就通过kmem_cache_create接口预先创建好一系列特定尺寸的slab cache，当内核代码调用kmalloc申请内存时，会根据请求的大小自动选择最合适的slab cache进行分配。内核中除了针对特定数据结构task_struct/mm_struct等的专用slab内存池外，还存在大量对小内存的需求，如8B/16B等，kmalloc内存池体系就是为了高效满足这种需求设计的。

动态映射区，内核通过vmalloc()分配内存后，会立即分配物理页并修改内核页表，当进程访问这边新vmalloc区域时，发现页表内核部分的对应的项为空，就会触发缺页，此时执行vmalloc_fault，该函数的主要工作就是将主内核页表 中对应的顶级页目录项同步到当前进程的页表内核部分。真正的物理内存分配与映射，是延迟到​​第一次访问​​该区域，从而​​触发缺页中断​​时，由内核根据vma的类型（匿名/文件、私有/共享）和访问类型（读/写），以一种“用到再给”的懒惰策略完成的。

Linux内核伙伴系统原理设计与实现，代码走读

futex内核态代码流程简述

内存分配函数malloc kmalloc vmalloc

内存管理子系统内容摘要

内存管理子系统学习记录

汇总面试中常见的内核问题，持续更新中

常见Linux内核问题汇总，后期会不断更新

匿名页面在刚分配的时候会加入到active LRU链表的头部，在活跃LRU链表移动一段时间后 ，会到达链表的尾部，shrink_active_list()会将该页加入到不活跃LRU链表中，然后shrink_inactive_list()会扫描不活跃链表，然后通过add_to_swap()为该页面分配交换区，再进过pageout()把该页面写到交换分区。匿名页面的建立是在缺页中断分配完成之后，此时已经建立了进程虚拟地址和物理地址之间的映射关系，用户进程访问虚拟地址就可以访问到匿名页面中的内容。

在LRU算法中新产生的页面被添加到链表的开头，当系统内存紧张时，LRU链表尾部的页面将会离开并被换出，当系统再需要这些页面的时候，会重新置于链表的开头，也是会存在一种情况，频繁被使用的页面，也会不可避免的会被换出。内存紧张时总是优先换出文件映射的文件缓存页面，而不是匿名页，因为大多数情况下，文件混存页面不需要被回写到磁盘，除非页面内容被修改了，也就是脏页，匿名页面总是要在写入交换分区之后，才能被换出。直接内存回收是同步回收，就是执行页面回收的进程就是应用进程本身，会阻塞调用者进程的执行。

1. 当pages free小于pages min，说明所有内存耗尽，此时说明内存压力过大，会开始触发同步回收，表现为系统卡死，分配内存被阻塞，开始尝试碎片整理、内存压缩，如果都不奏效，则开始执行 OOM Killer，直到pages free大于pages high。2. 当pages free在pages min和pages low之间，说明内存压力较大，kswapd0线程开始回收内存，直到pages free大于pages high。slab相关信息，包括总页面大小，可回收页面和不可回收页面。

记录一次虚拟化方案xvisor启动调试案例

评估的含义是在进程存取文件之前，内核先判断文件的完整性度量值和预先存入到文件的扩展属性“security.ima”中的值是否一致，如果一致则允许存取操作，不一致则拒绝。EVM 子系统将安全相关的扩展属性的值合在一起作为消息输入，将密钥“evm-key”作为密钥输入，算出当前的 HMAC 值，用这个值和之前存储在扩展属性 security.evm 中的值进行比较，确定文件的安全相关扩展属性的完整性是否被破坏。同样，EVM的扩展属性security.evm的值也有两种形式，一种是HMAC，另一种是数字签名。

ima/evm调试中，需要集成evmctl工具，本文提供一种交叉编译方法

在cgroups v2中，虚拟文件系统通常挂载在`/sys/fs/cgroup/`，并且不同控制器的文件不再分散，而是统一到一个cgroup目录下。说明：控制该 cgroup 的内存换出到 swap 的倾向，值在 0 到 100 之间，数值越大表示更倾向于将内存换出到 swap。说明：设置该 cgroup 的内存软限制，允许 cgroup 在有剩余内存时使用更多的内存，但当系统内存紧张时会首先回收超出部分。说明：控制当进程迁移到一个新的 cgroup 时是否将其当前的内存使用量一起迁移。

sysbench性能测试工具编译与调试

内存压缩和调度增强是现代操作系统中的关键技术，它们直接影响系统的响应速度、吞吐量和资源利用效率。

linux内核性能增强

本文主要梳理优先级继承的基本原理，优先级继承主要是用来解决优先级反转，可以简单理解为一个进程在当前进程拥有的锁上阻塞时，会继承另一个进程的优先级。举个例子说明，进程A、B、C，其中A优先级最高，B次之，C最小，那么当 A 在 C 拥有的锁上阻塞时，C 将继承 A 的优先级。因此，如果 B 变为可运行状态，它将不会抢占 C，因为此时 C 具有 A 的高优先级。一旦 C 释放锁，它将失去继承的优先级，然后 A 可以继续使用 C 拥有的资源。