皮皮网

1.【文】鲲鹏916-ARM64架构源码gcc编译完整记录
2.一篇讲解CPU性能指标提取及源码分析
3.Linux内核源码解析---万字解析从设计模式推演per-cpu实现原理
4.linux运行与不同CPU体系架构的框框架版本，其应用软件能否兼容？
5.mkimage命令如何指定CPU架构、架源操作系统和压缩格式？
6.鸿蒙轻内核M核源码分析：中断Hwi

【文】鲲鹏916-ARM64架构源码gcc编译完整记录

       以下是关于ARM架构源码gcc编译的详细步骤记录：

       首先，确保已经准备就绪，架源如果cmake未安装，框框架需要进行安装。架源夺宝源码全解检查cmake版本以确认其是框框架否满足需求。

       安装必要的架源依赖包，如isl、框框架gmp、架源mpc、框框架mpfr等，架源检查它们是框框架否已成功安装。

       针对gcc版本过低的架源问题，需下载并更新到7.3版本。框框架下载并解压gcc7.3的安装包。

       在gcc-7.3.0目录下，确认已下载和安装了所有依赖包。

       利用多核CPU的优势，通过“-j”参数加速编译过程。原先是按照官方文档使用make -j，但速度缓慢，后来调整为make -j以提升效率。

       依次执行编译目录创建、gcc编译、安装以及确认“libstdc++.so”软连接在正确的目录（/usr/lib）。

       编译完成后，通过查看gcc版本来确认安装是否成功。

       以上就是完整的gcc编译安装流程。如果您觉得这些信息对您有所帮助，欢迎分享和关注我们的更新。更多技术内容敬请期待，感谢您的支持！

一篇讲解CPU性能指标提取及源码分析

       这篇报告主要根据CPU性能指标——运行队列长度、调度延迟和平均负载，流媒体源码对系统的性能影响进行简单分析。

       CPU调度程序运行队列中存放的是那些已经准备好运行、正等待可用CPU的轻量级进程。如果准备运行的轻量级进程数超过系统所能处理的上限，运行队列就会很长，运行队列长表明系统负载可能已经饱和。

       代码源于参考资料1中map.c用于获取运行队列长度的部分代码。

       在系统压力测试前后，使用压力测试工具stress-ng，可以看到运行队列长度的明显变化，从3左右变化到了左右。

       压力测试工具stress-ng可以用来进行压力测试，观察系统在压力下的表现，例如运行队列长度、调度延迟、平均负载等性能指标。

       在系统运行队列长度超过虚拟处理器个数的1倍时，需要关注系统性能。当运行队列长度达到虚拟处理器个数的3~4倍或更高时，系统的响应就会非常迟缓。

       解决CPU调用程序运行队列过长的方法主要有两个方面：优化调度算法和增加系统资源。

       所谓调度延迟，是指一个任务具备运行的条件（进入 CPU 的 runqueue），到真正执行（获得 CPU 的执行权）的这段时间。通常使用runqlat工具进行测量。

       在正常情况下使用runqlat工具，可以查看调度延迟分布情况。压力测试后，调度延迟从最大延迟微秒变化到了微秒，可以明显的看到调度延迟的变化。

       平均负载是对CPU负载的评估，其值越高，说明其任务队列越长，处于等待执行的网站采集源码任务越多。在系统压力测试前后，通过查看top命令可以看到1分钟、5分钟、分钟的load average分别从0.、1.、1.变化到了4.、3.、1.。

       总结：当系统运行队列长度、调度延迟和平均负载达到一定值时，需要关注系统性能并进行优化。运行队列长度、调度延迟和平均负载是衡量系统性能的重要指标，通过监控和分析这些指标，可以及时发现和解决问题，提高系统的稳定性和响应速度。

Linux内核源码解析---万字解析从设计模式推演per-cpu实现原理

       引子

       在如今的大型服务器中，NUMA架构扮演着关键角色。它允许系统拥有多个物理CPU，不同NUMA节点之间通过QPI通信。虽然硬件连接细节在此不作深入讨论，但需明白每个CPU优先访问本节点内存，当本地内存不足时，可向其他节点申请。从传统的SMP架构转向NUMA架构，主要是为了解决随着CPU数量增多而带来的总线压力问题。

       分配物理内存时，numa_node_id() 方法用于查询当前CPU所在的NUMA节点。频繁的内存申请操作促使Linux内核采用per-cpu实现，将CPU访问的变量复制到每个CPU中，以减少缓存行竞争和False Sharing，类似于Java中的Thread Local。

       分配物理页

       尽管我们不必关注底层实现，buddy system负责分配物理页，caffe 源码解析关键在于使用了numa_node_id方法。接下来，我们将深入探索整个Linux内核的per-cpu体系。

       numa_node_id源码分析获取数据

       在topology.h中，我们发现使用了raw_cpu_read函数，传入了numa_node参数。接下来，我们来了解numa_node的定义。

       在topology.h中定义了numa_node。我们继续跟踪DECLARE_PER_CPU_SECTION的定义，最终揭示numa_node是一个共享全局变量，类型为int，存储在.data..percpu段中。

       在percpu-defs.h中，numa_node被放置在ELF文件的.data..percpu段中，这些段在运行阶段即为段。接下来，我们返回raw_cpu_read方法。

       在percpu-defs.h中，我们继续跟进__pcpu_size_call_return方法，此方法根据per-cpu变量的大小生成回调函数。对于numa_node的int类型，最终拼接得到的是raw_cpu_read_4方法。

       在percpu.h中，调用了一般的read方法。在percpu.h中，获取numa_node的绝对地址，并通过raw_cpu_ptr方法。

       在percpu-defs.h中，我们略过验证指针的环节，追踪arch_raw_cpu_ptr方法。接下来，我们来看x架构的实现。

       在percpu.h中，qq网源码使用汇编获取this_cpu_off的地址，代表此CPU内存副本到".data..percpu"的偏移量。加上numa_node相对于原始内存副本的偏移量，最终通过解引用获得真正内存地址内的值。

       对于其他架构，实现方式相似，通过获取自己CPU的偏移量，最终通过相对偏移得到pcp变量的地址。

       放入数据

       讨论Linux内核启动过程时，我们不得不关注per-cpu的值是如何被放入的。

       在main.c中，我们以x实现为例进行分析。通过setup_percpu.c文件中的代码，我们将node值赋给每个CPU的numa_node地址处。具体计算方法通过early_cpu_to_node实现，此处不作展开。

       在percpu-defs.h中，我们来看看如何获取每个CPU的numa_node地址，最终还是通过简单的偏移获取。需要注意如何获取每个CPU的副本偏移地址。

       在percpu.h中，我们发现一个关键数组__per_cpu_offset，其中保存了每个CPU副本的偏移值，通过CPU的索引来查找。

       接下来，我们来设计PER CPU模块。

       设计一个全面的PER CPU架构，它支持UMA或NUMA架构。我们设计了一个包含NUMA节点的结构体，内部管理所有CPU。为每个CPU创建副本，其中存储所有per-cpu变量。静态数据在编译时放入原始数据段，动态数据在运行时生成。

       最后，我们回到setup_per_cpu_areas方法的分析。在setup_percpu.c中，我们详细探讨了关键方法pcpu_embed_first_chunk。此方法管理group、unit、静态、保留、动态区域。

       通过percpu.c中的关键变量__per_cpu_load和vmlinux.lds.S的链接脚本，我们了解了per-cpu加载时的地址符号。PERCPU_INPUT宏定义了静态原始数据的起始和结束符号。

       接下来，我们关注如何分配per-cpu元数据信息pcpu_alloc_info。percpu.c中的方法执行后，元数据分配如下图所示。

       接着，我们分析pcpu_alloc_alloc_info的方法，完成元数据分配。

       在pcpu_setup_first_chunk方法中，我们看到分配的smap和dmap在后期将通过slab再次分配。

       在main.c的mm_init中，我们关注重点区域，完成map数组的slab分配。

       至此，我们探讨了Linux内核中per-cpu实现的原理，从设计到源码分析，全面展现了这一关键机制在现代服务器架构中的作用。

linux运行与不同CPU体系架构的版本，其应用软件能否兼容？

       当然你得有软件的源代码，然后得重新编译一下才能用

       代码要是写的特别规范而且没用什么某系统专有的东西的话，移植到windows都可以

       不过也不保证所有的软件都没写某个cpu架构专有的东西

       还有像wine那样的软件就不太可能移植到别的架构了

mkimage命令如何指定CPU架构、操作系统和压缩格式？

       mkimage是u-boot中不可或缺的工具，它用于构建各种类型的可启动映像文件。这个实用程序的源代码位于u-boot源码的tools目录，即mkimage.c。它在装载内核和根文件系统时扮演着至关重要的角色，通过添加特定的头部信息。其基本语法结构为：mkimage [参数]。

       mkimage提供的几个关键参数包括：

       - -A：指定CPU架构，例如"alpha", "arm", "x", "ia"等，用于确定映像文件的兼容性。

       - -O：选择操作系统类型，例如"4_4bsd", "linux", "vxworks"等，确保映像与目标环境兼容。

       - -T：定义镜像类型，如"filesystem", "kernel", "ramdisk", "flat_dt"等，用于生成不同功能的映像。

       - -C：压缩类型，如"none", "bzip2", "gzip"，可以根据需要决定是否压缩以及采用何种压缩方式。

       实例中，创建一个未压缩的ARM架构Linux内核映像的命令是：

       [root@linuxcool~]# mkimage -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x -e 0x -dzImage zImage.img

       而如果选择bzip2压缩，命令会变为：

       [root@linuxcool~]# mkimage -A arm -O linux -C bzip2 -a 0x -e 0x -dlinux.bin.gz uImage

       总之，mkimage是一个强大的工具，通过灵活配置参数，可以创建满足特定需求的可启动映像文件，以适应各种嵌入式和实时操作系统环境。

鸿蒙轻内核M核源码分析：中断Hwi

       在鸿蒙轻内核源码分析系列中，本文将深入探讨中断模块，旨在帮助读者理解中断相关概念、鸿蒙轻内核中断模块的源代码实现。本文所涉及源码基于OpenHarmony LiteOS-M内核，读者可通过开源站点 gitee.com/openharmony/k... 获取。

       中断概念介绍

       中断机制允许CPU在特定事件发生时暂停当前执行的任务，转而处理该事件。这些事件通常由外部设备触发，通过中断信号通知CPU。中断涉及硬件设备、中断控制器和CPU三部分：设备产生中断信号；中断控制器接收信号并发出中断请求给CPU；CPU响应中断，执行中断处理程序。

       中断相关的硬件介绍

       硬件层面，中断源分为设备、中断控制器和CPU。设备产生中断信号；中断控制器接收并转发这些信号至CPU；CPU在接收到中断请求后，暂停当前任务，转而执行中断处理程序。

       中断相关的概念

       每个中断信号都附带中断号，用于识别中断源。中断优先级根据事件的重要性和紧迫性进行划分。当设备触发中断后，CPU中断当前任务，执行中断处理程序。中断处理程序由设备特定，且通常以中断向量表中的地址作为入口点。中断向量表按中断号排序，存储中断处理程序的地址。

       鸿蒙轻内核中断源代码

       中断相关的声明和定义

       在文件 kernel\arch\arm\cortex-m7\gcc\los_interrupt.c 中定义了结构体、全局变量和内联函数。关键变量 g_intCount 记录当前正在处理的中断数量，内联函数 HalIsIntActive() 用于检查是否正在处理中断。中断向量表在中断初始化过程中设置，用于映射中断号到相应的中断处理程序。

       中断初始化 HalHwiInit()

       系统启动时，在 kernel\src\los_init.c 中初始化中断。HalHwiInit() 函数在 kernel\arch\arm\cortex-m7\gcc\los_interrupt.c 中实现，负责设置中断向量表和优先级组，配置中断源，如系统中断和定时器中断。

       创建中断 HalHwiCreate()

       开发者可通过 HalHwiCreate() 函数注册中断处理程序，传入中断号、优先级和中断模式。函数内部验证参数，设置中断处理程序，最终通过调用 CMSIS 函数完成中断创建。

       删除中断 HalHwiDelete()

       中断删除操作通过 HalHwiDelete() 实现，接收中断号作为参数，调用 CMSIS 函数失能中断，设置默认中断处理程序，完成中断删除。

       中断处理执行入口程序

       默认的中断处理程序 HalHwiDefaultHandler() 仅用于打印中断号后进行死循环。HalInterrupt() 是中断处理执行入口程序的核心，它包含中断数量计数、中断号获取、中断前后的操作以及调用中断处理程序的逻辑。

       开关中断

       开关中断用于控制CPU是否响应外部中断。通过宏 LOS_IntLock() 关闭中断， LOS_IntRestore() 恢复中断状态， LOS_IntUnLock() 使能中断。这组宏对应汇编函数，使用寄存器 PRIMASK 控制中断状态。

       小结

       本文详细解析了鸿蒙轻内核中断模块的源代码，涵盖了中断概念、初始化、创建、删除以及开关操作。后续文章将带来更多深入技术分享。欢迎在 gitee.com/openharmony/k... 分享学习心得、提出问题或建议。关注、点赞、Star 和 Fork 到个人账户，便于获取更多资源。

手机cpu架构有哪些

       手机CPU架构主要有以下几种：

       1. ARM架构

       ARM架构是目前手机CPU市场中最主流的一种架构。ARM处理器具有高性能、低功耗的特点，广泛应用于各种智能手机中。其优势在于功耗低，能够延长手机的续航时间。同时，ARM处理器还具有较高的集成度，可以与各种芯片进行良好的配合，提高手机的整体性能。

       2. x架构。

       x架构主要存在于一些高端智能手机中，尤其在微软的Windows Phone系统中较为常见。x架构的处理器在数据处理能力上具有优势，运行大型软件或游戏时表现良好。但随着移动计算技术的发展，其功耗较高的问题逐渐凸显，现在采用x架构的手机相对较少。

       3. RISC-V架构。

       RISC-V架构是一种新兴的处理器架构，近年来在手机领域也开始得到应用。RISC-V架构的优势在于其开放源代码和模块化设计，使其具有较高的灵活性和可扩展性。同时，RISC-V架构的处理器在性能上也能满足手机的需求，未来有望在智能手机领域得到更广泛的应用。

       手机CPU架构主要是指手机中央处理器所采用的指令集和微架构设计。不同的架构具有不同的特点和优势，如ARM架构强调低功耗、高性能，x架构则注重数据处理能力，而RISC-V架构则以其开放源代码和模块化设计受到关注。这些架构的发展和应用，推动了智能手机性能的提升和技术的进步。