1.关于Stress 压力测试工具的源码介绍与使用
2.为什么程序员要会linux
3.Linux性能观测之dstat命令详解
4.嵌入式工程师必问面试题（附答案）
5.用户态NVMe运维利器 -- SPDK NVMe 字符设备
6.体系结构 - SPEC2017 benchmark调研

关于Stress 压力测试工具的介绍与使用

       在现代计算环境中，Linux管理员的源码首要任务是确保系统的稳定性和性能。为了评估系统承受极限和潜在问题，源码压力测试工具stress扮演了关键角色。源码本文将详细介绍stress的源码使用方法和其在模拟实际负载中的实用性。

       压力测试是源码杰奇授权源码评估系统在高负荷下性能和稳定性的手段，通过模拟实际工作负载，源码可揭示系统承受能力及隐藏问题。源码stress是源码Linux中的轻量级工具，易于安装并支持对CPU、源码内存和磁盘I/O等多种压力的源码施加。

       安装stress在大部分Linux系统中十分简单，源码通过apt-get命令即可。源码在老旧系统上，源码可能需要从源代码编译。源码在Docker环境中，只需一个简单的命令即可运行stress容器。

       stress提供了丰富的参数选项，通过stress --help可以查看所有可用选项。例如，-c指定线程数用于CPU压力测试，--vm用于内存压力测试，--hdd用于磁盘I/O测试。

       测试结束后，通过top、vmstat和iostat等工具分析数据。例如，iostat -x可以展示磁盘I/O性能，帮助评估磁盘在压力下的表现。

       总的来说，stress是早晨之星源码系统维护者和性能测试者的重要工具，它帮助我们识别性能瓶颈，优化配置，确保系统在高负载下的稳定性。但需谨慎使用，避免过度测试造成损害。最后，如果你对本文内容感兴趣，欢迎关注我的更多分享。

为什么程序员要会linux

       1.开源

       è¿™ä¸ªæˆ‘想不用解释。

       2.多用户、多任务、多线程

       Linux系统同时可以支持多个用户，每个用户对自己的文件设备有特殊的权利，能够保证各用户之间互不干扰，就像手机开了助手一样，同时登陆多个qq账号，当硬件配置非常高时，每个用户还可以同时执行多个任务、多个线程同时工作、提高效率，简直是完美的一塌糊涂，单凭多用户而言就完爆其他操作系统。

       3.稳定性和高效性

       ä½ ä¹Ÿè®¸ä¼šå¬åˆ°Windows服务器长时间运行而突然宕机，但你绝不会听到Linux系统服务器因为长时间不关机会卡死，在Linux上几乎是不会出现这种情况的。Linux服务器可以无休止的运行下去不宕机，因为它继承了Unix卓越的稳定性和高效性。正因为它的稳定才获得了众多用户的青睐，因为它的高效，它的使用范围更加广阔，然而Linux还可以提供一些高可靠性的服务，比如:LNMP、虚拟化、数据库服务等等。

       4.安全性和SELinux

       å…¶å®‰å…¨æ€§ç›¸æ¯”其他系统也要安全很多，由于Linux拥有相当庞大的用户和开源社区支持，因此能很快发现系统漏洞，并迅速发布安全补丁及时更新，同时还具有很强的“免疫力”特点，很少受到病毒攻击，对于一个开放式系统而言，在方便用户的同时，很可能存在安全隐患。

       ä¸è¿‡ï¼Œåˆ©ç”¨Linux自带防火墙（iptables，firewalld）、入侵检测和安全认证等工具，及时修补系统的漏洞，就能大大提高Linux系统的安全性，让黑客们无机可乘，同时还有安全增强机制SElinux，在linux内核中提供强制访问控制，功能非常全面，能够很好保护系统和服务，不过很多人喜欢把它关闭，这相对安全性就不是很好了。

       è¿˜æœ‰Tcp_wrappers也能够提供很好的网络服务访问控制，Linux系统对于用户和文件管理权限的管理也是相当出色的，能够很好的控制权限，保证文件的机密性，也是其他系统无法比拟，所以Linux系统在一定程度上是坚不可摧的。

       5.性能优势

       ç”±äºŽLinux要保证其稳定性，所以并没有像其它操作系统一样内核如此臃肿庞大、漏洞百出，随着Linux内核的不断更新，不断提升着优势，Linux操作系统能把服务器的硬件优势体现的淋漓尽致，因为Linux系统吸取了Unix系统近1/4世纪发展的经验，最主要的是Linux开放源代码，保证系统稳定性，更好的调用硬件功能，同时还提供了丰富的系统资源工具top，freee，df，vmstat，dmesg，iostat，sar，uptime等，方便查看资源的利用率。

       ä»¥ä¸Šè¿™äº›è¶³å¤Ÿè®©ä½ æŠ•å‘Linux的怀抱了。

       å½“然，除了这些，还有一些说不定道不明的定西，比如：

       biggerthanbigger

       æŠŠä½ çš„Linux系统拿出去，开始用命令行做点事情。

       æ¯”如说，输入sudorm-rf/

*

Linux性能观测之dstat命令详解

       dstat是一个强大的系统信息统计工具，集成了vmstat、iostat、netstat、nfsstat和ifstat的功能，能够全面观测Linux性能。

       要深入理解dstat，首先回顾其安装方式。请按照以下步骤操作：

       1. 打开终端。

       2. 使用命令 `sudo apt-get install dstat` 在Debian/Ubuntu系统上安装dstat，或使用 `yum install dstat` 在CentOS/RHEL系统上安装。

       3. 若遇到问题，可以参考社区资源或官方文档寻求解决方案。

       dstat的使用简单高效。它能以图形或文本形式提供系统性能指标，如CPU使用率、磁盘IO、网络I/O、分页活动和系统统计。以下是常用命令形式：

       - `total-cpu-usage`：查看CPU的总体使用情况。

       - `dsk/total`：展示磁盘IO的总情况。

       - `net/total`：显示网络I/O的上位机程序源码总览。

       - `paging`：监测系统的分页活动。

       - `system`：收集系统统计信息。

       若需查阅更多dstat的英文说明或功能细节，可参考以下资源：

       - Linux manpage dstat

       此外，了解如何优化Linux性能和排查内存泄漏问题同样重要。我们整理了一些学习资料和书籍，欢迎加入我们的Linux内核源码交流群。前名加入的成员将获得免费的内核资料包，包含视频教程、电子书、实战项目及代码。加入时请使用真实信息，我们期待与您分享知识和经验。

       学习Linux内核源码的路径包括：内核源码解析、内存调优、文件系统、进程管理、设备驱动、网络协议栈等。

嵌入式工程师必问面试题（附答案）

       嵌入式工程师面试时，可能会被问到关于程序内存分布、编译过程、系统性能监控、设备类型、驱动设备节点、STM GPIO、排序算法、树遍历、图的概念、网络五层模型、智慧挪车源码ICMP和DHCP、HTTP请求流程等问题。下面是一些详细解答：

       1. 内存分布：C/C++程序的内存划分为代码区（只读）、数据区（全局和静态变量）、BSS区（未初始化变量）、栈区（局部变量）和堆区（动态内存）。常量可能在代码区（字符串和只读）或数据区（全局常量）。

       2. 编译过程：包括预处理、编译、汇编和链接四个阶段。预处理处理宏和头文件，编译将源代码转为汇编，汇编成机器代码，链接阶段整合所有文件生成可执行文件。

       3. 性能监控：Linux下用到的工具有top、vmstat、iostat、sar和netstat，查看CPU、内存、磁盘、网络等性能。

       4. 设备类型：硬盘属于块设备，存储在固定大小的块中。设备节点保存在/dev目录。

       5. GPIO：STM的通用输入输出，用于控制数字输入输出，支持中断、事件捕捉等功能，是什么是saas源码开发中重要外设。

       6. 排序算法：选择取决于数据规模和需求。冒泡、快速、归并和堆排序都有其优缺点，如冒泡适合小规模，快速和归并适合大规模。

       7. 树遍历：有前序、中序和后序遍历，递归或栈实现。前序是根-左-右，中序是左-根-右，后序是左-右-根。

       8. 图的概念：由顶点和边组成，表示实体和关系。有向/无向、带权/无权图，遍历方法如深度优先和广度优先搜索。

       9. 网络五层模型：物理、数据链路、网络、传输和应用层，对应协议如TCP/IP、PPP、HTTP等。

       . ICMP与DHCP：ICMP用于网络控制信息和错误报告，而DHCP自动分配IP地址和配置信息。

       . HTTP过程：从输入域名开始，经过DNS解析、TCP连接、发送请求、服务器响应、关闭连接和内容显示。

       更多面试技巧和资源，可以参考牛客网的面试题库。

用户态NVMe运维利器 -- SPDK NVMe 字符设备

       刘孝冬 Intel 高级软件工程师 专注于开源存储SPDK及ISA-L软件的开发。

       随着数据中心规模的不断扩大与延展，硬件设备的运行维护已成为信息技术企业与部门普遍重视的一环。随之而来，是庞大的IT运维工作量。实现硬件设备的可维护，需要灵活高效的监控与管理工具。

       在Linux中，有诸多监控与管理工具助力设备运维，如hdparm、ethtool、SmartCTL等；也有很多简单易用的系统工具，如lspci、lsblk、iostat。对于目前部署量越来越大的NVMe设备，最通用有效的工具莫过于Nvme-cli。

       通过Nvme-cli，使用者可以获取NVMe设备记录的各种LOG；查询当前设备状态；获取设备本身以及内部Namespace的配置信息；设置设备的各项功能；以及对设备做重启与格式化。

       Nvme-cli在监控管理NVMe设备的主要过程，即是组织相关命令信息，通过对NVMe设备文件(/dev/nvmeX,/dev/nvmeXnY)发起IOCTL系统调用，将命令传入内核继而发送请求到NVMe设备上；待NVMe设备响应命令请求，发回响应后，再提取有效响应信息出来。因此，Nvme-cli众多命令的普遍格式是：

       SPDK是一组用于编写高性能、可扩展的用户模式存储应用程序的工具和库。其基础是处在用户空间，轮询模式、异步、无锁的NVMe驱动程序。这为从用户空间应用程序直接访问NvmeSSD提供了零拷贝、高度并行的访问。在此基础上，SPDK还提供了完整的块堆栈作为用户空间库，该库能够执行与操作系统中块存储软件栈相同的许多操作，以及最上层的NVMe-oF、iSCSI和Vhost-user应用服务。

       伴随着SPDK日益广泛的应用，NVMe设备的监控管理成为一个必要的需求。即处在用户空间应用程序的NVMe设备，如何能被用户监控管理。尤其是要便捷、容易通用，那就要求Linux下常用的工具也能被SPDK所支持，尤其是Nvme-cli。

       之前，SPDK社区在Nvme-cli源码基础上，加入对特定于SPDK下NVMe设备的修改（github.com/spdk/nvme-cli...），使得Nvme-cli用在该类设备上。但该实现方式如同在Nvme-cli进程内启动了一个SPDK实例（如图1所示），难以被合并到Nvme-cli的主分支上。

       用户自己编译与使用的过程略显繁琐（spdk.io/doc/nvme-cli.html...）：

       由于类似SPDK版的Nvme-cli使用上的诸多不便，社区在寻找更佳的实现方式，来支持Linux上相关工具。

       在SPDK v. Release (spdk.io/release//...)中增加的一个新功能叫做NVMe字符设备 (NVMe character device)。它基于CUSE实现，可以在Linux内核中为NvmeController和Nvme Namespace创建对应字符设备节点(即 /dev/spdk/nvmeX,/dev/spdk/nvmeXnY)。Nvme-cli等工具可以无修改，直接使用这些模拟出的字符设备来监控管理SPDK下的NVMe设备。

       由于此功能目前被认为是实验性的功能，所以需要在configure的时候，显式指定使能nvme-cuse，即在编译SPDK NVMe 驱动时，加入基于CUSE字符设备的支持。

       SPDK为NVMe字符设备功能加入了两个RPC命令bdev_nvme_cuse_register与bdev_nvme_cuse_unregister。它们分别用于指定为某NVMe设备创建CUSE字符设备，和注销CUSE字符设备。当使用bdev_nvme_cuse_register RPC命令后，SPDK会通过CUSE在路径/dev/spdk下，为NVMe controller创建 /dev/spdk/nvmeX，并为其下Namespace创建 /dev/spdk/nvmeXnY，如图2。

       之后，可见路径/dev/spdk下出现SPDK创建的NVMe字符设备：

       nvme-cli使用指定的SPDK NVMe字符设备。目前，大多数的nvme-cli命令可以通过这种方式执行。

       nvme /dev/spdk/nvme0 []

       SPDK社区期望能够无缝地将当前流行的监控管理工具应用在SPDK下的NVMe设备上。当前实现的SPDK NVMe字符设备朝着这个目标迈进了一大步——诸多采用对NVMe字符设备路径文件发起IOCTL调用的工具和命令可以直接运行操作。

       但它的依旧存在诸多局限性：

       通过CUSE创建的NVMeNamespace路径文件属性是字符设备。但从常理上，其文件属性应该为块设备，例如Linux内核驱动创建的NVMeNamespace路径文件属性是块设备。虽然与IO命令不同，监控与管理操作不需要区分设备类型，但在Nvme-cli中如果操作设备指定的是NVMeNamespace文件，代码是存在多处诸如S_ISBLK这样的设备类型检查。

       以下两图分别是SPDK通过CUSE创建的NVMe设备文件，和内核驱动创建的NVMe设备文件，对比可见NVMeNamespace路径文件属性的不同。

       /proc/diskstats信息的缺失。诸多性能监控工具采用定期查看/proc/diskstats文件来获取存储设备的IO流量和负载情况。SPDK目前还未实现一个通用的信息注入方法，来将SPDK块设备或NVMe设备的相关信息实时写入/proc/diskstats。

       SPDK当前的获取设备IO流量和负载信息的方法，是通过SPDK RPC 方法bdev_get_iostat。

       /sys/block/目录下相关文件的缺失。部分工具，如lsblk，是需要通过筛选读取/sys/block/目录下设备文件，来获取相关信息；对/sys/block/目录下设备相关的某些文件，写入内容，来操作设备。SPDK目前也没有实现简洁有效的方法，模拟导出自己的/sys/block/文件。

体系结构 - SPEC benchmark调研

       SPEC基准测试的简要概述

       SPEC基准测试是一种衡量计算机性能的标准，其中KLOC（千行代码）用于表示源代码长度。这些基准测试主要关注于数据处理和计算密集型应用。例如，SPEC CPU benchmark测试了系统的运算能力，而非I/O性能。

       iostat是Linux中常用的I/O性能分析工具。初次运行iostat会显示系统启动以来的统计信息，后续运行则追踪自上次运行以来的变化。安装iostat的命令适用于Ubuntu系统。该工具的统计信息包括CPU在用户模式、系统模式、等待I/O、管理虚拟处理器和空闲时间的百分比。观察%iowait（等待I/O的CPU时间）和%user（用户模式CPU时间）的比值，有助于判断性能瓶颈。

       在特定测试中，以int_speed为例，结果显示%user时间远高于%iowait，表明处理器性能是主要瓶颈，而非I/O。

       进一步对比，fio是一个用于测试I/O性能的基准程序，可以通过Ubuntu命令行安装。为了模拟I/O瓶颈情况，测试时将io设置为同步模式，这会导致更高的I/O开销。当I/O成为性能瓶颈时，观察%iowait和%user的比例会显著增加，显示出两者之间的关联。