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，php网店源码 手机当本地内存不足时，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。频繁的由链接查看源码内存申请操作促使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，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，moba类游戏源码我们来了解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，tb 多空 源码我们继续跟进__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。牧场系统 金融 源码接下来，我们来看x架构的实现。

       在percpu.h中，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。

求用C++日历源代码

       那更简单,改好了

       #include <stdio.h>

       #include<conio.h>

       #include<stdlib.h>

       int IsLeapYear(int);

       void main()

       {

       int i;

       int day;

       int year;

       int month;

       int temp;

       int temp_i;

       long int Year_days = 0;

       int Year_Start = 1;

       int Per_Year_Days;

       int month_day[]={ ,,,,,,,,,,,,};

       printf("Please enter the year: ");

       scanf("%d",&year);

       //printf("Please enter the month, enter 0 for the whole year: ");

       //scanf("%d",&month);

       month=0;

       while(Year_Start < year)

       {

       if( IsLeapYear( Year_Start ) )

       Per_Year_Days = ;

       else

       Per_Year_Days = ;

       Year_days = Year_days + Per_Year_Days;

       Year_Start++;

       }

       for( temp = 1; temp <= && (month*(temp-1)==0); temp++ )

       {

       if (month!=0) temp=month;

       switch(temp)

       {

       case 1:

       printf(" January(%d)\n",year);

       break;

       case 2:

       printf(" February(%d)\n",year);

       break;

       case 3:

       printf(" March(%d)\n",year);

       break;

       case 4:

       printf(" April(%d)\n",year);

       break;

       case 5:

       printf(" May(%d)\n",year);

       break;

       case 6:

       printf(" June(%d)\n",year);

       break;

       case 7:

       printf(" July(%d)\n",year);

       break;

       case 8:

       printf(" August(%d)\n",year);

       break;

       case 9:

       printf(" September(%d)\n",year);

       break;

       case :

       printf(" October(%d)\n",year);

       break;

       case :

       printf(" November(%d)\n",year);

       break;

       case :

       printf(" December(%d)\n",year);

       break;

       }

       i = Year_days % 7;

       printf(" Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun\n");

       if( i != 0 )

       for( temp_i = 0; temp_i < i*4; temp_i++)

       printf(" ");

       day = 1;

       if( IsLeapYear(year) && temp == 2)

       while( day <= month_day[] )

       {

       if( day >1 )

       if( Year_days % 7 == 0 )

       printf("\n");

       if( day >= )

       printf("%4d",day);

       else

       printf("%4d",day);

       Year_days++;

       day++;

       }

       else

       while (day <= month_day[temp-1])

       {

       if( day > 1 )

       if( Year_days % 7 == 0 )

       printf("\n");

       if( day >= )

       printf("%4d",day);

       else

       printf("%4d",day);

       Year_days++;

       day++;

       }

       printf("\n");

       if( getch() == 'q' )

       exit(0);

       }

       getch();

       }

       int IsLeapYear( int year )

       {

       if ((year %4 == 0) && (year % != 0) ||

       (year % == 0) )

       return 1;

       else

       return 0;

       }

C语言中的‘##’的含义

       æ‹¼æŽ¥æ“ä½œç¬¦(##)是二元的，被用来连接宏中两个实际参数，比如，如下宏定义

       #define internal(var) internal##var

       å¦‚果执行

       long internal(str);

       åˆ™è¢«æ‰©å±•ä¸ºï¼š

       long internalstr;

       åœ¨ä¸€èˆ¬ç¼–程时很少用到拼接操作符，但在编写编译器程序或源代码生成器时特别有用，因为它能轻易的构造出一组标识符。