Transcript 커널분석_안정모_v0.1

CONFIG_NUMA가 정의되어 있을 경우 수행
1.메모리 정책과, SPREAD NODE관련 슬랩을 생성
2. Interleave node에 대한 mempolicy를 만들어 현
task_struct->mempolicy에 연결해줌
init/main.c
numa_policy_init
kmem_cache_create()
node_present_pages()
node_set
do_set_mempolicy
numa_policy와 shared_policy_node 에 대한 slab을 생
성
HIGHMEM영역을 갖는 노드를 순회하여 가장 큰 노드
의 번호(prefered nid)와 총페이지수를 기억해두고 각
노드에 대해서 16MB이상의 크기를 갖는다면
interleave_nodes비트맵에 해당 노드번호를 1로 세팅
함. 만약 모든 노드의 크기가 16MB보다 작다면 순회한
노드중 가장 큰 페이지수를 갖는 노드(prefered nid)를
interleave_nodes 비트맵에 세팅함
MPOL_INTERLEAVE정책(struct mempolicy)을 생성하여
현재 태스크의 메모리 정책(current->mempolicy)으로
지정하고flag를 PF_MEMPOLICY로 설정해둠
(PF_MEMPOLICY: NON-Default NUMA Memory
Policy)
init/main.c
late_time_init
calibrate_delay
Architecture 별로 override됨
BoGo mips값을 관리하여 1 jiffy동안 얼마나 많은 cpu
사이클이 소요되는지 측정하여 loops_per_jiffy값을 구
해냄
Kernel이 BogoMIPS값을 결정하기위한 함수
BogoMIPS
MIPS는 Millons of Instruction Per Second의 약자이다. 계산 능력을 나타내는 지표로 사용된다.
BogoMIPS는 리누즈 토발즈가 만들어낸 것으로서, 커널은 부팅시에 현 시스템에서 busy loop이
얼마나 빠른지에 대해 기록한 값이며 Bogo 는 bogus(가짜)를 의미한다.
이렇게 측정된 bogoMIPS를 가지고 프로세서의 속도를 하며 이것은 전혀 과학적이값은 아니다.
리누즈에 의하면 이 BogoMIPS값은 다음의 유용성이 있다.
1.디버깅에 유용
2.Computer cache와 turbo button 이 제대로 작동하는지 확인할수 있음.
실제적으로 BogoMIPS는 cpu 가 1 jiffy 동안 수행하는 empty loop의 횟수 값이다.
init/main.c
pidmap_init
init_pid_ns namespace에서 pid 0이 사용할 페이지를 Pidmap배열의 0
번 index에서 page를 할당받고 pid 0을 사용중으로 표시한 후 pid 구조
체의 슬랩캐시(pid_cachep)를 생성함
PID namespace
PID namespace는 태스크들의 집합을 만들도록 해준다. 즉 다른
namespace의 태스크들이 같은 ID를 가질수 있다. 이 특징은 hosts사이
의 이주를 위해 필수조건이다. PID namespace를 가짐으로써 프로세스
는 PID값을 유지하면서 다른 host로 이동할 수 있다. 이특징이 없다면
호스트간 태스크 이주는 빈번히 실패할 것이다. 같은 ID를 가지는 프로
세스가 존재할 수 있기 때문이다.
struct pid_namespace {
..
struct pidmap pidmap[PIDMAP_ENTRIES];
struct task_struct *child_reaper;
struct kmem_cache *pid_cachep;
unsigned int level;
..
}
struct task_struct
{
..
pid_t pid;
pid_t tgid;
struct pid_link pids[PIDTYPE_MAX];
struct list_head thread_group;
..
}
struct pid_link
{
struct hlist_node node;
struct pid *pid;
}
Struct pidmap {
atomic_t nr_free;
void *page;
}
Struct upid {
int nr;
struct pid_namespace *ns;
struct hlist_node pid_chain;
}
Struct pid
{
...
Struct hlist_head tasks[PIDTYPE_MAX]
struct upid numbers[1];
…
}
Index_bit_to_maxindex배열에 PST의 index_bits에서 저
장될 수 있는 heap_index를 0부터 1,3,7,15… 2^31-1,
2^32값으로 세팅함으로써 maximum heap index를 구
하는데 사용할 수 있도록 해줌.
init/main.c
prio_tree_init
PST(radix priority search tree)는 Interval을 저장하는데
쓸모있으며 heap tree와 radix tree를 잘 혼합한 형태이
다. 사용되는 예를 보자면 vma를 file pages의 closed
interval[offset_begin,offset_end] 로 생각해봤을 때 file
에 맵된 모든 vma를 PST에 저장함으로써 O(log n + m)
시간에 주어진 interval(연속적인 파일페이지)을 선택할
수 있다.
log n :PST 트리의 높이, m : 저장된 interval의 개수
anon_vma_init
anon_vma 구조체의 슬랩캐시 생성
page
page->mapping
( if page mapped as
anonymous memory, it
points to anon_vma_object)
anon_vma
vm_area_struct
vm_area_struct
vm_area_struct
Reverse-mapping virtual memory(“rmap“)
rmap은 swapping이 요구될때 커널이 메모리를 free
하는 것을 쉽게 만드는 목적이였다. 이를 위해 reverse
pointer chain에서 각 포인터는 페이지를 참조하는 페
이지테이블을 가리킨다. rmap chain에 의해 커널은 빠
르게 주어진 페이지의 모든 매핑을 찾을수 있고
unmap 이후 page를 swap out할수 있다.
anonymous page를 참조하는 다수의 VMA를
anon_vma를 통해 연결시키는데 이것은
page->mapping 포인터가 anon_vma를 가리킴으로
써 커널은 list를 순회하여 연관된 VMA structure를 찾
을 수 있다.
init/main.c
cred_init
LSM(Linux Security Module)에서 사용될 cache를 위해
struct cred구조체로 슬랩캐시를 생성함
LSM(Linux Security Modules)는 리눅스 커널이 적재가능한 커널모듈로서 구현되어야 하는 다
양한 access-control-model을 허용하기 위해 경량의 다목적 접근 제어 프레임워크로 구현되
었다. 그 중에는 Security-Enhanced Linux(SELinux), Domain and Type Enforcement(DTE),
Linux Intrusion Detection System(LIDS)가 있으며. LSM은 향상된 보안 정책을 커널 모듈로 적
재가능하다.