x86-64 Linux 汇编笔记（Intel 语法，System V ABI）

本文结合实际 ELF 二进制反汇编输出，整理出常见指令、字段、操作类型，以及它们在函数、初始化、PLT/ GOT 中的作用。

本文本文参考OSDev Wiki上关于CPU缓存的介绍，原文地址：https://wiki.osdev.org/CPU_Caches

Introduction（介绍）

最初，内存的速度和 CPU 一样快。随着时间推移，CPU 的速度越来越快。内存速度也在提升，但无法跟上 CPU 提升的速度，这意味着 CPU 需要花越来越多的时间等待来自 RAM 的数据（这会对性能造成严重影响）。

本文参考OSDev Wiki上关于“堆”的介绍及实现，原文地址：https://wiki.osdev.org/Heap

堆内存

Heap（堆）

堆是应用程序和内核都离不开的重要组成部分。通常，它位于更高层次的内存管理机制之下，而高层机制负责处理更大粒度的内存块。在大多数操作系统中，内存是按页（page）或其他较大的块进行分配的。在 X86 和 X64 架构中，一页通常是 4KB，但也可能更大。然而，对于较小的分配需求，如果直接占用整页会造成大量浪费。例如，只需要 24 字节却分配整整 4KB 页，将导致严重的内存浪费。因此，大多数应用程序和内核都会实现第二层内存管理：在以 4KB（或更大）为单位分配得到的内存块基础上，根据需求将这些一组页面或单独页面拆分成更小的部分进行分配。

本文译自 OSDev Wiki 上的一篇文章，原文链接为 Memory management - Overview and Introduction。

内存管理是任何操作系统内核中的关键组成部分。为程序提供一种快速、可重复地分配和释放内存的机制是内核的一项主要职责。针对物理内存的分配存在多种实现方法，包括位图法、伙伴分配算法，以及基于树结构或队列/栈的内存管理方式。

本文译自 OSDev Wiki 上的一篇文章，原文链接为 Brendan’s Memory Management Guide。

概述

内存管理是所有操作系统开发者迟早都需要处理的问题。这个主题非常广泛；起初看起来似乎很简单，但往往会演变成比最初预想的更复杂的内容。这就容易导致人们在操作系统规模较小时做出一些看似合理（并且最初运行良好）的设计决策，但这些决策在系统变大后可能会成为严重的问题。

一、前言

Linux 支持多种任务调度策略（Scheduling Policy），其中：

• 普通任务（SCHED_NORMAL） 是普通分时调度；
• 实时任务（SCHED_FIFO、SCHED_RR、SCHED_DEADLINE） 适用于对响应延迟、执行周期有严格要求的系统（如工业控制、音视频处理等）。

二、实时调度策略简介

三、三种调度策略设置代码示例

SCHED_FIFO 测试程序

#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <sys/prctl.h>
#include <pthread.h>
#include <sched.h>

int main() {
    cpu_set_t mask;
    CPU_ZERO(&mask);
    CPU_SET(0, &mask);
    if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) != 0)
        perror("sched_setaffinity");

    // 设置实时调度
    struct sched_param param = { .sched_priority = 80 };
    if (sched_setscheduler(0, SCHED_FIFO, &param) != 0)
        perror("sched_setscheduler");

    printf("Running under SCHED_FIFO with priority %d on CPU 0\n", param.sched_priority);
    while (1) {
        for (volatile int i = 0; i < 100000000; i++);
        printf(".");
        fflush(stdout);
        usleep(500000); // 防止完全占满CPU
    }
}

编译与运行：