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[Linux Kernel] SLUB 오브젝트 할당/해제 분석 이 글에서는 SLUB을 5.14 기준으로 분석한다. 왜 5.14 기준이냐면 이번에 5.15에서 RT-compatible하게 바뀌었는데 SLUB을 분석하면서 같이 설명하기엔 너무 복잡하기 때문이다. 5.14에서 5.15로 넘어가면서 바뀌는 부분은 별도의 글로 정리해야겠다. SLUB은 Christoph가 SLAB의 설계상 단점을 보완하기 위해서 만든 슬랩 할당자이다. queueing을 최소화하고 대신 CPU에 특정 페이지를 담당하게 해서 TLB miss를 줄인다는 것이 가장 큰 특징이다. 그리고 SLAB보다 디버깅 기능이 좋다. 2.6.23부터 기본으로 SLUB 할당자를 사용하도록 되어있다. SLUB이 대부분의 상황에서 선호된다. 하지만 SLUB이 SLAB을 보완하려고 만들었다고 해서 항상 SLAB보다 뛰어.. 더보기
[Linux Kernel] slab_common 분석 이 글은 독자가 슬랩에 대한 약간의 이해가 있다고 가정한다. 슬랩을 왜 쓰는지, cache와 slab이 어떤 관계가 있는지, kmalloc/kfree가 무엇인지 정도는 알고 있어야 한다. 아래 두 글을 먼저 읽는 것도 이해에 도움이 될것같다. [Linux Kernel] SL[AUO]B: Kernel memory allocator design and philosophy 내가 SLAB/SLUB을 잘못 이해했는지 Christoph Lameter 아저씨가 발표한 영상을 한 번 보라고 추천해주셨다. 이 글은 SL[AUO]B: Kernel memory allocator design and philosophy를 정리하고 내 의견을 추가로 적은.. hyeyoo.com The Slab Allocator: An Objec.. 더보기
[Linux Kernel] SL[AUO]B: Kernel memory allocator design and philosophy 내가 SLAB/SLUB을 잘못 이해했는지 Christoph Lameter 아저씨가 발표한 영상을 한 번 보라고 추천해주셨다. 이 글은 SL[AUO]B: Kernel memory allocator design and philosophy를 정리하고 내 의견을 추가로 적은 것이다. PDF는 여기에 있다. 대부분의 커널 개발자는 (당연히도) 슬랩 할당자와 상호작용을 하게 된다. 슬랩 할당자란 무엇인가?! 기본적으로 메모리 할당은 PAGE_SIZE (4K)로 이루어진다. (그리고 느림) 하지만 작은 크기의 메모리에 대해서는 페이지를 쪼개서 sizeof(struct bio), sizeof(struct sg) 등등 작은 단위로 할당할 수 있고 그게 더 빠르다. 대부분의 서브시스템에서 메모리 할당을 해야하므로 슬랩 할.. 더보기
The Slab Allocator: An Object-Caching Kernel Memory Allocator 이 글은 1994년 Jeff Bonwick (Sun Microsystems)의 The Slab Allocator: An Object-Caching Kernel Memory Allocator를 정리한 것이다. 그나저나 이 논문 우리 큰누나랑 동갑이다. 논문이 나보다 누나잖아..? 1. Introduction 슬랩 할당자는 1994년 Jeff Bonwick이 SunOS 5.4에 도입한 메모리 할당자이다. 이 메모리 할당자는 객체를 할당하고 해제할 때, 메모리를 할당하는 비용보다 생성/소멸시의 비용이 더 높으므로, 이런 생성/소멸 비용을 줄이고자 만들어졌다. 그리고 컬러링(colouring)을 통해 하드웨어 캐시를 최대한 활용하고자 한다. 또한 이 할당자는 통계와 디버깅 기능으로 시스템을 모니터링 하거나 시스.. 더보기
NUMA: Non-Uniform Memory Access NUMA: Non-Uniform Memory Access 메모리 관련 부분을 공부하다보니 NUMA가 많이 나와서 정리해본다. 이 글은 Christoph Lameter의 2013년 문서 "NUMA: An Overview"를 리뷰한 것이다. NUMA는 멀티 프로세서 환경에서 메모리별 접근 속도가 프로세서에 따라 다른 접근 속도 가진 메모리의 형태를 말한다. 일반적인 PC에서는 메모리가 그렇게 많지 않아서 UMA (Uniform-Memory Access)가 많지만, 1990년대 즈음부터 고성능 컴퓨터에 대하여 NUMA를 적용한 컴퓨터가 나오기 시작했다. NUMA에서는 메모리를 노드라는 단위로 나누어지게 되는데, 프로세서마다 노드에 대한 접근 속도가 다르다. 아래 사진은 8개의 프로세서와 2개의 NUMA 노드로.. 더보기
리눅스와 오픈소스에 관한 생각 리눅스와 오픈소스 공부를 시작한 계기 처음 운영체제, 리눅스 커널을 접한건 중학교 쯤이다. 당시에는 나만의 운영체제를 하나 만들어보고 싶었고 (물론 성공적이진 않았지만), 당시엔 해커에 관한 환상이 있었기 때문에 (중2병인지 -_-) 리눅스를 해킹하면 멋있겠다고 생각해서 운영체제 책이랑 리눅스 커널 책 몇권을 읽었다. 물론 지금 생각하면 책의 30%도 이해를 못하긴 했다. 그때는 지금보다 컴퓨터 공학을 잘 몰랐다. 그러다가 학교 도서관에서 한국 오픈소스 개발자들을 소개하는 꾸준히, 자유롭게, 즐겁게라는 책을 우연히 접했다. 책에선 허태준 개발자님을 소개하는데, 2000년대부터 꾸준히 개발에 참여해서 주요 서브시스템을 관리하시는 한국에 몇 안되는 분이다. 멋있기도 했고, 이렇게 먹고 사는 개발자도 있다는게.. 더보기
[LWN.net] More IOPS with BIO Caching More IOPS with BIO caching [LWN.net] Benefits for LWN subscribersThe primary benefit from subscribing to LWN is helping to keep us publishing, but, beyond that, subscribers get immediate access to all site content and access to a number of extra site features. Please sign up today! By Jonatha lwn.net 참고로 IOPS (I/O Operations Per Second)는 스토리지 디바이스가 초당 I/O 연산을 처리하는 횟수이다. 글 내용 옛날에는 스토리지 디바이스가 매우 느.. 더보기
[Linux Kernel] KPTI: Kernel Page-Table Isolation 예전부터 "커널의 페이지 테이블 엔트리는 어디에 있을까?" 가 궁금했는데 최근에 공부하다 궁금증이 해결되었다. 이 질문에 대한 답변은 KPTI를 적용하냐 아니냐에 따라 나뉜다. 우선 적용하지 않은 경우부터 살펴보자. KPTI 적용 전 사진의 왼쪽은 KPTI를 적용하지 않았을 때의 모습이다. KPTI를 적용하지 않으면, 기본적으로 유저 모드 프로세스의 페이지 테이블에는 커널 공간의 주소와 유저 공간의 주소가 모두 매핑된다 (= 페이지 테이블 엔트리가 존재한다.) 이는 TLB Flushing으로 인한 오버헤드를 줄이기 위함이다. TLB는 페이징에서 가상 주소로부터 물리 주소로의 변환을 캐싱하는 버퍼이다. 유저 모드 프로세스는 System Call, Context Switching 등으로 인해 자주 커널 모드.. 더보기