1.Linux编译器-gcc/g++
2.Linux内核源码解析---万字解析从设计模式推演per-cpu实现原理
3.什么是汇载汇聚源程序和目标程序

Linux编译器-gcc/g++

       gcc/g++ 是 Linux 系统中的编译器，它们用于将源代码编译成可执行程序或库文件。源码源码在编译过程中，汇载汇聚源代码需要经过预处理、源码源码编译、汇载汇聚汇编、源码源码编辑小程序模板源码是什么链接等步骤。汇载汇聚

       预处理阶段主要进行宏替换。源码源码使用 `-E` 参数，汇载汇聚gcc 可以在预处理后停止编译过程，源码源码而 `-o` 参数用于指定输出文件。汇载汇聚在使用 vim 进入到 `.i` 文件后，源码源码预处理会将源代码中的汇载汇聚宏替换掉，生成新的源码源码文件。

       头文件展开是汇载汇聚将头文件中的内容拷贝到源代码中，这一过程发生在编译前，由系统自动完成。Linux 系统下默认的头文件路径为 `/usr/include/`，在需要使用某个特定头文件时，可直接查看该路径下的文件。

       条件编译用于在不同的环境下选择性地包含特定代码。以 PyCharm 的安装为例，社区版和专业版功能不同，投资指标源码通过条件编译可以只包含专业版特有的功能代码，减少了维护的复杂性。

       编译阶段中，gcc/g++ 会检查源代码的语法错误。若无错误，则会将代码编译成汇编语言。在 Linux 环境下，编译器会将源代码编译成汇编代码文件，通过 `-S` 参数可以指定输出文件。

       汇编阶段将编译阶段生成的汇编代码文件转换为目标代码文件。这一过程由 `-c` 参数控制，并通过 `-o` 参数指定输出文件。

       链接阶段将目标代码文件与所需的库文件结合，生成可执行文件或库文件。完成链接后，即可生成最终的可执行文件。

       在 C 程序中，`printf` 函数的实现位于系统库文件 libc.so.6 中。当编译时未特别指定库路径时，gcc 会搜索默认的库路径 `/usr/lib` 来链接 libc.so.6。

       静态库在编译链接时将库文件的代码全部加入到可执行文件中，生成的aqs系列源码文件较大但运行时不再需要库文件。静态库的后缀名为 `.a`。相反，动态库在编译链接时不包含库文件代码，仅在程序运行时加载库文件，以减少系统的开销。动态库的后缀名为 `.so`，gcc 默认使用动态库。

       gcc 提供了多种优化选项，如 `-O0` 表示不进行优化，而 `-O3` 为最高优化级别。`-g` 生成调试信息，方便使用 GNU 调试器进行调试。`-static` 和 `-shared` 用于控制静态链接和动态链接。

       在编译时，使用 `-w` 可以关闭所有警告信息，而 `-Wall` 则会输出所有警告信息。通过这些选项，开发者可以更好地控制编译过程中的行为和生成的代码质量。

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。nscd源码解析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，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，我们来了解numa_node的xen源码编译定义。

       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，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。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。

什么是源程序和目标程序

       源程序也叫源码，就是最开始编写的程序，计算机并不能识别，需要经过编译生成目标程序。

       目标程序是能够被计算机识别执行的，比如我们在网上下载的软件，例如QQ,迅雷，这一类软件都是目标程序，都是经过编译的，商业公司一般不会发布源码，源码涉及到商业机密。

       大家可以看看下面对两者的区分：

       1 .源程序，是指未经编译的，按照一定的程序设计语言规范书写的，人类可读的文本文件。通常由高级语言编写。源程序可以是以书籍或者磁带或者其他载体的形式出现，但最为常用的格式是文本文件，这种典型格式的目的是为了编译出计算机可执行的程序。将人类可读的程序代码文本翻译成为计算机可以执行的二进制指令，这种过程叫做编译，由各种编译器来完成。一般用高级语言编写的程序称为“源程序”。

       2. 目标程序，又称为“目的程序”，为源程序经编译可直接被计算机运行的机器码集合，在计算机文件上以.obj作扩展名----由语言处理程序（汇编程序，编译程序，解释程序）将源程序处理（汇编，编译，解释）成与之等价的由机器码构成的，计算机能够直接运行的程序，该程序叫目标程序。目标代码尽管已经是机器指令，但是还不能运行，因为目标程序还没有解决函数调用问题，需要将各个目标程序与库函数连接，才能形成完整的可执行程序。