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NUMA（Non-Uniform Memory Access）是一種硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)，它可以讓多個(gè)CPU訪問多個(gè)內(nèi)存區(qū)域。在NUMA架構(gòu)中，每個(gè)CPU只能訪問其本地節(jié)點(diǎn)（也就是自身所在的內(nèi)存區(qū)域），而要訪問其他節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存，則需要通過網(wǎng)絡(luò)或其他高速通道進(jìn)行訪問。
專注于為中小企業(yè)提供網(wǎng)站設(shè)計(jì)、做網(wǎng)站服務(wù),電腦端+手機(jī)端+微信端的三站合一,更高效的管理,為中小企業(yè)徽州免費(fèi)做網(wǎng)站提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。我們立足成都，凝聚了一批互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人才，有力地推動了上1000+企業(yè)的穩(wěn)健成長，幫助中小企業(yè)通過網(wǎng)站建設(shè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模擴(kuò)充和轉(zhuǎn)變。
對于一些需要大量數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用程序來說，NUMA架構(gòu)可以提高系統(tǒng)的整體性能和效率。因此，在使用Linux系統(tǒng)時(shí)，開啟NUMA支持是非常有必要的。
本文將介紹如何在Linux系統(tǒng)中開啟NUMA支持，并對一些常見問題進(jìn)行解答。
Step 1：檢查NUMA支持
在開始之前，需要先檢查系統(tǒng)是否支持NUMA。在Linux系統(tǒng)中，可以通過以下命令檢查NUMA支持情況：
“`bash
lscpu | grep “NUMA node(s)”
“`
如果系統(tǒng)支持NUMA，則會輸出類似下面的結(jié)果：
“`
NUMA node(s): 2
NUMA node0 CPU(s): 0-7
NUMA node1 CPU(s): 8-15
“`
Step 2：安裝NUMA工具
在Linux系統(tǒng)中，需要安裝numactl工具來管理NUMA?？梢酝ㄟ^以下命令來安裝numactl：
“`bash
sudo apt-get install numactl
“`
Step 3：使用numactl命令
安裝完numactl工具后，就可以使用numactl命令來控制NUMA節(jié)點(diǎn)了。以下是一些常用的numactl命令：
1. numactl –hardware：顯示系統(tǒng)中的NUMA節(jié)點(diǎn)和CPU信息。
2. numactl –show：顯示當(dāng)前進(jìn)程的NUMA節(jié)點(diǎn)和CPU信息。
3. numactl –cpunodebind=NODELIST command：將進(jìn)程綁定到指定的NUMA節(jié)點(diǎn)。
4. numactl –membind=NODELIST command：將進(jìn)程的內(nèi)存綁定到指定的NUMA節(jié)點(diǎn)。
Step 4：配置NUMA支持
現(xiàn)在，我們來看看如何開啟Linux系統(tǒng)的NUMA支持。
1. 編輯/etc/default/grub文件，將GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT行修改為：
“`bash
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT=”numa=on”
“`
2. 更新Grub配置：
“`bash
sudo update-grub
“`
3. 重啟系統(tǒng)以應(yīng)用新的Grub配置：
“`bash
sudo reboot
“`
完成上述步驟后，系統(tǒng)就會開啟NUMA支持了。
Step 5：解決常見問題
1. 如何檢查進(jìn)程是否綁定到指定的NUMA節(jié)點(diǎn)？
可以使用numactl –show命令來查看進(jìn)程的NUMA綁定情況。
2. 如何避免NUMA造成的性能瓶頸？
要避免NUMA造成的性能瓶頸，可以通過以下幾種方式：
– 綁定進(jìn)程到指定的NUMA節(jié)點(diǎn)。
– 將進(jìn)程的內(nèi)存分布在不同的NUMA節(jié)點(diǎn)上。
– 優(yōu)化進(jìn)程的訪問模式，使其訪問本地NUMA節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存。
3. 如何在NUMA架構(gòu)下使用大頁？
在NUMA架構(gòu)下，使用大頁（Huge Page）可以提高性能?？梢酝ㄟ^以下命令來開啟大頁支持：
“`bash
sysctl vm.nr_hugepages=NUM_PAGES
“`
其中NUM_PAGES表示需要的大頁數(shù)。
4. 如何檢查NUMA的開啟情況？
可以使用numactl –hardware命令來查看系統(tǒng)中的NUMA節(jié)點(diǎn)和CPU信息。
：
NUMA架構(gòu)在需要大量數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用程序中可以提高系統(tǒng)的整體性能和效率。在Linux系統(tǒng)中，開啟NUMA支持非常容易，只需按照本文中的步驟操作即可。如果遇到問題，可以參考本文中的常見問題解答。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 升級Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核奮斗記
- 如何在ARM Linux內(nèi)核中使用硬件斷點(diǎn)
升級Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核奮斗記
升級linux內(nèi)核奮斗記
我的piii dell機(jī)運(yùn)行著內(nèi)核2.4.的redhat，自從linux內(nèi)核2.6發(fā)布以來一直想把該系統(tǒng)升級到內(nèi)核2.6。經(jīng)過一番艱辛萬苦，終于成功了。為了體驗(yàn)一下在linux下編寫多線程程序的步驟，又更新gcc和c語言庫。在此愿和各位朋友共享這段經(jīng)歷，共享這段成果。（可能有記錄錯(cuò)誤，僅供參考）。
具體步驟包括以下內(nèi)容：
1，升級內(nèi)核的具體步驟
2，更新gcc
3，使用glibc2.3.5
4，使用nptl線程進(jìn)行編程
在此之前，先簡要地介紹一下linux內(nèi)核2.6所做的改進(jìn)及新增功能。linux2.6主要在以下的10個(gè)方面作了很大的改進(jìn)，簡單概括如下，有關(guān)詳細(xì)情況，請參閱相關(guān)資料。
1）通過改善并行處理能力和采用posix線程等，提高了系統(tǒng)的處理能罩虧信力，從而linux真正具備大型信息系統(tǒng)所要求性能。
2）通過改善文件系統(tǒng)的輸出/輸入能力和提高對大容量內(nèi)存的利用效率，使得linux能夠更勝任大型信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理。
3）加強(qiáng)了對數(shù)物輪據(jù)庫應(yīng)用程序的支持。
4）提高了抗系統(tǒng)高負(fù)荷時(shí)能力。
5）提高了系統(tǒng)的可用性，包括對不停機(jī)空此時(shí)備份和不停機(jī)時(shí)更換硬件功能的支持。
6）強(qiáng)化了對網(wǎng)絡(luò)的支持，增加了對ipv6, sctp, ipsec，等的支持。
7）通過增加訪問控制和內(nèi)核暗號化技術(shù)，提高了系統(tǒng)的安全性。
8）強(qiáng)化了對電源的管理。
9）強(qiáng)化了對嵌入式cpu和系統(tǒng)的支持。
10）添加了更多的硬件驅(qū)動程序。
一.升級內(nèi)核
1, 下載linux-2.6.3.tar.bz2（可以是更新的版本）到/usr/src
bzcat linux-2.6.3.tar.bz2 | tar xvf – cd linux-2.6.閱讀readme及changes 文件，確認(rèn)必須的工具軟件。因?yàn)椴皇枪P記本電腦和筆記本電腦有關(guān)的軟件可以忽略。發(fā)現(xiàn)module-init-tools需要更新。
2，下載module-init-tools-0.9.13.tar.bz2
bzcat module-init-tools-0.9.13.tar.bz2 | tar xvf – cd module-init-tools-0.9.13 ./configure –prefix=/usr/local/module-init make make moveold make install /usr/local/module-init/in/generate-modpobe.conf > /etc/modprobe.conf成功。
3, 編譯linux內(nèi)核
cd /usr/src/linux-2.6.3 make menuconfig一看太麻煩了，而且許多選項(xiàng)不知所云。退出該程序。 執(zhí)行make oldconfig，對kernel2.6新增的不熟悉的選項(xiàng)作不選或?yàn)槿笔 ?/p>
make bzimage make modules modules_install pwd /usr/src/linux-2.6.3 mv arch/i386/boot/bzimage /boot/bzimage2.6.3 mv system.map /boot/system.map-2.6.3 cd /boot mv system.map oldsystem.map ln –s system.map-2.6.3 system.map，建立sys目錄
mkdir /sys
5, 修改相關(guān)文件，增加對sys的支持
在/etc/rc.d/rc.sysinit文件增加對sys的支持。
1) 找到mount –f /proc的行，在其下面，增加 mount –f /sys
2) 找到 action $ “mounting proc filesystem:” mount –n –t proc /proc /proc 在其下面，增加action $ “mounting sysfs filesystem:” mount –n –t sysfs /sys /sys.
3) 把文件中的 ksyms 改成 kallsyms
在/etc/fstab文件中，增加一行:
none /sys sysfs defaults 0 0
在/etc/rc.d/init.d/halt中，增加對sys的支持,把 awk ‘$2 ~/^/$ | ^/proc | ^/dev / {next} 變?yōu)?
awk ‘$2 ~/^/$ | ^/proc | ^/sys | ^/dev / {next}
6，啟動
修改/etc/lilo.conf, 增加下面的設(shè)置
… image=/boot/bzimange2.6.3 label=linux2.6.3 read-only root=/dev/hda3(由自己的pc設(shè)置決定)成功。
二，更新gcc (因?yàn)間cc2.95.3無法編譯glibc-2.3.5)
下載gcc-3.4.4.tar.bz2
bzcat gcc-3.4.4.tar.bz2 | tar xvf – cd gcc-3.4.4 ./configure –prefix=/usr/local/gcc344 –enable-shared –enable-threads –enable-threads=posix –enable-languages=c,c++,f77 make bootstrap (因?yàn)槭褂胏flags選項(xiàng)時(shí)，出錯(cuò)了，所以省略) make install ln –s /usr/local/gcc344/bin/gcc /usr/bin/gcc
三，使用glibc-2.3.5
1）、通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)要編譯glibc-2.3.5，要求binutils在2.13以上。所以必須安inutils-2.14
下載binutils-2.14.tar.gz
tar zxpvf binutils-2.14.tar.gz mkdir binutils-build cd binutils-build ../binutils-2.14/configure –prefix=/usr –enable-shared make tooldir=/usr make check make tooldir=/usr install cp ../binutils-2.14/include/libiberty.h /usr/include) 安裝glibc-2.3.5
下載 glibc-2.3.5.tar.gz 和 glibc-2.3.5-fix_test-1.patch
tar zxpvf glibc-2.3.5.tar.gz patch –np1 –i ../glibc-2.3.5-fix_test-1.path mkdir glibc-build cd glibc-build ../glibc-2.3.5/configure –prefix=/usr/local/glibc235 –enable-add-ons=linuxthreads –enable-kernel=2.6.0 (若安裝在/usr目錄下，很危險(xiǎn)，可能會損壞你的系統(tǒng)) make make check (必須執(zhí)行的一步) make localedata /install-locales (對應(yīng)各國文字) mkdir /usr/man/man3(man的安裝路徑) make –c ../glibc-2.3.5/linuxthreads/man install上面的安裝完成以后，更好把/usr/local/glibc235/lib和/usr/local/glibc235/include加入到系統(tǒng)的路徑中，這樣在編譯程序時(shí)，就不必指定庫和header文件的路徑了。
四、使用nptl進(jìn)行線程編程
#include #include #include #include void thread_fun(void * arg); char message = “i am created thread”; int main() { int rnt; pthread_t new_thread; void *thread_result; rnt=pthread_create(&new_thread,null, thread_fun, (void*) message); if (rnt != 0) { perrer (“thread creation failed”); exit(exit_failure); } printf(“waiting for other thread to finish…”); rnt = pthread_join(new_thread, &thread_result); if (rnt != 0) { perrer (“thread join failed”); exit(exit_failure); } printf(“thread join, it returned %s ”, (char*) thread_result); printf(“message now %s”, message); exit(exit_success); } void *thread_fun (void * arg) { printf(“the new thread is running. argument was %s”,(char*)arg); sleep(3); strcpy(message, “bye”); pthread_exit(“thank you for the test”); }編譯
gcc -d_reentrant test_thread.c -o test_thread -lpthread ./test_thread成功了。
如何在ARM Linux內(nèi)核中使用硬件斷點(diǎn)
在ARM Linux內(nèi)核中使用硬件斷點(diǎn)
一般的CPU都支持硬件斷點(diǎn)，也就是通過處理器提供專門斷點(diǎn)寄存器保存一個(gè)地址，處理器在執(zhí)行程序過程，會不斷去匹配，可以設(shè)置成不同的模式迅碧來觸發(fā)程序中斷，如執(zhí)行到這個(gè)地址，讀這個(gè)地址或?qū)戇@個(gè)地址， 并且可以設(shè)置長度，按8位，16位，或32位來觸發(fā)。和軟件斷點(diǎn)比，好處是可以團(tuán)激支持讀寫斷點(diǎn)，程序斷點(diǎn)不需要改寫內(nèi)存，可以設(shè)在ROM中，在虛擬地址映射前也可設(shè)置等等。
X86, ARMv5架構(gòu)以上都可以支持硬件斷點(diǎn)，如是ARM9上可以支持2個(gè)，最新ARMv8規(guī)范指定2-8個(gè)。
除了Jtag調(diào)試器可以支持硬件斷點(diǎn)，在Linux內(nèi)核中，也可以支持硬件斷點(diǎn)。
相關(guān)的配置 CONFIG_HAVE_HW_BREAKPOIN
下面以3.18 Android內(nèi)核上的ARM64為例，列舉具體步驟：
在3.18上，這個(gè)配置沒有寫入畝或舉menuconfig,所以首先修改Kconfig
kernel/arch/arm64/Kconfig.debug,加入
config HAVE_HW_BREAKPOINT
bool “Hardware Breakpoint support”
default y
help
If this option is hardware breakpoint
If in doubt, say N.
2.然后在已編譯過的Android根目錄環(huán)境下：
make -C kernel O=../out/target/product//obj/KERNEL_OBJ ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-android- KCFLAGS=-mno-android -j8 menuconfig 11
在”Kernel hacking”菜單下可以找到這一選項(xiàng)，同時(shí)還要把
Sample kernel code/Build kernel hardware breakpoint examples — loadable module only11
選上。
因?yàn)槟壳鞍沧績?nèi)核都已經(jīng)把模塊簽名打開， 為了方便調(diào)試，可能暫時(shí)關(guān)掉：
Main Menu/Enable loadable module support – Require modules to be validly signed11
3.然后重編內(nèi)核和bootimage,同進(jìn)把samples module:data_breakpoint.ko也編出來
make -C kernel O=../out/target/product//obj/KERNEL_OBJ ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-android- KCFLAGS=-mno-android -j8 m=samples11
把生成的bootimage重新燒入手機(jī)，并且把data_breakpoint.ko也推送入
adb push /out/target/product//obj/KERNEL_OBJ/samples/hw_breakpoint/data_breakpoint.ko /data/test11
4.接下來就可以使用了，用法是插入data_breakpoint.ko模塊，用符號作參數(shù)
如：
inod hw_breakpoint.ko ksym=totalram_pages
totalram_pages變量是內(nèi)存總的頁大小，在cat /proc/meminfo時(shí)會讀它
這時(shí)就會觸發(fā)硬件斷點(diǎn)，內(nèi)核會打印中整個(gè)調(diào)用棧。
5.data_breakpoint.ko中，缺省是讀寫斷點(diǎn)，可以在這個(gè)sample code的基礎(chǔ)上，繼續(xù)增強(qiáng)，通過不同的參數(shù)在使能只讀斷點(diǎn)或只寫斷點(diǎn)，包括長度。
代碼位于內(nèi)核中samples/hw_breakpoint/data_breakpoint.c
通過HW_BREAKPOINT_W和HW_BREAKPOINT_R來設(shè)置
static int __init hw_break_module_init(void)
{
int ret;
struct perf_event_attr attr;
hw_breakpoint_init(&attr);
attr.bp_addr = kallsyms_lookup_name(ksym_name);
attr.bp_len = HW_BREAKPOINT_LEN_4;
attr.bp_type = HW_BREAKPOINT_W | HW_BREAKPOINT_R;
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標(biāo)題名稱：如何開啟LinuxNUMA支持？(linuxnumaenable)
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