統(tǒng)計缺頁次數(shù)

1、-作者xxxx-日期xxxx統(tǒng)計缺頁次數(shù)【精品文檔】統(tǒng)計操作系統(tǒng)缺頁次數(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)虛擬內(nèi)存的基本原理和Linux虛擬內(nèi)存管理技術(shù)；深入理解、掌握Linux的按需調(diào)頁過程；掌握內(nèi)核模塊的概念和操作方法，和向/proc文件系統(tǒng)中增加文件的方法；綜合運(yùn)用內(nèi)存管理、系統(tǒng)調(diào)用、proc文件系統(tǒng)、內(nèi)核編譯的知識。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容Linux的虛擬內(nèi)存技術(shù)采用按需調(diào)頁，當(dāng)CPU請求一個不在內(nèi)存中的頁面時,會發(fā)生缺頁,缺頁被定義為一種異常（缺頁異常），會觸發(fā)缺頁中斷處理流程。每種CPU結(jié)構(gòu)都提供一個do_page_fault處理缺頁中斷。由于每發(fā)生一次缺頁都要進(jìn)入缺頁中斷服務(wù)函數(shù)do_page_fault一次，所以可

2、以認(rèn)為執(zhí)行該函數(shù)的次數(shù)就是系統(tǒng)發(fā)生缺頁的次數(shù)。因此可以定義一個全局變量pfcount 作為計數(shù)變量，在執(zhí)行do_page_fault時，該變量值加1。本實(shí)驗(yàn)通過動態(tài)加載模塊的方法，利用/proc文件系統(tǒng)作為中介來獲取該值。2.實(shí)驗(yàn)環(huán)境 操作系統(tǒng)：Ubuntu 12.04（內(nèi)核版本為-23-generic-pae）內(nèi)核源碼：linux-3.2.58實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)1. 下載一份內(nèi)核源代碼并解壓Linux受GNU通用公共許可證（GPL）保護(hù)，其內(nèi)核源代碼是完全開放的?，F(xiàn)在很多Linux的網(wǎng)站都提供內(nèi)核代碼的下載。推薦使用Linux的官方網(wǎng)站：。圖1 Linux的官方網(wǎng)站在terminal下可以通過wget

3、命令下載源代碼：$ cd /tmp$ wget htt切換到root身份，解壓源代碼到/usr/src目錄下：# xz d linux-3.2.58# tar xvf linux-3.2.58.tar C /usr/src2. 修改內(nèi)核源代碼，添加統(tǒng)計變量1、切換到預(yù)編譯內(nèi)核目錄#cd /usr/src/linux-2、修改處理內(nèi)存訪問異常的代碼/用vi編輯器打開fault.c，一般使用Intel x86體系結(jié)構(gòu)，則修改arch/x86/目錄下的文件/在do_page_fault函數(shù)的上一行定義統(tǒng)計缺頁次數(shù)的全局變量pfcountunsigned long volatile pfcount;/

4、將pfcount加入到do_page_fault中，用以統(tǒng)計缺頁次數(shù)pfcount+;3、修改內(nèi)存管理代碼全局變量pfcount的聲明，代碼加在extern int page_cluster;語句之后extern unsigned long volatile pfcount;4、導(dǎo)出pfcount全局變量，讓整個內(nèi)核（包括模塊）都可以訪問。方法是：/在文件最后加入一行代碼EXPORT_SYMBOL(pfcount);3. 配置編譯新內(nèi)核用編譯Linux內(nèi)核預(yù)備實(shí)驗(yàn)中的方法完成新內(nèi)核的配置、編譯、替換，重啟后驗(yàn)證是否完成替換。#uname r /如果為（與你采用的新內(nèi)核版本一至）說明替換完成4.

5、 編寫讀取pfcount值的模塊代碼系統(tǒng)重啟后，執(zhí)行如下操作：#mkdir source /在當(dāng)前用戶目錄下創(chuàng)建source文件夾，用于存放編寫的用戶程序#cd source /切換到source目錄#vi pf.c /新建用于構(gòu)建模塊的代碼-/*pf.c*/ /*modules program*/#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/mm.h>#include <linux/proc_fs.h>

6、#include <linux/string.h>#include <asm/uaccess.h>struct proc_dir_entry *proc_pf; struct proc_dir_entry *proc_pfcount;extern unsigned long pfcount;static inline struct proc_dir_entry *proc_pf_create(const char* name, mode_t mode, read_proc_t * get_info) return create_proc_read_entry(name,

7、mode,proc_pf,get_info,NULL);int get_pfcount(char *buffer, char *start, off_t offset, int length, int *peof, void *data) int len = 0; len = sprintf(buffer, "%ld n", pfcount); return len;static int pf_init(void) proc_pf = proc_mkdir("pf", 0); proc_pf_create("pfcount", 0,

8、get_pfcount); return 0;static void pf_exit(void) remove_proc_entry("pfcount",proc_pf); remove_proc_entry("pf",0);module_init(pf_init);module_exit(pf_exit);MODULE_LICENSE("GPL");5. 編譯、構(gòu)建內(nèi)核模塊#vi Makefile /在source目錄下建立Makefile文件在Makefile中添加如下內(nèi)容：ifneq ($(KERNELRELEASE),)obj-m:=pf.oelseKDIR:= /lib/modules/$(shell uname -r)/buildPWD:= $(shell pwd)default:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modulesclean:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) cleanendif6. 加載模塊到內(nèi)核中