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)實驗目的學習虛擬內存的基本原理和Linux虛擬內存管理技術；深入理解、掌握Linux的按需調頁過程；掌握內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；綜合運用內存管理、系統(tǒng)調用、proc文件系統(tǒng)、內核編譯的知識。實驗內容Linux的虛擬內存技術采用按需調頁，當CPU請求一個不在內存中的頁面時,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結構都提供一個do_page_fault處理缺頁中斷。由于每發(fā)生一次缺頁都要進入缺頁中斷服務函數(shù)do_page_fault一次，所以可

2、以認為執(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。本實驗通過動態(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.實驗環(huán)境 操作系統(tǒng)：Ubuntu 12.04（內核版本為-23-generic-pae）內核源碼：linux-3.2.58實驗指導1. 下載一份內核源代碼并解壓Linux受GNU通用公共許可證（GPL）保護，其內核源代碼是完全開放的?，F(xiàn)在很多Linux的網站都提供內核代碼的下載。推薦使用Linux的官方網站：。圖1 Linux的官方網站在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. 修改內核源代碼，添加統(tǒng)計變量1、切換到預編譯內核目錄#cd /usr/src/linux-2、修改處理內存訪問異常的代碼/用vi編輯器打開fault.c，一般使用Intel x86體系結構，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、導出pfcount全局變量，讓整個內核（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. 配置編譯新內核用編譯Linux內核預備實驗中的方法完成新內核的配置、編譯、替換，重啟后驗證是否完成替換。#uname r /如果為（與你采用的新內核版本一至）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、構建內核模塊#vi Makefile /在source目錄下建立Makefile文件在Makefile中添加如下內容：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. 加載模塊到內核中