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2023-12-14
linux
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vDSO(virtual dynamic shared object)是一个在Linux内核中的机制,用于提供一些系统调用的快速执行路径,以提高系统调用的性能。它是一个特殊的内存映射区域,包含一个ELF共享目标文件(.so文件),用于加速某些系统调用的执行效率。

vDSO的作用是通过将一些常用的系统调用的执行路径映射到用户空间,避免了进入内核态的开销,从而提高系统调用的执行速度。它主要解决了以下问题:

  • 在过去,系统调用的执行速度较慢,需要经历完整的中断处理过程。为了提高系统调用的性能,芯片厂商推出了快速系统调用指令,如Intel的sysenter/sysexit和AMD的syscall/sysret。然而,不同的芯片厂商有不同的实现方式,导致libc和内核开发者需要对不同的指令进行适配。vDSO机制提供了一种通用的解决方案,使得libc可以通过调用vDSO来确定使用哪种快速系统调用指令。
  • vDSO还可以加速某些系统调用函数的执行效率。例如,gettimeofday()系统调用返回的结果对于特权用户和非特权用户来说是相同的,因此可以通过vDSO直接读取最新值,避免了执行系统调用的开销。vDSO还支持其他系统调用,如time()和getcpu()。

vDSO与vsyscall的区别在于:

  • vDSO是一个ELF共享目标文件,而vsyscall只是一段内存代码和数据。
  • vsyscall位于内核地址空间,采用静态地址映射方式,而vDSO可以以进程为粒度动态映射到进程地址空间中。

用户程序可以通过调用vDSO中的函数来使用vDSO提供的快速系统调用路径。在Linux中,vDSO通常被映射到进程地址空间的一个特定区域,可以通过读取/proc/self/maps文件来查看vDSO的映射情况。

总结

vDSO是Linux内核中的一个机制,用于提供一些系统调用的快速执行路径,以提高系统调用的性能。它通过将常用的系统调用的执行路径映射到用户空间,避免了进入内核态的开销。用户程序可以通过调用vDSO中的函数来使用vDSO提供的快速系统调用路径。


  1. Linux vDSO概述 - 知乎
  2. RISC-V Syscall 系列 3:什么是 vDSO? - 泰晓科技
  3. 人见人爱的vDSO机制,如今也靠不住了-腾讯云开发者社区-腾讯云

本文作者:yowayimono

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