漫谈操作系统8 -- 神奇的vDSO

前面漫谈操作系统3 -- 用户态和内核态分离介绍了操作系统一般会使用不同的硬件运行级，然后通过异常来达成从用户态访问内核态的目的，但是当我们的用户态应用调用此类系统调用时一定会产生运行级的切换，虽然硬件已经在极大的程度上对此类系统调用的硬件访问进行了加速，但是其还是比一般的跳转指令和内存访问指令要大很多周期，所以为了加速用户态程序对特定的系统调用接口的访问，Linux内核引入了vDSO （Virtual Dynamic Shared Object）机制，vDSO简单的将就是将内核的一部分内存只读的映射到用户态进程的空间内，然后用户态程序能够直接访问内核中所需要的数据，从而加速系统调用的执行。

vDSO在Linux系统之上有linux-vdso.so.1其根据体系结构的不同可能有不同的名称，而其最终支持的系统调用具体函数也和体系结构相关，但是其一定支持的接口有 gettimeofday。 有了这个函数我们就可以方便的获取时间，对于性能关键的用户态程序来说，如果我们要观测其执行的速度或者做一部分统计操作，gettimeofday是最长用的系统调用接口，而对于支持vdso的系统来说，其只是一个简单的内存访问，不牵涉到系统调用产生的时延，所以我们可以放心的调用这个接口而不必担心其有上下文切换的开销而影响系统的统计精度。

如果要详细的了解vDSO的具体和体系架构相关的函数支持情况可以参考

http://man7.org/linux/man-pages/man7/vdso.7.html