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虽然我喜欢分级页表,但是反置页表才是更加自然的方式。之所以叫做 反置 页表,大概是因为它颠倒我们常规理解的寻址:
我的 Linux系统上有多少可用 RAM内存?是否有足够的可用内存来安装和运行新应用程序? 在 Linux系统中,可以使用free命令获取系统内存使用情况的详细报告。 free命令显示系统使用和空闲的内存情况,包括物理内存、交互区内存(swap)和内核缓冲区内存
free 命令显示系统内存的使用情况,包括物理内存、交换内存(swap)和内核缓冲区内存。
这篇文章是对 Linux 内存相关问题的集合,工作中会有很大的帮助。关注公号的朋友应该知道之前我写过从内核态到用户态 Linux 内存管理相关的基础文章,在阅读前最好浏览下,链接如下:
linux 内存是后台开发人员,需要深入了解的计算机资源。合理的使用内存,有助于提升机器的性能和稳定性。本文主要介绍 linux 内存组织结构和页面布局,内存碎片产生原因和优化算法,linux 内核几种内存管理的方法,内存使用场景以及内存使用的那些坑。从内存的原理和结构,到内存的算法优化,再到使用场景,去探寻内存管理的机制和奥秘。
导语 linux 内存是后台开发人员,需要深入了解的计算机资源。合理的使用内存,有助于提升机器的性能和稳定性。本文主要介绍 linux 内存组织结构和页面布局,内存碎片产生原因和优化算法,linux
也就是我们实际中编码时遇到的内存地址并不是对应于实际内存上的地址,我们编码中使用的地址是一个逻辑地址,会通过分段和分页这两个机制把它转为物理地址。而由于linux使用的分段机制有限,可以认为,linux下的逻辑地址=线性地址。也就是,我们编码使用的是线性地址,之后只需要经过一个分页机制就可以把这个地址转为物理地址了。所以我们更重要的可能是去说明一下linux的分页模型。
其实现实中,CPU通用寄存器的速度和主存之间存在着太大的差异。两者之间的速度大致如下关系:
点击上方“芋道源码”,选择“设为星标” 管她前浪,还是后浪? 能浪的浪,才是好浪! 每天 10:33 更新文章,每天掉亿点点头发... 源码精品专栏 原创 | Java 2021 超神之路,很肝~ 中文详细注释的开源项目 RPC 框架 Dubbo 源码解析 网络应用框架 Netty 源码解析 消息中间件 RocketMQ 源码解析 数据库中间件 Sharding-JDBC 和 MyCAT 源码解析 作业调度中间件 Elastic-Job 源码解析 分布式事务中间件 TCC-Transaction
%us: 表示用户空间程序的cpu使用效率 %sy:表示系统空间程序的cpu使用效率 %ni: 表示用户空间通过nice调度过的程序的cpu使用效率 %id: 空闲cpu %wa:cpu运行时等待io的时间 %hi: cpu运行过程中硬中断的数量 %si: cpu处理软中断的数量 %st: 被虚拟机偷走的cpu
对于volatile这个关键字,相信很多朋友都听说过,甚至使用过,这个关键字虽然字面上理解起来比较简单,但是要用好起来却不是一件容易的事。
CPU在摩尔定律的指导下以每18个月翻一番的速度在发展,然而内存和硬盘的发展速度远远不及CPU。这就造成了高性能能的内存和硬盘价格及其昂贵。然而CPU的高度运算需要高速的数据。为了解决这个问题,CPU厂商在CPU中内置了少量的高速缓存以解决I\O速度和CPU运算速度之间的不匹配问题。
SRAM 贵,稳定,集成度低,用于高速缓存存储器 DRAM 较便宜,不稳定,集成度高,需要定时重新读写和纠错码,用于主存和帧缓冲区 DRAM 的存储单元(超单元)以二元阵列排列而不是线性排列,这样可以节省管脚。请求某个超单元先发送行,此时会将行缓存到内部行缓冲区;然后发送列,此时将该行该列的超单元数据返回给请求者。传统的 DRAM 会将剩余的数据丢掉,而 FPM DRAM会缓存整行。这两种DRAM早就已经停产了,现在主流是 DDR3/4 SDRAM。 可擦写编程器 EEPROM 掉电数据不
所有程序共享内存资源,这容易造成很多问题。虚拟内存用于管理内存,协调各程序之间的内存占用和释放,但对程序来说无感知。 物理寻址流程:CPU 执行加载指令时,生成一个物理地址,通过内存总线传递给主存。主存取出物理地址对应的内存,并返回给 CPU,CPU 将其存放在寄存器中 虚拟寻址流程:CPU 执行加载指令时,生成一个虚拟地址,通过内存总线传递给主存,主存将其转换成物理地址。主存取出物理地址对应的内存,并返回给 CPU,CPU 将其存放在寄存器中。转换过程叫做地址翻译 address translation。
a) 如果当前连续内存块足够 realloc 的话,只是将 p 所指向的空间扩大,并返回 p 的指针地址。这个时候 q 和 p 指向的地址是一样的
之前说了管理区页框分配器,这里我们简称为页框分配器,在页框分配器中主要是管理物理内存,将物理内存的页框分配给申请者,而且我们知道也可页框大小为4K(也可设置为4M),这时候就会有个问题,如果我只需要1KB大小的内存,页框分配器也不得不分配一个4KB的页框给申请者,这样就会有3KB被白白浪费掉了。为了应对这种情况,在页框分配器上一层又做了一层SLAB层,SLAB分配器的作用就是从页框分配器中拿出一些页框,专门把这些页框拆分成一小块一小块的小内存,当申请者申请的是小内存时,系统就会从SLAB中获取一小块分配给
操作系统提供了总线锁机制。前端总线(也叫CPU总线)是所有CPU与芯片组连接的主干道,负责CPU与外界所有部件的通信,包括高速缓存、内存、北桥,其控制总线向各个部件发送控制信号,通过地址总线发送地址信号指定其要访问的部件,通过数据总线实现双向传输。在CPU内核1要执行i++操作的时候,将在总线上发出一个LOCK#信号锁住缓存(具体来说是变量所在的缓存行),这样其他CPU内核就不能操作缓存了,从而阻塞其他CPU内核,使CPU内核1可以独享此共享内存。
到目前为止,内存管理是unix内核中最复杂的活动。我们简单介绍一下内存管理,并通过实例说明如何在内核态获得内存。
廖威雄,目前就职于珠海全志科技股份有限公司从事linux嵌入式系统(Tina Linux)的开发,主要负责文件系统和存储的开发和维护,兼顾linux测试系统的设计和持续集成的维护。
小陈:MESI协议也叫做缓存一致性协议,主要是用来进行协调多核CPU的高级缓存的数据一致的。 第一章的时候讲过,CPU多级缓存架构,存在多个高速缓存之间数据一致性的问题。
本篇文章将从计算机硬件、操作系统、Java语言,一环扣一环的引出Java内存模型存在的意义,让大家对Java内存模型(JMM)有较为深刻的理解。
好久没有写博客了,一直在不断地探索响应式DDD,又get到了很多新知识,解惑了很多老问题,最近读了Martin Fowler大师一篇非常精彩的博客The LMAX Architecture,里面有一个术语Mechanical Sympathy,姑且翻译成软硬件协同编程(Hardware and software working together in harmony),很有感悟,说的是要把编程与底层硬件协同起来,这样对于开发低延迟、高并发的系统特别地重要,为什么呢,今天我们就来讲讲CPU的高速缓存。
我们知道volatile关键字的作用是保证变量在多线程之间的可见性,它是java.util.concurrent包的核心,没有volatile就没有这么多的并发类给我们使用。
oracle各个版本间的主要技术更新 oracle 8 增加数据库创建和存储对象 oracle 8i 整体性能提升 oracle9i 实施应用集群 oracle 10g 支持网格计算 oracle 11g 自我调整 自我管理 oracle后缀中的字母含义: i : 包含internet部署的新功能 g: 专注于新兴的网格计算模型 c: 云服务 cloud oracle中数据库与实例的概念 数据库:信息的物理存储。数据库是物理的,由存储在磁盘中的文件组成 实例:服务器上运行的软件,提供了对数据库的信息的访问
我是cloud3,前段时间写了几篇关于高速缓存的文章,很多朋友加我好友也聊了不少。今天我们看看Cache的发展历史,这L1 L2 L3 Cache一开始是放哪里的?
这本书是个人看过的讲操作系统底层里面讲的最通俗易懂的了,但是200多页的内容确实讲不了多深的内容,所以不要对这本书抱有过高期待,当一个入门书了解即可。
当程序在运行过程中, 会将运算需要的数据从主存复制一份到 CPU 的高速缓存当中, 那么 CPU 进行计算时就可以直接从它的高速缓存读取数据和向其中写入数据, 当运算结束之后, 再将高速缓存中的数据刷新到主存当中。 举个简单的例子, 比如下面的这段代码:
在讨论Java内存模型之前,这里先一起聊聊CPU、高速缓存以及主内存,在了解这些知识后,对理解Java内存模型会有很大的帮助。
操作系统原理是计算机行业基本功,想要成为一名计算机领域的专业人士,必不可少要打好基础。最近打算重点读一读《深入理解计算机系统》这本书,回顾和提升自己对计算机和操作系统的理解。这是第一篇:【计算机系统漫游】。【计算机系统漫游】主要通过跟踪hello程序的生命周期来开始对系统的学习----从它被程序员创建开始,到在系统上运行,输出简单的消息,然后终止。本文将沿着这个程序的生命周期,简要地介绍一些逐步出现的关键概念、专业术语和组成部分。
该文介绍了Java并发编程的基础知识,包括线程、锁、条件变量、线程池等,并通过实例进行了详细的解释。同时还介绍了volatile关键字的作用和使用场景,以及通过代码例子讲解了多线程中出现的竞争问题以及解决方案。
最后,关于写作内存相关的原因是为了更好地理解同步关键字synchronized的内存语义(下一篇哈)
多处理器(multiprocessor)包括多个硬件处理器,每个都能执行一个顺序程序。当讨论多处理器架构的时候,基本的时间单位是指令周期(cycle):即处理器提取和执行一条指令需要的时间。
多核CPU都有自己的专有高速缓存(一般为L1、L2),以及同一个CPU芯片板上不同CPU内核之间共享的高速缓存(一般为L3)。不同CPU内核的高速缓存中难免会加载同样的数据,那么如何保证数据的一致性呢?这就需要用到缓存一致性协议。
注:SLAB,SLOB,SLUB都是内核提供的分配器,其前端接口都是一致的,其中SLAB是通用的分配器,SLOB针对微小的嵌入式系统,其算法较为简单(最先适配算法),SLUB是面向配备大量物理内存的大规模并行系统,通过也描述符中未使用的字段来管理页组,降低SLUB本身数据结构的内存开销。
开设这个公众号是给自己一个锻炼,将自己的知识分享,以后会持续输出,希望给读者朋友们带来帮助。
在之前文章聊聊JMM,说到了内存屏障,内存屏障在Java语言实现一致性内存模型上起到了重要的作用,本文我们一起聊一聊内存屏障
使用 " 在实际被调用的函数中添加跳转代码实现函数拦截 " 方案 进行函数拦截 , 由于存在 CPU 的高速缓存机制 , 无法保证 100% 成功 ;
特殊的是StoreLoad,会使该屏障之前的所有内存访问指令(装载和存储指令)完成之后,才执行该屏障之后的内存访问指令;是一个”全能型”的屏障,它同时具有其他三个屏障的效果
前阵子接触到一道关于数组内部链表(多用于内存池技术)的数据结构的题, 这种数据结构能够比普通链表在cache中更容易命中, 理由很简单, 就是因为其在地址上是连续的(=.=!), 借这个机会, 就对cpu cache进行了一个研究, 今天做一个简单的分享, 首先先来普及一下cpu cache的知识, 这里的cache是指cpu的高速缓存. 在我们程序员看来, 缓存是一个透明部件. 因此, 程序员通常无法直接干预对缓存的操作. 但是, 确实可以根据缓存的特点对程序代码实施特定优化, 从而更好地利用高速缓存.
我们知道,线程之间的可见性能用volatile关键字来解决,那么它为什么能解决呢?
文章目录 1. 多线程的三大性质 1.1. 原子性 1.2. 可见性 1.2.1. 原因 1.2.2. 解决 1.3. 有序性 1.3.1. 指令重排序 1.3.2. 解决 1.4. 参考文档 多线程的三大性质 原子性 对共享变量更新操作的时候,要保证执行不可分割,比如银行转账,一旦在多线程的环境下将其分割了,那么可能造成的后果可能是转账的账户钱少了,但是转到的账户的钱可能不是那么多或者根本没有转过去 在单线程的环境下没有所谓的原子性,都是顺序执行的 多线程的环境下对共享变量的访问(读写)才会涉及原子性
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现在多核 CPU 是主流。利用多核技术,可以有效发挥硬件的能力,提升吞吐量,对于 Java 程序,可以实现并发垃圾收集。但是 Java 利用多核技术也带来了一些问题,主要是多线程共享内存引起了。目前内存和 CPU 之间的带宽是一个主要瓶颈,每个核可以独享一部分高速缓存,可以提高性能。JVM 是利用操作系统的”轻量级进程”实现线程,所以线程每操作一次共享内存,都无法在高速缓存中命中,是一次开销较大的系统调用。所以区别于普通的优化,针对多核平台,需要进行一些特殊的优化。
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