基于流的操作最终会调用read或者write函数进行I/O操作。为了使程序的运行效率最高,流对象通常会提供缓冲区,以减少调用系统I/O库函数的次数。
C/C++中,基于I/O流的操作最终会调用系统接口read()和write()完成I/O操作。为了使程序的运行效率最高,流对象通常会提供缓冲区,以减少调用系统I/O接口的调用次数。
C/C++中,基于 I/O 流的操作最终会调用系统接口 read() 和 write() 完成 I/O 操作。为了使程序的运行效率最高,流对象通常会提供缓冲区,以减少调用系统I/O接口的调用次数。
如图,当我们查看内存信息时,通常会使用vmstat或free命令。在使用vmstat -S M时,会看到下面的结果。
1. 如果没有fork创建子进程的步骤,无论是运行进程还是将运行结果重定向到log.txt文件,两者输出结果都是相同的,均为4条打印信息
缓冲区作为一块内存区域,提供了一个临时存储数据的空间,帮助程序高效地处理输入和输出
用户态进程通过write()系统调用切到内核态将用户进程缓冲区中的HTTP报文数据通过Tcp Process处理程序为HTTP报文添加TcpHeader,并进行CPU copy写入套接字发送缓冲区,每个套接字会分别对应一个Send-Q(发送缓冲区队列)、Recv-Q(接收缓冲区队列),可以通过ss -nt语句获取当前的套接字缓冲区的状态;
如果一台代理服务器上面配置了多个域名,可以在每个域名的location区域设置,在这里配置的参数会覆盖nginx.conf的全局配置参数,从而对不同域名的业务需要进行针对性的设置
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
上一篇《不可不知的Linux中三种缓冲模式》中说到了三种缓冲类型,这一篇主要讲与缓冲相关的函数,这些函数可以修改默认的缓冲类型,及在实际中可能遇到的问题。
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内存管理是Linux系统重要的组成部分。为了解决内存紧缺的问题,Linux引入了虚拟内存的概念。为了解决快速存取,引入了缓存机制、交换机制等。
传统的 Linux 操作系统的标准 I/O 接口是基于数据拷贝操作的,即 I/O 操作会导致数据在操作系统内核地址空间的缓冲区和应用程序地址空间定义的缓冲区之间进行传输。这样做最大的好处是可以减少磁盘 I/O 的操作,因为如果所请求的数据已经存放在操作系统的高速缓冲存储器中,那么就不需要再进行实际的物理磁盘 I/O 操作。但是数据传输过程中的数据拷贝操作却导致了极大的 CPU 开销,限制了操作系统有效进行数据传输操作的能力。
Linux内核是高并发服务的关键组件之一。以下是一些可用于优化Linux内核的配置。
在开发 socket 应用程序时,首要任务通常是确保可靠性并满足一些特定的需求。利用本文中给出的 4 个提示,您就可以从头开始为实现最佳性能来设计并开发 socket 程序。本文内容包括对于 Sockets API 的使用、两个可以提高性能的 socket 选项以及 GNU/Linux 优化。
在前文中学习了open函数,我们知道open函数的返回值就是文件描述符,本章将对文件描述符进行详细讲解。
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。
前一段时间研究了大规模日志流高吞吐并行存储,通过深入研究Kafka的底层存储机制。我们发现Kafka的Zero-Copy零拷贝技术采用的是Java底层FileTransferTo方法,后期我们尝试了对TransferTo性能及其并行性能进行测试。以及后面在Kafka上面实现了并行TransferTo方法,并应有到了Apache Kafka系统中。
Flink的内存管理是基于JVM内存模型的,所以,在内存调优或者解决各种OOM等问题时JVM内存管理是绕不开的话题。本文以Direct Memory为切入点,探索堆外内存、直接内存、以及他们在Java NIO源码中如何体现的。最后,简单介绍Java NIO的零拷贝在Kafka和Netty中的应用。
我们以用户通过网络读取一个本地磁盘上文件为例,在说零拷贝之前,我们先要说说一个普通的IO操作是怎样做的
最近在研究 JAVA NIO 的相关知识,学习NIO,就不能提到IO的原理和事项,必经NIO是基于IO进化而来
《王道考研复习指导》 管道通信是消息传递的一种特殊方式。所谓“管道”,是指用于连接一个读进程和一个写进程以实现它们之间通信的一个共享文件,又名pipe文件。向管道(共享文件)提供输入的发送进程(即写进程),以字符流的形式将大量的数据送入(写)管道;而接受管道输出的接受进程(即读进程),则从管道接受(读)数据。为了协调双方的通信,管道机制必须提供一下三个方面的协调能力:互斥、同步和确定对方存在。 下面以linux的管道为例进行说明。在linux中,管道是一种频繁使用的通信机制。从本质上讲,管道也是一种文件,但它又和一般的文件有所不同,管道可以克服使用文件通信的两个问题,具体表现为: 1)限制管道的大小。实际上,管道是一个固定大小的缓冲区。在Linux中,该缓冲区的大小为4KB,使得它不像文件那样不加检验的增长。使用单个固定缓冲区也会带来问题,比如在写管道时可能变满,当这种情况发生时,随后对写管道的write()调用将默认的阻塞,等待某些数据被读取,以便腾出足够的空间供write()调用写。 2)读进程也可能工作的比写进程快。当所有当前进程数据已被读走时,管道变空。当这种情况发生时,一个随后的read()调用将默认设置为阻塞,等待某些数据被写入,这解决了read()调用返回文件结束的问题。 注意 :从管道读数据是一次性操作,数据一旦被读走,它就从管道中被抛弃,释放空间以便写更多的数据。管道只能采用半双工通信,即在某一时刻只能单向传输。要实现父子进程双方互动,需要定义两个管道。
缓冲区是所有 I/O 的基础,I/O 讲的无非就是把数据移进或移出缓冲区;进程执行 I/O
在 C语言 的文件流中,存在一个 FILE 结构体类型,其中包含了文件的诸多读写信息以及重要的文件描述符 fd,在此类型之上,诞生了 C语言 文件相关操作,如 fopen、fclose、fwrite 等,这些函数本质上都是对系统调用的封装,因此我们可以根据系统调用和缓冲区相关知识,模拟实现出一个简单的 C语言 文件流
环形缓冲区通常有一个读指针和一个写指针。读指针指向环形缓冲区中可读的数据,写指针指向环形缓冲区中可写的缓冲区。通过移动读指针和写指针就可以实现缓冲区的数据读取和写入。在通常情况下,环形缓冲区的读用户仅仅会影响读指针,而写用户仅仅会影响写指针。如果仅仅有一个读用户和一个写用户,那么不需要添加互斥保护机制就可以保证数据的正确性。如果有多个读写用户访问环形缓冲区,那么必须添加互斥保护机制来确保多个用户互斥访问环形缓冲区。
水平触发:socket的接收缓冲区里有数据来了,只要缓冲里有数据,select、poll或者epoll就都会一直收到通知
服务器内存过小,而mysql占用过多,导致被linux内核杀死。 首先通过free命令来查看内存,应该剩余不多。
作者:kevineluo,腾讯 CSIG 后台开发工程师 本文将从文件传输场景以及零拷贝技术深究 Linux I/O 的发展过程、优化手段以及实际应用。 前言 存储器是计算机的核心部件之一,在完全理想的状态下,存储器应该要同时具备以下三种特性: 速度足够快:存储器的存取速度应当快于 CPU 执行一条指令,这样 CPU 的效率才不会受限于存储器; 容量足够大:容量能够存储计算机所需的全部数据; 价格足够便宜:价格低廉,所有类型的计算机都能配备。 但是现实往往是残酷的,我们目前的计算机技术无法同时满足上述的三个
存储器是计算机的核心部件之一,在完全理想的状态下,存储器应该要同时具备以下三种特性:
导言 | 本文邀请到腾讯CSIG后台开发工程师kevineluo从文件传输场景以及零拷贝技术深究Linux I/O的发展过程、优化手段以及实际应用。I/O相关的各类优化已经深入到了日常开发者接触到的语言、中间件以及数据库的方方面面。通过了解和学习相关技术和思想,开发者能对日后自己的程序设计以及性能优化上有所启发。 前言 存储器是计算机的核心部件之一,在完全理想的状态下,存储器应该要同时具备以下三种特性:第一,速度足够快:存储器的存取速度应当快于CPU执行一条指令,这样CPU的效率才不会受限于存储器;第二,
Linux 标准 I/O(Standard I/O)库提供了一组函数,用于进行高级别的文件输入和输出操作。它建立在底层文件 I/O 系统调用之上,为开发者提供了更方便、更高级别的文件处理方式。以下是一些常用的 Linux 标准 I/O 库函数:
%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
不同版本的操作系统的 buffer_head 代表的大小可能不一样,但是都是内存和硬盘交换数据的基本单元。
本节讨论了一些提高应用程序性能的常用技术:选择UO大小、缓存、缓冲区、轮询、并发和并行、非阻塞 JO 和处理器绑定。参考应用程序文档看看这些技术哪些在应用,看看有没有应用程序其他的独有特性。
周末的时候,有位读者疑惑为什么 Linux man 手册中关于 netstat 命令中的 tcp listen 状态下的 Recv-Q 和 Send-Q 这两个信息的描述跟我的图解网络写的不一样?
在看本文之前,建议先看一下之前的一篇文章,至少要知道标准IO里面各个类之间的关系:
引言 传统的 Linux 操作系统的标准 I/O 接口是基于数据拷贝操作的,即 I/O 操作会导致数据在操作系统内核地址空间的缓冲区和应用程序地址空间定义的缓冲区之间进行传输。这样做最大的好处是可以减少磁盘 I/O 的操作,因为如果所请求的数据已经存放在操作系统的高速缓冲存储器中,那么就不需要再进行实际的物理磁盘 I/O 操作。但是数据传输过程中的数据拷贝操作却导致了极大的 CPU 开销,限制了操作系统有效进行数据传输操作的能力。 零拷贝( zero-copy )技术可以有效地改善数据传输的性能,在内核驱动程序(比如网络堆栈或者磁盘存储驱动程序)处理 I/O 数据的时候,零拷贝技术可以在某种程度上减少甚至完全避免不必要 CPU 数据拷贝操作。
Linux 按照特权等级,把进程的运行空间分为内核空间和用户空间,分别对应着下图中, CPU 特权等级分为4个,Linux 使用 Ring 0 和 Ring 3。
零拷贝(Zero-Copy)是一个大家耳熟能详的概念,那么,具体有哪些框架会使用到零拷贝呢?在思考这个问题之前,让我们先一起探寻一下零拷贝机制的底层原理。
零拷贝技术指在计算机执行操作时,CPU不需要先将数据从一个内存区域复制到另一个内存区域,从而可以减少上下文切换以及CPU的拷贝时间。它的作用是在数据报从网络设备到用户程序空间传递的过程中,减少数据拷贝次数,减少系统调用,实现CPU的零参与,彻底消除CPU的负载。
对超过4,238种不同Android手机型号/版本进行了音频延迟测试,数据表明Android在音频延迟问题上得到了很大改进,但随着当前媒体技术的发展,Android的这些优化还远远不够。迄今为止,Android N在音频延迟方面有任何改进,音频的延迟问题仍然制约着Android音频应用的发展。
在笔者上一篇博客,详解了NIO,并总结NIO相比BIO的效率要高的三个原因,点击查看。
上一篇推文《百万并发「零拷贝」技术系列之初探门径》中的示例告诉我们:传统的I/O操作读取文件并通过Socket发送,需要经过4次上下文切换、2次CPU数据拷贝和2次DMA控制器数据拷贝,如下图
Doublewrite Buffer是MySQL数据库中InnoDB存储引擎的一种机制,用于解决部分写失效的问题,提高数据完整性和可靠性。Doublewrite Buffer是内存+磁盘的结构,包括内存结构和磁盘结构两个部分。
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