我们知道了一个进程如何采用请求调页,仅调入包括第一条指令的页面,从而能够很 快开始执行。然而,通过系统调用 fork() 的进程创建最初可以通过使用类似于页面共享的技术,绕过请求调页的需要。这种技术提供了快速的进程创建,并最小化必须分配给新创建进程的新页面的数量。
fork是一个拥有50年历史的陈年系统调用,它是一个传奇!时至今日,它依旧灿烂。
触及到知识的盲区了,于是就去搜了一下copy-on-write写时复制这个技术究竟是怎么样的。发现涉及的东西蛮多的,也挺难读懂的。于是就写下这篇笔记来记录一下我学习copy-on-write的过程。
假设B复制了A,当修改A时,看B是否会发生变化。如果B也跟着变了,说明这是浅拷贝;如果B没变,那就是深拷贝。
写时复制(Copy-on-write,简称COW)是一种计算机程序设计领域的优化策略。其核心思想是,如果有多个调用者(callers)同时请求相同资源(如内存或磁盘上的数据存储),他们会共同获取相同的指针指向相同的资源,直到某个调用者试图修改资源的内容时,系统才会真正复制一份专用副本(private copy)给该调用者,而其他调用者所见到的最初的资源仍然保持不变。这过程对其他的调用者都是透明的。此作法主要的优点是如果调用者没有修改该资源,就不会有副本(private copy)被创建,因此多个调用者只是读取操作时可以共享同一份资源。
在上一则发表的关于 Linux 的文章中,叙述了 Linux 的相关概念,其中就包括进程的资源,进程的状态,以及进程的属性等相关内容,在本则教程中,将着重叙述 Linux 进程管理的内容,其中就包括 Linux 进程的创建,进程的终止,进程的等待相关内容。
写入时复制(英语:Copy-on-write,简称COW)是一种计算机程序设计领域的优化策略。其核心思想是,如果有多个调用者(callers)同时请求相同资源(如内存或磁盘上的数据存储),他们会共同获取相同的指针指向相同的资源,直到某个调用者试图修改资源的内容时,系统才会真正复制一份专用副本(private copy)给该调用者,而其他调用者所见到的最初的资源仍然保持不变。这过程对其他的调用者都是透明的(transparently)。此作法主要的优点是如果调用者没有修改该资源,就不会有副本(private copy)被创建,因此多个调用者只是读取操作时可以共享同一份资源。
该文介绍了Linux系统下进程的创建、进程的终止、以及终止进程可能产生的后果。另外,还介绍了Linux系统下fork函数的使用,以及和vfork函数之间的区别。
使用fork函数会创建一个和父进程相同的子进程。在调用了fork函数后,会先为子进程申请一个PID号,然后申请一个PCB结构,然后将父进程的PCB结构复制过来,对于父进程的虚拟空间内的内容用到了读时共享,写时复制的机制(下面会讲)。
当应用程序向文件写入数据时,内核通常先将数据复制到内核缓冲区中,然后排入队列,然后由内核决定何时写入硬盘。
在 Linux 系统中,调用 fork 系统调用创建子进程时,并不会把父进程所有占用的内存页复制一份,而是与父进程共用相同的内存页,而当子进程或者父进程对内存页进行修改时才会进行复制 —— 这就是著名的 写时复制 机制。
进程在内核态运行时需要自己的堆栈信息,linux内核为每个进程都提供了一个内核栈。对每个进程,Linux内核都把两个不同的数据结构紧凑的存放在一个单独为进程分配的内存区域中:
最近面试被问到了写时复制(cow)的概念,顺便在这里整理一下,简单说说写时复制的设计理念和使用场景,暂时不会太深入技术实现,技术部分的介绍有机会再去单开一章。
时点性是必须保证的,否则快照就没有了意义,那就只能尝试将阻塞客户端的时间变短一点了。
可以看到,当前节点内存碎片率为226893824/209522728≈1.08,使用的内存分配器是jemalloc。
Redis主要包含2中持久化方式,即RDB和AOF,本文主要介绍RDB,AOF详见Redis持久化AOF (opens new window)
在现今的数据驱动世界中,数据持久化成为了一项至关重要的任务。它不仅需要保证数据的安全,还要提供快速读写的功能。
为了支持这些特性,Linux namespace 实现了 6 项资源隔离,基本上涵盖了一个小型操作系统的运行要素,包括主机名、用户权限、文件系统、网络、进程号、进程间通信。
fork() 函数是 linux/unix 下一种特别的创建子进程的函数,它不同与 Windows,这个函数在执行成功后会有两个返回值,一个返回值==0代表创建了子进程,一个返回值大于0代表还是当前程序进程,而这个大于0的值就是创建的子进程的进程PID。这个函数比较抽象,我们来看一下代码并对比一下图片就能知道具体该函数的用途了。
本文主要是介绍 redis 是如何进行持久化数据的,我们知道 redis 是基于内存的数据库,那么只要服务器一旦宕机,那么数据则将全部丢失,如果从后端数据库进行恢复,则可能导致性能变慢,那么 redis 需要自身持久化,而不通过后端数据库来恢复数据是重要的。
fork,vfork,clone Unix标准的复制进程的系统调用时fork(即分叉),但是Linux,BSD等操作系统并不止实现这一个,确切的说linux实现了三个,fork,vfork,clone(确切说vfork创造出来的是轻量级进程,也叫线程,是共享资源的进程) 系统调用 描述 fork fork创造的子进程是父进程的完整副本,复制了父亲进程的资源,包括内存的内容task_struct内容 vfork vfork创建的子进程与父进程共享数据段,而且由vfork()创建的子进程将先于父进程运
英文:Julia Evans,编译:Linux中国 / jessie-pang linux.cn/article-9256-1.html 本文是关于 fork 和 exec 是如何在 Unix 上工作的。你或许已经知道,也有人还不知道。几年前当我了解到这些时,我惊叹不已。 我们要做的是启动一个进程。我们已经在博客上讨论了很多关于系统调用的问题,每当你启动一个进程或者打开一个文件,这都是一个系统调用。所以你可能会认为有这样的系统调用: start_process(["ls","-l","my_cool_dir
我们都知道PHP是单进程执行的,PHP处理多并发主要是依赖服务器或PHP-FPM的多进程及它们进程的复用,但PHP实现多进程也意义重大,尤其是在后台Cli模式下处理大量数据或运行后台DEMON守护进程时,多进程的优势不用多说。
C语言使用 malloc函数动态在堆上分配内存。malloc根据字节数的参数。如果无法分配内存,该函数将返回指向已分配内存的指针或 NULL 指针。
该漏洞是 Linux 内核的内存子系统在处理写时拷贝(Copy-on-Write)时存在条件竞争漏洞, 导致可以破坏私有只读内存映射。黑客可以在获取低权限的的本地用户后,利用此漏洞获取 其他只读内存映射的写权限,进一步获取 root 权限。
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来看下 https://en.wikipedia.org/wiki/Copy-on-write的说明
进程 程序和进程 程序就是一堆指令和数据的集合,这个集合反映在了一个静态可执行文件和相关的配置文件等。 操作系统可以运行多个程序。实际上,CPU的执行是很快的,而待运行的程序很多,那么为了让操作系统运行多个程序,CPU会把它的执行时间划分成很多段,比如每一段是0.1秒,那么就可以这样A程序运行0.1秒,然后B程序运行0.1,然后C程序运行0.2秒,因为这个切换很快,所以我们感觉程序是同时运行的。 从操作系统上来看,运行程序就指的是一个进程,因为存在切换,所以进程管理了很多资源,比如:打开的文件、挂起的
在《对进程和线程的一些总结》已经介绍了进程和线程的区别,但是在C/C++中如何创建进程呢?或者说如何编写多进程的程序呢?
RDB在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘, 也就是行话讲的Snapshot快照,它恢复时是将快照文件直接读到内存里
Linux内核用于创建进程的系统调用有3个,它们的实现分别为:fork、vfork、clone。它们的作用如下表所示:
韩传华,就职于国内一家半导体公司,主要从事linux相关系统软件开发工作,负责Soc芯片BringUp及系统软件开发,乐于分享喜欢学习,喜欢专研Linux内核源代码。
Copy-On-Write简称COW,是一种用于程序设计中的优化策略。其基本思路是,从一开始大家都在共享同一个内容,当某个人想要修改这个内容的时候,才会真正把内容Copy出去形成一个新的内容然后再改,这是一种延时懒惰策略。从JDK1.5开始Java并发包里提供了两个使用CopyOnWrite机制实现的并发容器,它们是CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet。CopyOnWrite容器非常有用,可以在非常多的并发场景中使用到。
在基于RDB的持久化机制里会定时把Redis内存数据以快照的方式保存到硬盘上,而在必要的时候就可以通过快照文件来恢复数据。
如果出现了很多的客户端连接,比如1000个,那么应用程序就会启用1000个进程或线程阻塞等待。此时会出现性能问题:
Redis 利用了多路 I/O 复用机制,处理客户端请求时,不会阻塞主线程;Redis 单纯执行(大多数指令)一个指令不到 1 微秒,如此,单核 CPU 一秒就能处理 1 百万个指令(大概对应着几十万个请求吧),用不着实现多线程(网络才是瓶颈)。
前段时间,由于太多的因素造成redis故障, 负面影响较大。复盘后决定将内存超出内存一半就需要告警,便于运维人员及时介入处理。 网上这种redis规划内存预留一半的文章汗牛充栋(https://cloud.tencent.com/developer/article/1095192)。真实的情况下,真的需要预留下一半的内存吗? 搞清楚这个问题,需要弄清楚2个事情: 1. Redis bgsave/AOF重写的运行机制。 2. Linux下的进程内存分布以及redis内存管理机制。 先说问题1: 1.redis跟内存相关的运行机制莫过于rdb持久化/AOF重写/内存剔除策略(高版本redis还存在着内存碎片整理的配置选项), 其中AOF重写和rdb持久化都属于fork子进程来完成的。本次就以rdb持久化为例,rdb的持久化可以由持久化的配置策略或者命令行bgsave或者主从全同步触发。redis在做bgsave的时候,fork出子进程来做bgsave。具体的过程如下: rdbSaveBackground()中fork子进程 ---> rdbSave() ---> rdbSaveRio()。fork后子进程拥有和父进程一模一样的进程空间,虽然采用了COW机制(父子进程的虚拟内存指向相同的物理page),但是ps或者top命令中的RSS显示的值都会算成自己进程所占的物理内存,这个可能是很多运维同学/DBA同学经常可以眼见的现象,恐怕这个就是潜意识里需要内存预留一半的重要因素。
程序是指储存在外部存储(如硬盘)的一个可执行文件, 而进程是指处于执行期间的程序, 进程包括 代码段(text section) 和 数据段(data section), 除了代码段和数据段外, 进程一般还包含打开的文件, 要处理的信号和CPU上下文等等.
进程(process)和线程(thread)是操作系统的基本概念,但是它们比较抽象,不容易掌握。
Redis子进程负责AOF或者RDB文件的重写,它的运行过程主要涉及CPU、内存、硬盘三部分的消耗
COW 不是奶牛,是 Copy-On-Write 的缩写,这是一种是复制但也不完全是复制的技术。
进程定义两个变量,fork函数在子进程返回0,在父进程返回子进程号,可以看到子进程和父进程的变量地址都是一样的,看起来是一个浅拷贝,但是我们看到,在子进程中改变值并不会影响父进程的值,地址一样,但是值不同?其实这里面涉及到一个技术叫写时复制技术,我们要知道,我们看到的地址是虚拟地址,并不是真实的物理地址,每个进程相同的虚拟地址可以对应不同的物理地址。但是写时复制指的是当你改变某个变量时,物理地址才会改变。所以我们这样理解,首先子进程和父进程的虚拟地址和指向的物理地址都一样,但是当改变某个值时,物理地址才发生改变。
Redis作为一款被广泛应用的内存数据库,想必大家都用过,而作为内存数据库,其持久化机制是确保数据安全和稳定性的关键所在。
多线程的东西。我确实非常爱他们。可是每每想动手写点关于他们的东西。却总是求全心理作祟。始终动不了手。
非常想写点关于多进程和多线程的东西,我确实非常爱他们。可是每每想动手写点关于他们的东西,却总是求全心理作祟,始终动不了手。
数据结构:缺乏广泛的数据结构支持,比如支持范围查询的 SkipList 和 Stream 等数据结构。
0x00 TL;DR 上⼀篇⽂章中已经简单介绍过了CET的基本原理和实际应⽤的⼀些技术,站在防守⽅的视⻆下,CET确实是⼀个能 ⽐较有效防御ROP攻击技术的措施。那么在攻击者的视⻆来看,研究清楚CET的技术细节,进⽽判断CET是否是⼀ 个完美的防御⽅案,还是存在⼀定的局限性,则是攻击⽅的重中之重。 本⽂由浅⼊深地讲述CET的实现细节,最后提出⼏个理论可⾏的绕过⽅案,供研究者参考。 0x01 Shadow Stack Overview 上⼀篇⽂章已经⼤概对CET做了个基本概念介绍,所以就不重复,直接说重点。
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