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通过fork来剖析Linux内核的内存管理和进程管理(上)

全文分为两部分讲解:fork的内存管理部分和进程管理部分,内存管理主要讲解子进程如何构建自己的内存管理相关基础设施,父子进程如何共享地址空间的,写时复制如何发生,页表层面为我们做了哪些事情等等。...实际上,除了0号进程,其他的所有进程无论是内核线程还是普通的用户进程和线程都是fork出来的,而创建进程是内核所做的事情,要么在内核空间直接创建出所谓的内核线程,要么是通过fork,clone这样的系统调用陷入内核空间来创建...实际上后面我们会看到是复制父进程的vma以及页表)。...总结来说:fork中构建了内存管理相关的基础设施如mm_struct ,vma,pgd页等,以及拷贝父进程的vma和拷贝父进程的页表来达到和父进程共享地址空间的目的,可以看的处理这种共享并不是像共享内存那种纯粹意义上的共享...2.3 内存基础设施的使用之--各级页表创建 我们知道,对于用户进程来说,内核并不是马上满足进程对于物理页的请求,而仅仅是为他分配虚拟页,内核采用一种惰性的内存分配的方式,知道访问的最后一刻才为进程分配物理页

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OpenFabrics 接口简介-用于最大限度提高-高性能应用程序效率的新网络接口(API)-

有些是特定于特定用户社区的——提供可供 MPI 使用的标签匹配。 其中一些是现有 OFS 功能的扩展——提供一整套原子操作。 其中一些是改进现有 OFS 功能的请求——重新设计内存注册。...计数器仅报告已完成操作的数量。 D. 数据传输服务这些服务是围绕不同通信范例设计的接口集。 图 1 显示了四种基本数据传输接口集。 这些数据传输服务使应用程序可以直接访问提供商的相应服务的实现。...所有数据传输操作均在端点上启动, 端点通常与发送上下文和/或接收上下文相关联。 这些上下文通常使用直接映射到进程地址空间的硬件队列来实现,从而可以绕过操作系统内核进行数据传输。...(viii)等待集:等待集提供单个底层等待对象,每当属于该集的事件队列、完成队列或计数器上发生指定条件时,该对象将被通知。 等待集启用用于挂起和发信号线程的优化方法。...轮询集使应用程序能够将完成队列或计数器组合在一起,从而允许一个轮询调用在多个完成上取得进展。(x) 内存区域:内存区域描述应用程序的本地内存缓冲区。

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    文件系统基准测试应用IOR-简介

    IOR 不是特定于 Lustre 的基准测试,可以在任何符合 POSIX 的文件系统上运行,但它需要完全安装和配置的文件系统实现才能运行。...带脚本的命令行: 命令行上的任何参数都将为测试运行建立默认值,但脚本可以与此结合使用,以便在执行代码期间改变特定测试。仅使用脚本之前的参数!$ ....内存中的文件部分(称为“页面”)现在与 Lustre 上的内容不同,被标记为“脏”write() 调用完成,IOR 继续,尽管写入的数据仍未提交给 Lustre操作系统内核独立于 IOR,不断扫描文件缓存...更好的选择是让每个节点上的 MPI 进程仅读取它们未写入的数据(错开读写)。例如,在每个节点四个进程的测试中,将 MPI 进程到块的映射移动四位,使得每个节点 N 读取节点 N-1 写入的数据。...页面)事实上,在运行任何基准测试(例如 Linpack)之前,这通常是一种很好的做法,因为它可以确保当基准测试应用程序开始分配内存供自己使用时,不会因为内核试图驱逐页面而损失性能。

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    如何优化ChatGLM-6B?一行代码就行 | 最“in”大模型

    为加速这些大模型与特定领域的深度融合,以及更好地适应特定任务,基于任务特性对这些模型进行定制化微调至关重要。...这些内核通过 4 个集群 (cluster) 的方式进行内部组织。 理论上,当多个处理器内核并行处理一个计算任务并需要共享或交换数据时,同一个集群内的内核之间的通信时延较低。...因此,在使用 PyTorch 框架进行模型微调时,我们可以将同一个集群上的内核资源分配给同一个 PyTorch 实例,从而为单个实例提供更理想的计算效率。...此外,通过利用 PyTorch 的分布式数据并行 (Distributed Data Parallel,DDP) 功能,还可将两个 CPU 上的 8 个集群的内核资源汇集在一起,充分发挥整体效率。...英特尔® MPI 库[3]是一个实现 MPICH 规范的多结构消息传递库,使用该库可创建、维护和测试能够在英特尔® 处理器上实现更优性能的先进和复杂的应用。

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    OpenAI: Kubernetes集群近万节点的生产实践

    最大的job是运行MPI(并行计算),job中的所有Pod都工作在同一个MPI通信器中。任何Pod的消亡,都会导致整个job暂停,并重新启动。...由于我们的许多实验都具有独特的外部和Pod内部通信模式,因此对于调查可能出现瓶颈的位置很有用。 iptables mangle规则可用于标记任意符合特定条件的数据包。...Prometheus会在WAL重放期间尝试使用所有内核,而对于具有大量内核的服务器来说,抢占会削减性能。 2.5 监控检查 对于规模如此大的集群,当然需要依靠自动化来检测和删除集群中行为异常的节点。...它们监视基本的系统资源,例如网络可达性,磁盘损坏或磁盘已满或GPU错误等。GPU会出现多种不同的问题,但一个比较常见的错误是无法纠正的ECC错误。...为此,我们将激情的最小设置为零,并将集群的最大设置为可用容量。但是,如果cluster-autoscaler看到空闲节点,则将尝试缩小到仅所需的容量。

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    分布式存储_高性能RDMA网络_架构设计_性能调优参考_网卡排查命令_笔记

    这意味着同一 TC 中所有priority的计数器都会一致递增,而不管导致 PFC 触发的特定单个priority如何。如果所有priority都映射到同一个 TC,它们都会一致增加。)...IB 设备的基本状态ibswitches 显示拓扑中的 IB 交换机节点ibswportwatch.plibqueryerrors.pl 轮询特定交换机或端口上的计数器并报告更改信息速率 4、查询并报告非零...IB 端口计数器ibprintswitch.pl 显示来自 ibnetdiscover 输出的特定交换机或交换机列表set_nodedesc.sh 设置或显示针对 IB 主机控制器适配器 (HCA)...由 resources_create 在编程示例中实现注册一个内存区域;VPI 仅适用于注册内存。 可以注册在进程的虚拟空间中有效的任何内存缓冲区。...仅与立即操作码的发送和 RDMA 写入相关IBV_SEND_INLINE - sg_list 中指定的内存缓冲区将内联放置在发送请求中。

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    苹果Airplay2学习

    7、属性协议层 ATT:导出特定的数据(称为属性)到其他设备,允许设备向另外一个设备展示一块特定的数据,称之为"属性",展示属性的设备称为server,预支配对的设备称为client。...线程可以为操作系统内核调度的内核线程,如Win32线程;由用户进程自行调度的用户线程,如Linux平台的POSIX Thread;或者由内核与用户进程,如Windows 7的线程,进行混合调度。...可以想象在用 InfiniBand 构筑的服务器和存储器网络中任意一个服务器上的 CPU 可以轻松地通过 RDMA 去高速搬动其他服务器中的内存或存储器中的数据块,而这是 Fibre Channel 和万兆以太网所不可能做到的...基于 InfiniBand 的HPC 应用优化 MPI 规范的标准化工作是由 MPI 论坛完成的,其已经成为并行程序设计事实上的工业标准。...因此更适合传输相对占用内存的大消息。

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    统一通信 X(UCX) 实现高性能便携式网络加速-UCX入门教程HOTI2022

    ,并且不需要特定硬件的知识。...GPU内存的管道协议 RDMA 传输的 QoS 和流量隔离 平台(微架构)特定的优化(例如memcpy、内存屏障等) 多轨和 RoCE 链路聚合组支持 裸机、容器和云环境支持 用于传输不同大小消息的高级协议...优化共享内存- 需要 knem 或 xpmem 驱动程序。在现代内核上,如果可用,也将使用 CMA(跨内存附加)。 RDMA 支持- 需要 rdma-core 或 libibverbs 库。...ucx-knem 使用高性能节点内 MPI 通信的共享内存 ucx-xpmem 使用XPMEM共享内存 ucx-ib 基于Infiniband的网络传输 ucx-rdmacm 基于RDMACM的连接管理器...例如: 在仅具有以太网设备的机器上,共享内存将用于节点内通信,TCP 套接字用于节点间通信。

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    在PyTorch中使用DistributedDataParallel进行多GPU分布式模型训练

    梯度更新被分散到worker上,然后将它们加起来,应用到内存中模型权重的副本上(从而保持worker模型同步)。 一旦每个worker都应用了更新,新的一批训练就可以开始了。...请注意,此代码仅适用于在一台多GPU机器上进行训练!同一台机器用于启动作业中的每个流程,因此训练只能利用连接到该特定机器的GPU。...否则,将在所有过程之间复制数据下载过程,从而导致四个过程同时写入同一文件,这是造成数据损坏的原因。...这与隔离网络I / O的原因相同,是必要的:由于并发写入同一文件而导致的效率低下和潜在的数据损坏。...该基准测试不包括运行开始时花在下载数据上的时间-仅模型训练和节省时间计数。 ? DistributedDataParallel的效率明显高于DataParallel,但还远远不够完美。

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    GPU 分布式 AI 训练加速引擎 TACO-Training 容器方案首发!

    为了解决内核网络协议栈存在的问题,腾讯云自研了用户态网络协议栈 HARP,可以以 Plug-in 的方式集成到 NCCL 中,无需任何业务改动,加速云上分布式训练性能。...在 VPC 的环境下,相比传统的内核协议栈,HARP 提供了以下的能力: 支持全链路内存零拷贝,HARP 协议栈提供特定的 buffer 给应用,使应用的数据经过 HARP 协议栈处理后由网卡直接进行收发...,消除内核协议栈中耗时及占用 CPU 较高的多次内存拷贝操作。...支持协议栈多实例隔离,即应用可以在多个 CPU core 上创建特定协议栈实例处理网络报文,每个实例间相互隔离,保证性能线性增长。...数据平面无锁设计,HARP 协议栈内部保证网络 session 的数据仅在创建该 session 的 CPU core 上,使用特定的协议栈实例处理。

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    GPU 分布式 AI 训练加速引擎 TACO-Training 容器方案首发!

    为了解决内核网络协议栈存在的问题,腾讯云自研了用户态网络协议栈 HARP,可以以 Plug-in 的方式集成到 NCCL 中,无需任何业务改动,加速云上分布式训练性能。...在 VPC 的环境下,相比传统的内核协议栈,HARP 提供了以下的能力: 支持全链路内存零拷贝,HARP 协议栈提供特定的 buffer 给应用,使应用的数据经过 HARP 协议栈处理后由网卡直接进行收发...,消除内核协议栈中耗时及占用 CPU 较高的多次内存拷贝操作。...支持协议栈多实例隔离,即应用可以在多个 CPU core 上创建特定协议栈实例处理网络报文,每个实例间相互隔离,保证性能线性增长。...数据平面无锁设计,HARP 协议栈内部保证网络 session 的数据仅在创建该 session 的 CPU core 上,使用特定的协议栈实例处理。

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    Linux内核38-内核同步实际例子

    要想一个系统不崩溃,性能还得好,同步技术是非常关键的。但是,完全避免竞态条件几乎是难于上青天。因为它要求对内核各个功能模块之间的交互得有一个清晰深刻的理解。...下面我们看一下Linux内核中一些具体保护数据访问的示例,加深对其理解,甚至可以在自己的内核设计上借鉴一下。...1 引用计数器 引用计数器是内核中保护某个资源或者模块的一种有效手段,比如分配内存,使用某个内核模块,或者打开某个文件的时候。它是一个atomic_t类型的原子变量。...当内核中某个程序访问该资源的时候,计数器加1,当内核程序释放资源,计数器减1。当计数器的值为0时,它就可以被释放了。...而与当前进程共享内存的进程就会请求访问内存描述符(比如,写时复制(Copy on Write)导致的页错误),从而导致严重的数据损坏。

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    基于WDF的PCIPCIe接口卡Windows驱动程序(2)-开发者需要了解的WDF中的一些重要的概念

    1开始计数吧~ 1、用户模式应用程序的虚拟地址空间除了为专用空间以外,还会受到限制。...在用户模式下运行的处理器无法访问为该操作系统保留的虚拟地址。限制用户模式应用程序的虚拟地址空间可防止应用程序更改并且可能损坏关键的操作系统数据; 2、在内核模式下运行的所有代码都共享单个虚拟地址空间。...这表示内核模式驱动程序未从其他驱动程序和操作系统自身独立开来。如果内核模式驱动程序意外写入错误的虚拟地址,则属于操作系统或其他驱动程序的数据可能会受到损坏。...如果内核模式驱动程序损坏,则整个操作系统会损坏; 3、最正式的设备堆栈的定义:设备堆栈为(设备对象、驱动程序)对的有序列表,设备堆栈中创建的第一个设备对象位于底部,创建并附加到设备堆栈的最后一个设备对象位于顶部...中断由此线程上运行的内核驱动程序进行处理; 4)驱动程序不得将数据写入用户应用程序在1)中提供的地址,此地址位于发起请求的进程的虚拟地址空间,该进程很大可能不同于当前进程。

    1.8K20

    IOR中文文档

    因此,与其说IOR直接向Lustre读写数据,不如说它实际上主要是在与每个计算节点上的内存对话节点上的内存。...文件在内存中的那些部分(称为 "页"),现在与Lustre上的内容不同,被标记为是 "脏 "的 Write()调用完成,IOR继续进行,尽管写入的数据还没有被提交到Lustre 独立于IOR,操作系统内核持续扫描文件缓存...,以寻找在内存中被更新的文件,但不是在Lustre上的文件。...损失性能,因为当你的基准程序开始为自己分配内存时,内核会试图驱逐页面。自己使用的内存时,你不会因为内核试图驱逐页面而损失性能。...这将影响性能测量(默认:0) memoryPerNode - 在每个节点上分配内存,以模拟实际应用的内存使用情况或限制页面缓存大小。在支持以下功能的系统上,接受节点内存的一个百分比(例如50%)。

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    MPI消息传递接口协议和硬件卸载

    有几种开源MPI实现,它们促进了并行软件行业的发展,并鼓励开发可移植且可扩展的大规模并行应用程序, 它是分布式内存系统中并行计算的消息传递接口的标准规范。MPI 不是一种编程语言。...使用 MPI,可以动态创建 MPI 通信器,并让多个进程同时在集群的不同节点上运行。每个进程都有一个唯一的 MPI 等级(RANK)来标识它,它有自己的内存空间,并且独立于其他进程执行。...下面讨论了这些通信方法:点对点通信​MPI 点对点通信是 MPI 中最常用的通信方法。它涉及在同一通信器中将消息从一个进程传输到特定进程。MPI 提供阻塞(同步)和非阻塞(异步)点对点通信。...单向沟通采用MPI单边通信方式,一个进程可以直接访问另一个进程的内存空间,而无需经过另一个进程的参与Nvidia标签匹配和集合卸载是 Mellanox 采用的一项技术,用于将 MPI 消息的处理从主机卸载到网卡上...MPI 对于意外消息的数量有一个相当大的限制可以处理MPI中Eager和Rendezvous协议的消息大小如下(参数可配置)Eager 协议的显著特点减少同步延迟简化编程(仅MPI_Send)需要大量缓冲可能需要

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    procsysvm 使用

    1:一旦检测到损坏,立即终止所有映射损坏且不可重新加载的页面的进程。请注意,少数类型的页面不支持此功能,例如内核内部分配的数据或交换缓存,但适用于大多数用户页面。...(在撰写本文时,已知一些统计数据有时会被发现是负面的,但没有不良影响:这些统计数据的错误和警告会被抑制。)...当页面分配性能成为瓶颈并且您可以容忍一些可能的工具损坏和降低的 numa 计数器精度时,您可以执行以下操作: echo 0 > /proc/sys/vm/numa_stat 当页面分配性能不是瓶颈并且您希望所有工具都能正常工作时...内核会尝试在本地节点上分配内存以提高性能,但当本地节点内存不足时,它可能还会尝试从其他节点上的内存分配。...内核将仅在本地节点上尝试分配内存,而不会回收其他节点上的内存。这可能导致节点上的内存不均衡分布。 1:表示启用区域回收模式。内核将在本地节点内存不足时尝试回收其他节点上的内存。

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    CUDA 多进程服务工具MPS为啥这么有用?

    MPS运行时架构被设计成透明地启用协作的多进程CUDA应用程序(通常是MPI作业),以利用最新的NVIDIA(基于kepler) gpu上的Hyper-Q功能。...Hyper-Q允许CUDA内核在同一GPU上并行处理;这可以在GPU计算能力被单个应用程序进程未充分利用的情况下提高性能。...MPS的好处: 1.提高GPU利用率 单个进程可能无法利用GPU上所有可用的计算和内存带宽容量。MPS允许不同进程的内核和memcopy操作在GPU上重叠,从而实现更高的利用率和更短的运行时间。...建议在内核调用中使用更少的每个网格块和更多的每个块线程来增加每个块的占用率。MPS允许从其他进程运行的CUDA内核占用剩余的GPU容量。...这些情况出现在强缩放的情况下,计算能力(节点、CPU核心和/或GPU计数)增加,而问题大小保持不变。

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    使用OpenCV对运动员的姿势进行检测

    COCO:COCO关键点数据集是一个多人2D姿势估计数据集,其中包含从Flickr收集的图像。迄今为止,COCO是最大的2D姿势估计数据集,并被视为测试2D姿势估计算法的基准。...第二个维度指示关键点的索引。该模型会生成置信度图(在图像上的概率分布,表示每个像素处关节位置的置信度)和所有已连接的零件亲和度图。...同样,对于MPI,它会产生44点。我们将仅使用与关键点相对应的前几个点。 第三维是输出图的高度。 第四个维度是输出图的宽度。 然后,我们检查图像中是否存在每个关键点。...我们通过找到关键点的置信度图的最大值来获得关键点的位置。我们还使用阈值来减少错误检测。 ? 置信度图 一旦检测到关键点,我们便将其绘制在图像上。...上面显示的输出向我们显示了运动员在特定时刻的准确姿势。下面是视频的检测结果。 项目源码:https://github.com/ManaliSeth/Athlete-Pose-Detection

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    【Perfetto】Perfetto 零基础入门

    记录痕迹 Perfetto 的核心是引入了一种新颖的用户空间到用户空间跟踪协议,该协议基于共享内存缓冲区上的直接 protobuf 序列化。...在 Android 上(以及在 Linux 上,如果禁用 Chromium 沙箱)跟踪可以在进程内+系统混合模式下工作,将 chrome 特定的跟踪事件与 Perfetto 系统事件相结合。...使用 UI 打开的跟踪由浏览器在本地处理,不需要任何服务器端交互。 数据源 内存计数器和事件 Perfetto 允许在 Android 和 Linux 上收集大量内存事件和计数器。...有关所收集的特定计数器的详细信息可以在 ProcessStats 参考中找到。...Perfetto 目前仅支持 Android LMK 事件(内核和用户空间),不支持跟踪 Linux 内核 OOM Killer 事件。

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