学习
实践
活动
工具
TVP
写文章

CPU内存结构

开局一张图 由于CPU频率太快了,为解决直接读取内存的数据上的延迟,在CPU内存之间,存在3级缓存。 ? ? CPU在解决和缓存不一致上采用两种方式: 缓存一致性协议 总线锁机制 CPU CPU的一个时钟周期指的是机器码的0和1的变化,是电信号的一高一低的变化是10纳秒左右,1s相当于10的9次方纳秒。 ,处于这个状态的可以被其他CPU读取内存时变成(shared 共享),修改时变成(modified 被修改) S:(shared 共享)某缓存行可能被多个CPU缓存,并且各个缓存中的数据和主存一致,当一个 总线锁 MESI协议之前,解决缓存一致性方案是总线锁机制,这种方案比较低效,锁期间,其他CPU无法访问内存CPU乱序 多核时代,处理器为提高运算速度,可能作出违背代码原有初衷的行为。 解决这种问题的方式就是内存屏障,简单点说是不同的处理器架构提供了不同指令集用来建立内存屏障,这样控制不可乱序。

29020

CPU内存结构

开局一张图 由于CPU频率太快了,为解决直接读取内存的数据上的延迟,在CPU内存之间,存在3级缓存。 ? ? CPU在解决和缓存不一致上采用两种方式: 缓存一致性协议 总线锁机制 CPU CPU的一个时钟周期指的是机器码的0和1的变化,是电信号的一高一低的变化是10纳秒左右,1s相当于10的9次方纳秒。 ,处于这个状态的可以被其他CPU读取内存时变成(shared 共享),修改时变成(modified 被修改) S:(shared 共享)某缓存行可能被多个CPU缓存,并且各个缓存中的数据和主存一致,当一个 总线锁 MESI协议之前,解决缓存一致性方案是总线锁机制,这种方案比较低效,锁期间,其他CPU无法访问内存CPU乱序 多核时代,处理器为提高运算速度,可能作出违背代码原有初衷的行为。 解决这种问题的方式就是内存屏障,简单点说是不同的处理器架构提供了不同指令集用来建立内存屏障,这样控制不可乱序。

76710
  • 广告
    关闭

    年末·限时回馈

    热卖云产品年终特惠,2核2G轻量应用服务器6.58元/月起,更多上云必备产品助力您轻松上云

  • 您找到你想要的搜索结果了吗?
    是的
    没有找到

    CPU如何与内存交互?

    点个关注跟腾讯工程师学技术 导语 | 本文主要整理了计算机中的内存结构,以及CPU是如何读写内存中的数据的,如何维护CPU缓存中的数据一致性。什么是虚拟内存,以及它存在的必要性。 主存储器是由DRAM 实现的,也就是我们常说的内存,在CPU里通常会有L1、L2、L3这样三层高速缓存是用SRAM实现的。 DRAM内存的存取速度:107个CPU时钟周期。 在开头也讲了,访问内存的性能其实很低的,实际上这严重影响了CPU处理性能。 程序所需要使用的指令,都顺序存放在虚拟内存里面。我们执行的指令,也是一条条顺序执行下去的。 CPU; (四)最后来看看为什么需要虚拟内存

    6230

    CPU缓存和内存屏障

    CPU性能优化手段 - 缓存 为了提高程序的运行性能, 现代CPU在很多方面对程序进行了优化 例如: CPU高速缓存, 尽可能的避免处理器访问主内存的时间开销, 处理器大多会利用缓存以提高性能 ? 最终写入主内存以那个CPU为准? 高速缓存下有一个问题: 缓存中的数据与主内存的数据并不是实时同步的, 各CPU间缓存的数据也不是实时同步. 在同一时间点, 各CPU所看到的同一内存地址的数据的值可能是不一致的. CPU执行指令重排序优化的一个问题: 虽然遵守了as-if-serial语义, 但仅在单CPU自己执行的情况下能保证结果正确. 读内存屏障(Load Memory Barrier): 在指令前插入Load Barrier, 可以让高速缓存中的数据失效, 强制从新从主内存读取数据 强制读取主内存内容, 让CPU缓存和主内存保持一致

    61731

    docker内存cpu调试

    本地启动了一个sshd的容器服务,但该容器经常会被重启导致ssh连接失败,使用kubectl describe pod命令查看改命令发现有容器返回值为137,一般是系统环境原因,且一般为内存不足导致的 19 Nov 2018 14:18:22 +0800 Finished: Tue, 20 Nov 2018 12:14:16 +0800 登陆该容器的node节点,查看系统日志发现sshd申请内存严重超时 ,且看到normal ZONE中的free<min,这种情况下会触发内核杀死进程回收内存,可能会导致sshd容器或containerd进程重启。 ,也可以查看/proc/buddyinfo文件,查看剩余连续内存的分布,小内存比较多时说明内存碎片化比较严重 附:使用perf进行cpu占用率进行分析 如下代码中,函数AA死循环,预期会占用大量CPU资源 占用率,可以看出用户空间cpu占用率达到了50%,而内核空间很低,可以看出cpu占用率主要在用户态,涉及系统调用比较少 %Cpu(s): 50.0 us, 8.3 sy, 0.0 ni, 41.7

    43910

    硬件介绍CPU显卡内存

    在学校经常听见一些人问,XXX网吧的CPU2.66G!XXX网吧的才2G,有人用2.66G的赛扬与2.0G-2.66G的P4,这是无知的表现,和他们争是无意义的:)。 CPU缓存: CPU缓存(Cache Memory)位于CPU内存之间的临时存储器,它的容量内存小但交换速度快。 如研发代号为NV20(正式名称叫做GeForce3)的Nvidia的新一代显示芯片里集成了5700万个晶体管,Pentium 4处理器(大约是4200万个晶体管)还多,能完成以前由CPU负责处理的所有数据 SDRAM还有86只引脚的128位和54只引脚的64位之分,128位的性能64位的更好,希望大家也要注意这点。 SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起,使CPU和RAM能够共享一个时钟周期,以相同的速度同步工作,每一个时钟脉冲的上升沿便开始传递数据,速度EDO内存提高50%。

    21920

    go:如何定位内存cpu问题

    在go web中,定位内存/cpu问题(内存泄漏,内存优化)可以这么做。 ,Sys指向系统申请的内存。 这样,就能比较容易的发现内存泄漏的情况。 最上面一行是总量,然后是每行代码对应的内存消耗。 多调用几次list深挖,就能找出内存消耗的元凶啦。 查看cpu详情 输入命令 go tool pprof . 从上面的图分析,可以发现cpu的消耗,主要在: GetKafkaJobID(这个函数实际是json的解析); json.Marshal/UnMarshal http request 搞定收工。

    42720

    java获取cpu内存、硬盘信息

    1 下载安装sigar-1.6.4.zip     使用java自带的包获取系统数据,容易找不到包,尤其是内存信息不够准确,所以选择使用sigar获取系统信息。                System.out.println("内存总量:    " + mem.getTotal() / 1024L + "K av");         // 当前内存使用量          System.out.println("当前内存使用量:    " + mem.getUsed() / 1024L + "K used");         // 当前内存剩余量         System.out.println ("CPU生产商:    " + info.getVendor());// 获得CPU的卖主,如:Intel             System.out.println("CPU类别:    " +  ("CPU系统使用率:    " + CpuPerc.format(cpu.getSys()));// 系统使用率         System.out.println("CPU当前等待率:    "

    2.6K90

    Linux查看物理CPU内存信息

    CPU 计算公式 总核数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数 总逻辑CPU数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数 X 超线程数 查看命令 查看物理CPU个数 cat /proc/cpuinfo | grep "physical id"| sort| uniq| wc -l 查看每个物理CPU中core的个数(即核数) cat /proc/cpuinfo| grep "cpu cores"| uniq 查看逻辑CPU的个数 cat /proc/cpuinfo| grep "processor"| wc -l 查看CPU信息(型号) cat /proc/cpuinfo | grep name | cut -f2 -d: | uniq -c 查看内存信息 free -m cat /proc/meminfo

    56930

    CPU是如何访问内存的?

    CPU通过MMU访问内存 我们先来看一张图: ? 从图中可以清晰地看出,CPU、MMU、DDR 这三部分在硬件上是如何分布的。 首先 CPU 在访问内存的时候都需要通过 MMU 把虚拟地址转化为物理地址,然后通过总线访问内存。 MMU 开启后 CPU 看到的所有地址都是虚拟地址,CPU 把这个虚拟地址发给 MMU 后,MMU 会通过页表在页表里查出这个虚拟地址对应的物理地址是什么,从而去访问外面的 DDR(内存条)。 所以搞懂了 MMU 如何把虚拟地址转化为物理地址也就明白了 CPU 是如何通过 MMU 来访问内存的。 CPU,虚拟地址,页表和物理地址的关系如下图: ? 页表包含每页所在物理内存的基地址,这些基地址与页偏移的组合形成物理地址,就可送交物理单元。

    70160

    CPU是如何访问内存的?

    CPU通过MMU访问内存 我们先来看一张图: ? 从图中可以清晰地看出,CPU、MMU、DDR 这三部分在硬件上是如何分布的。 首先 CPU 在访问内存的时候都需要通过 MMU 把虚拟地址转化为物理地址,然后通过总线访问内存。 MMU 开启后 CPU 看到的所有地址都是虚拟地址,CPU 把这个虚拟地址发给 MMU 后,MMU 会通过页表在页表里查出这个虚拟地址对应的物理地址是什么,从而去访问外面的 DDR(内存条)。 所以搞懂了 MMU 如何把虚拟地址转化为物理地址也就明白了 CPU 是如何通过 MMU 来访问内存的。 CPU,虚拟地址,页表和物理地址的关系如下图: ? 页表包含每页所在物理内存的基地址,这些基地址与页偏移的组合形成物理地址,就可送交物理单元。

    1.3K30

    Chrome 100 发布:CPU内存暴降

    只是谷歌方面依然老生常谈地表示,此次更新的新版本大幅减少了内存CPU 占用率,速度更快了。 在电脑端上,这一点我们暂且无从感知(如果大家有类似体验可以在评论区告诉我们)。 相信我,只要坚持下来,你一定现在更好!如果你还没什么方向,可以先关注我,这里会经常分享一些前沿资讯,帮你积累弯道超车的资本。 点击阅读原文,领取2022最新10000T学习资料

    12620

    查看占用内存CPU最多进程

    # 使用内存最多的10个进程 ps -aux | sort -k4nr | head -n 10 ps -eo pid,ppid,%mem,%cpu,cmd --sort=-%cpu | head # 使用CPU最多的10个进程 ps -aux | sort -k3nr | head -n 10

    6620

    CPU瞒着内存竟干出这种事

    那是我们CPU和外界打交道的触角,每一根都有不同的作用。 ? 通过这些触角,CPU就可以跟内存打交道,获取指令和数据,辛勤的干活啦。 那个年代,条件比较差,能凑合的就凑合,能共用的就共用。 这不,你看祖先CPU的地址总线针脚和数据总线针脚就共用了。 祖先是一个16位的CPU,数据(Data)总线就有16位,一次性可以传输16个比特位。 他们提出了一个虚拟地址的东西,所有程序使用的地址都是一个虚拟的地址,在真正和内存打交道的时候,咱们CPU内部工作人员再给翻译成真实的内存地址,关于这事儿,内存那家伙一直被我们蒙在鼓里。 ? 如果后面谁要访问那个页面,咱们CPU就检查如果有这个标记,就发送一个页错误的中断信号告诉操作系统去把这个页面换回来。 通过我们之间的配合,解决了内存紧张的危机。后来我们把这个技术叫做内存分页交换。 现在 时间过得很快,到了我们这一辈,内存变得更大了,16GB都是小case,32GB也很常见。 除了内存,我们CPU本身也更先进了,别的不说,你光看看咱们现在的引脚数那先祖们那几辈就不可同日而语。

    18630

    Linux 基础-查看 cpu内存等信息

    Linux 查看 cpu内存等信息 在使用 Linux 系统的过程中,我们经常需要查看系统、资源、网络、进程、用户等方面的信息,查看这些信息的常用命令值得了解和熟悉。 # 查看操作系统版本 (适用于所有的linux,包括Redhat、SuSE、Debian等发行版,但是在debian下要安装lsb) cat /proc/cpuinfo # 查看CPU # 列出所有USB设备 env # 查看环境变量 2,资源信息查看常用命令如下: free -m # 查看内存使用量和交换区使用量

    15040

    linux 监控网络IO、磁盘、CPU内存

    linux 监控网络IO、磁盘、CPU内存 CPU:vmstat ,sar –u,top 磁盘IO:iostat –xd,sar –d,top 网络IO:iftop -n,ifstat,dstat – ● %CPU,进程自最近一次刷新以来所占用的CPU时间和总时间的百分。  ● %MEM,进程使用内存的百分。  ● VSZ,进程使用的虚拟内存大小,以K为单位。   、运行状态进程数、休眠状态进程数、停止状态进程数和僵死状态进程数 Cpu(s)一行:cpu整体统计信息,包括用户态下进程、系统态下进程占用cpu时间,nice值大于0的进程在用户态下占用cpu时间cpu处于idle状态、wait状态的时间,以及处理硬中断、软中断的时间 Mem一行:该行提供了内存统计信息,包括物理内存总量、已用内存、空闲内存以及用作缓冲区的内存量 Swap一行:虚存统计信息, (默认单位kB) RES: 进程所占物理内存大小(默认单位kB) SHR: 进程所占共享内存大小(默认单位kB) S: 进程的运行状态 %CPU: 采样周期内进程所占cpu百分 %MEM: 采样周期内进程所占内存百分

    9920

    CPU高速缓存与内存屏障

    CPU高速缓存 cpu高速缓存的由来 在CPU的全部取指令周期中(程序计算),至少需要访问一次存储器(也就是我们所说物理内存上的数据) 通常需要多次访问存储器的取操作数或者保存结果,CPU处理计算的速度明显受限于访问存储器的限制 在一个多核且每核都有对应的缓存的处理器进行读写操作 假设有一个CPU缓存了主内存上的某一段数据,在另一个CPU上需要对该内存段的数据进行写操作,此时在写数据的CPU更新了缓存而其他CPU并没有更新到缓存 高速缓存存在的问题 缓存中的数据与主内存的数据并不是实时同步的,各CPU(或CPU核心)间缓存的数据也不是实时同步的,也就是在同一个时间点,各CPU所看到同一个内存地址的数据的值可能是不一致的 指令重排序存在问题 内存屏障指令 写内存屏障,在指令后插入Store Barrier,能让写入缓存中最新的数据更新写入主内存,让其他线程可见.强制写入主内存,这种显示调用,CPU就不会因为性能考虑而去对指令重排 读内存屏障 ,在指令前插入Load Barrier,可以让高速缓存中的数据失效,强制从新主内存中加载数据读取主内存内容,让CPU缓存与主内存保持一致,避免缓存导致的一致性问题 完全内存屏障,保障了早于屏障的内存读写操作的结果提交到内存之后

    93730

    Linux 查询 OS、CPU内存、硬盘信息

    二.关于服务器基本配置 查询服务器的基本配置一般查询操作系统,CPU内存,硬盘,下面进行逐一讲解。 2.3 内存基本配置查询 名词解释 名词 含义 Mem 内存的使用情况总览表 Swap 虚拟内存。 即可以把数据存放在硬盘上的数据,当物理内存不足时,拿出部分硬盘空间当SWAP分区(虚拟成内存)使用,从而解决内存容量不足的情况。 直观的看,此时free的内存会非常小,但并不代表可##用的内存小,当一个程序需要申请较大的内存时,如果free的内存不够,内核会把部分cached的内存回收,回收的内存再分配给应用程序。 所以#对于linux系统,可用于分配的内存不只是free的内存,还包括cached的内存(其实还包括buffers)。

    92520

    内存疯狂换页!CPU怒批OS

    内存访问瓶颈 我是CPU一号车间的阿Q,前一阵子我们厂里发生了一件大喜事,老板拉到了一笔投资,准备扩大生产规模。 现在我们变成了一个16核的CPU啦! 原以为我们生产效率也能double,没想到却遇到了新的问题。 我们CPU里面各个车间访问内存都要通过内存控制器和总线系统,有时候碰到几个车间都要访问内存,就得要竞争。 ? 以前我们八个车间的时候竞争情况还不是很激烈,大家互相谦让一下也就罢了。 现有的16个车间拆分成两个CPU工厂,叫做两个NUMA节点(Node),每个节点直接连接一部分内存,两个节点之间有专门的的inter-connect通道。 “那也不能死脑筋啊,访问远程内存虽然比不上访问本地内存快,那也一个劲的把页面从内存和硬盘上换来换去的强啊,你真是好心办坏事!”

    23220

    Linux查看物理CPU个数、核数、逻辑CPU个数,以及内存

    总核数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数 总逻辑CPU数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数 X 超线程数 # 查看物理CPU个数 cat /proc/cpuinfo| grep "physical id"| sort| uniq| wc -l 这个服务器有两个物理CPU # 查看每个物理CPU中core的个数(即核数) cat /proc/cpuinfo| grep "cpu cores"| uniq 每个CPU有16个核 # 查看逻辑CPU的个数 cat /proc/cpuinfo| grep "processor"| wc -l 这个服务器一共有64个逻辑CPU,也就是我们常说的线程数 # 查看CPU信息(型号) cat /proc/cpuinfo | grep name | cut -f2 -d: | uniq -c # 如何查看Linux 内核 uname -a 也可以使用下面的命令来查看 Linux的内核 cat /proc/version # 查看内存情况 free -m -m会以兆为单位来显示服务器的内存 free -g -g会以g为单位来显示服务器的内存,这台服务器的内存为125GB

    16720

    扫码关注腾讯云开发者

    领取腾讯云代金券