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Linux是多任务操作系统,cpu划分固定时间片,分给每个进程,当前进程时间片执行完毕,将挂起,运行下一个进程。而进程运行时,需要到寄存器中获得要运行的指令和指令所在内存的位置。
在 Linux 操作系统中,进程的运行空间被划分为内核空间和用户空间,这种划分是为了保护系统的稳定性和安全性。这两个空间对应着 CPU 的特权等级,分别为 Ring 0(内核态)和 Ring 3(用户态)。本文将深入介绍这两个空间的概念、特权等级的含义以及它们之间的切换机制。
在之前的文章中,讲解中断处理相关的概念的时候,提到过有些任务不是紧急的,可以延后一段时间执行。因为中断服务例程都是顺序执行的,在响应一个中断的时候不应该被打断。相反,这些可延时任务执行时,可以使能中断。那么,将这些任务从中断处理程序中剥离出来,可以有效地保证内核对于中断响应时间尽可能短。这对于时间苛刻的应用来说,这是一个很重要的属性,尤其是那些要求中断请求必须在毫秒级别响应的应用。
我们都知道 Linux 是一个多任务操作系统,它支持的任务同时运行的数量远远大于 CPU 的数量。当然,这些任务实际上并不是同时运行的(Single CPU),而是因为系统在短时间内将 CPU 轮流分配给任务,造成了多个任务同时运行的假象。 CPU 上下文(CPU Context) 在每个任务运行之前,CPU 需要知道在哪里加载和启动任务。这意味着系统需要提前帮助设置 CPU 寄存器和程序计数器。 CPU 寄存器是内置于 CPU 中的小型但速度极快的内存。程序计数器用于存储 CPU 正在执行的或下一条要执行
我们都知道 Linux 是一个多任务操作系统,它支持的任务同时运行的数量远远大于 CPU 的数量。当然,这些任务实际上并不是同时运行的(Single CPU),而是因为系统在短时间内将 CPU 轮流分配给任务,造成了多个任务同时运行的假象。
我们都知道 Linux 是一个多任务操作系统,它支持的任务同时运行的数量远远大于 CPU 的数量。
我们都知道 Linux 是一个多任务操作系统,它支持的任务同时运行的数量远远大于 CPU 的数量。 当然,这些任务实际上并不是同时运行的(Single CPU),而是因为系统在短时间内将 CPU 轮流分配给任务,造成了多个任务同时运行的假象。 CPU 上下文(CPU Context) 在每个任务运行之前,CPU 需要知道在哪里加载和启动任务。这意味着系统需要提前帮助设置 CPU 寄存器和程序计数器。 CPU 寄存器是内置于 CPU 中的小型但速度极快的内存。程序计数器用于存储 CPU 正在执行的或下一条要
所以我们会比较好了解CPU密集型,需要大量计算资源,会非常消耗cpu,I/O密集型需要等待I/O,会有大量的不可中断进程,
要理解第一个问题,得先从ACPI(高级配置与电源接口)说起,ACPI是一种规范(包含软件与硬件),用来供操作系统应用程序管理所有电源接口。
对于服务器系统来说,上下文切换也是影响系统性能的一个重要因素。深入理解上下文切换的原理,有利于我们做好性能优化工作。今天我将带大家了解下上下文切换的几种情形,以及其背后发生切换的具体信息,接着介绍一些监测上下文切换指标的工具,最后总结一些上下文切换异常可能得场景。
今天就给大家介绍 linux 中几种后台任务的执行方法避免上述问题。1. 问题的引入程序员最不能容忍的是在使用终端的时候往往因为网络,关闭屏幕,执行 CT 今天就给大家介绍 linux 中几种后台任务的执行方法避免上述问题。 1. 问题的引入 程序员最不能容忍的是在使用终端的时候往往因为网络,关闭屏幕,执行 CTRL+C 等原因造成 ssh 断开造成正在运行程序退出,使得我们的工作功亏一篑。 其背后的主要原因在于上述的相关操作,shell 默认会发送中断信号给该终端 session 关联的进程,从而导致进
对于性能来说,cpu的调度逻辑是影响性能的主要来源,本文主要来介绍下cpu跟性能相关的调度逻辑和排障工具。
根据任务的不同,CPU 的上下文切换可以分为几个不同的场景,也就是:进程上下文切换、线程上下文切换、中断上下文切换。
每一种技术的出现必然是因为某种需求。正因为人的本性是贪婪的,所以科技的创新才能日新月异。
中断服务程序一般都是在中断请求关闭的条件下执行的,以避免嵌套而使中断控制复杂化。但是,中断是一个随机事件,它随时会到来,如果关中断的时间太长,CPU就不能及时响应其他的中断请求,从而造成中断的丢失。因此,Linux内核的目标就是尽可能快的处理完中断请求,尽其所能把更多的处理向后推迟。例如,假设一个数据块已经达到了网线,当中断控制器接受到这个中断请求信号时,Linux内核只是简单地标志数据到来了,然后让处理器恢复到它以前运行的状态,其余的处理稍后再进行(如把数据移入一个缓冲区,接受数据的进程就可以在缓冲区找到数据)。因此,内核把中断处理分为两部分:上半部(tophalf)和下半部(bottomhalf),上半部(就是中断服务程序)内核立即执行,而下半部(就是一些内核函数)留着稍后处理。
进程是一个动态的实体,满足条件的情况下,他一直在执行,但是有时候,进程需要条件得不到满足的时候,他就会被挂起。但这是被动的,不是进程控制的,也就是说,进程访问一个资源的时候,如果不能被满足,进程会被系统挂起,等到条件满足的时候,系统会唤起进程。
在一个生产系统中,通常都需要用高可用方案来保证系统的不间断运行。PostgreSQL 本身不支持任何多主群集解决方案,例如MySQL或Oracle。尽管如此,仍有许多商业和社区产品提供此实现,以及其他产品,例如PostgreSQL的复制或负载平衡。
在高性能编程时,经常接触到多线程. 起初我们的理解是, 多个线程并行地执行总比单个线程要快, 就像多个人一起干活总比一个人干要快. 然而实际情况是, 多线程之间需要竞争IO设备, 或者竞争锁资源,导致往往执行速度还不如单个线程. 在这里有一个经常提及的概念就是: 上下文切换(Context Switch). 上下文切换的精确定义可以参考: http://www.linfo.org/context_switch.html。下面做个简单的介绍. 多任务系统往往需要同时执行多道作业.作业数往往大于机器的CPU数,
在了解进程状态之前,我们先来谈一谈阻塞与挂起的两个概念。所谓阻塞,就是指进程因为等待某种资源就绪,而导致的一种不推进状态。也就是我们常说的卡住了。
多种后台运行方法总结,nohup, disown, setsid, (...&), screen, tmux
操作系统必须全方位地管理计算机系统中运行的程序。因此,操作系统为正在运行的程序建立了一个管理实体——进程
CPU上下文其实是一些环境正是有这些环境的支撑,任务得以运行,而这些环境的硬件条件便是CPU寄存器和程序计数器。CPU寄存器是CPU内置的容量非常小但是速度极快的存储设备,程序计数器则是CPU在运行任何任务时必要的,里面记录了当前运行任务的行数等信息,这就是CPU上下文。
二、控制进程 现在已经知道了如何查看和监控进程,接下来见识一下如何对进程进行控制。 将使用一个名为 xlogo 的程序作为实验对象。 0.xlogo (1)是什么? xlogo 程序是由 X
我发现学习 RTOS 是学习 Linux 内核的好方法。大有弯道超车的可能。 1. 任务堆栈 1.1 任务栈大小确定 1.2 栈溢出检测机制 2. 任务状态 3. 任务优先级 3.1任务优先级说明 3.2 任务优先级分配方案 3.3 任务优先级与终端优先级的区别 4. 任务调度 4.1 调度器 5. 临界区、锁与系统时间 5.1 临界区与开关中断 5.2 锁 5.3 FreeRTOS 系统时钟节拍和时间管理 一、 单任务系统(裸机) 主要是采用超级循环系统(前后台系统),应用程序是一个无限的循环,循环中调用
在多任务操作系统中,为了提高CPU的利用率,可以让当前系统运行远多于CPU核数的线程。但是由于同时运行的线程数是由CPU核数来决定的,所以为了支持更多的线程运行,CPU会把自己的时间片轮流分给其他线程,这个过程就是上下文切换。 导致上下文切换的原因有很多,比如通过wait()、sleep()等方法阻塞当前线程,这时CPU不会一直等待,而是重新分配去执行其他线程。当后续CPU重新切换到当前线程时,CPU需要沿着上次执行的指令位置继续运行。因此,每次在CPU切换之前,需要把CPU寄存器和程序计数器保存起来,这些信息会存储到系统内核中,CPU再次调度回来时会从系统内核中加载并继续执行。简而言之,上下文切换,就是CPU把自己的时间片分配给不同的任务执行的过程。
LockSupport是一个线程阻塞工具,可以在线程任意位置让线程阻塞。线程操作阻塞的方式其实还有Thread.suspend()和Object.wait()。而LockSupport与suspend()相比,弥补了由于resume()方法而导致线程被挂起(类似死锁)的问题,也弥补了wait()需要先获得某个对象锁的问题,也不会抛出InterruptedException异常。
多任务系统中, 内核负责管理各个任务, 或者说为每个任务分配CPU时间, 并且负责任务之间的通讯.
所谓实时,就是一个特定任务的执行时间必须是确定的,可预测的,并且在任何情况下都能保证任务的时限(最大执行时间限制)。实时又分软实时和硬实时,所谓软实时,就是对任务执行时限的要求不那么严苛,即使在一些情况下不能满足时限要求,也不会对系统本身产生致命影响,例如,媒体播放系统就是软实时的,它需要系统能够在1秒钟播放24帧,但是即使在一些严重负载的情况下不能在1秒钟内处理24帧,也是可以接受的。所谓硬实时,就是对任务的执行时限的要求非常严格,无论在什么情况下,任务的执行实现必须得到绝对保证,否则将产生灾难性后果,例如,飞行器自动驾驶和导航系统就是硬实时的,它必须要求系统能在限定的时限内完成特定的任务,否则将导致重大事故,如碰撞或爆炸等。
信号是一种进程间通信机制,信号都有一个对应的默认处理行为,信号触发时,信号处理函数和进程正常的执行流程同时存在,这会给编程带来隐患,如果信号处理函数中调用了不可重入函数的话。信号同其他进程间通信技术(管道、共享内存)相比,传递的信息还是有限的,由于信息较少所以也方便管理,一般在系统管理中使用,比如终止或者恢复进程等。 ·
标准定义:进程是一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上依次动态执行的过程。进程是一个正在执行程序的实例,包括程序计数器、寄存器和程序变量的当前值。
实时操作系统,当外界事件和数据产生时,系统能以足够快的速度予以处理,其处理结果能在规定的时间内控制生产结果或对系统做出响应,并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。
对于信号量我们并不陌生。信号量在计算机科学中是一个很容易理解的概念。本质上,信号量就是一个简单的整数,对其进行的操作称为PV操作。进入某段临界代码段就会调用相关信号量的P操作;如果信号量的值大于0,该值会减1,进程继续执行。相反,如果信号量的值等于0,该进程就会等待,直到有其它程序释放该信号量。释放信号量的过程就称为V操作,通过增加信号量的值,唤醒正在等待的进程。
进程是并发环境下,一个具有独立功能的程序在某个数据集上的一次执行活动,它是操作系统进行资源分配和保护的基本单位,也是执行的单位。
本文主要是《Linux内核设计与实现》这本书的读书笔记,这本书我读了不下十遍,但依然感觉囫囵吞枣。我结合自己的理解,从这本书中整理出了一些运维应该了解的内核知识,希望对大家能够有所帮助。另外,推荐大家读下这边书,这本书主要讲内核设计、实现原理和方法,有利于理解内核的一些机理。
今晚我的一个朋友childofcuriosity喊我写操作系统,然而我什么都不会。。。
这样一来,test程序就在后台运行了。但是,这样处理还不够,因为这样做虽然程序是在后台运行了,但log依然不停的输出到当前终端。因此,要让终端彻底的清静,还应将log重定向到指定的文件:
感谢intel的vt-x技术,让虚拟机大部分指令可以直接运行在CPU中,只有少部分敏感指令需要有VMM来模拟执行。其中,每个CPU的LAPIC接收到的中断是虚拟化的开销一个大头。
park是Unsafe类里的native方法,LockSupport类通过调用Unsafe类的park和unpark提供了几个操作。Unsafe的park方法如下:
| 导语 本文主要是讲Linux的调度系统, 由于全部内容太多,分三部分来讲,调度可以说是操作系统的灵魂,为了让CPU资源利用最大化,Linux设计了一套非常精细的调度系统,对大多数场景都进行了很多优化,系统扩展性强,我们可以根据业务模型和业务场景的特点,有针对性的去进行性能优化,在保证客户网络带宽前提下,隔离客户互相之间的干扰影响,提高CPU利用率,降低单位运算成本,提高市场竞争力。欢迎大家相互交流学习!
mount的参数对存储的性能有很大的影响。 下面是一些基本的mount参数,大家可以参考。
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