在多年前，linux还没有支持对称多处理器SMP的时候，避免并发数据访问相对简单。
我们可以把内核想象成一个服务器，专门响应各种请求。这些请求可以是CPU上正在运行的进程发起的请求，也可以是外部的设备发起的中断请求。所以说，内核并不是串行运行，而是交错执行。既然是交错执行，就会产生竞态条件，我们可以采用同步技术消除这种竞态条件。
本书基于linux 2．6介绍了linux内核的设计与实现，涵盖了从核心内核系统的应用到内核设计与实现等各方面内容，主要内容包括：进程管理、调度、时间管理和定时器、系统调用接口、内存寻址、内存管理、页缓存、vfs、内核同步、可移植性、调试技术等。此外，本书还讨论了linux 2．6颇具特色的内容，包括cfs调度程序、抢占式内核、块i／o层以及i／o调度程序。 本书详细描述了linux内核的主要子系统和特点，包括其设计、实现和接口，既介绍理论也讨论具体应用，填补了linux内核理论和实践细节之间的鸿沟。能够带领读者快速走进linux内核世界，真正开发内核代码。 如果你是一名linux内核爱好者，本书的内容可以帮助你大显身手。如果你是一名普通程序员，本书的内容将会拓宽你的编程思路。如果你初次接触linux内核，本书则可以帮助你对内核各个核心子系统有一个整体把握。 本版新增内容： ·增加一章专门描述内核数据结构 ·详细描述中断处理程序 ·扩充虚拟内存和内存分配的内容 ·调试linux内核的技巧 ·内核同步和锁机制的深度描述 ·提交内核补丁以及参与linux内核社区的建设性建议
关于同步理论的一些基本概念 临界区（critical area）: 访问或操作共享数据的代码段 简单理解：synchronized大括号中部分（原子性） 竞争条件（race conditions）两个线程同时拥有临界区的执行权 数据不一致：（data unconsistency） 由竞争条件引起的数据破坏 同步（synchronization）避免race conditions 锁：完成同步的手段（门锁，门后是临界区，只允许一个线程存在） 上锁解锁必须具备原子性 原子性（象原子一样不可分割的操作） 有序
性能为王，系统的性能提升是每一个工程师的追求。目前，性能优化主要集中在消除系统软件堆栈中的低效率上或绕过高开销的系统操作。例如，内核旁路通过在用户空间中移动多个操作来实现这个目标，还有就是为某些类别的应用程序重构底层操作系统.
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。
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。
线程同步可以说在日常开发中是用的很多， 但对于其内部如何实现的，一般人可能知道的并不多。 本篇文章将从如何实现简单的锁开始，介绍linux中的锁实现futex的优点及原理，最后分析java中同步机制如wait/notify, synchronized, ReentrantLock。
Linux内核同步机制之completion 内核编程中常见的一种模式是，在当前线程之外初始化某个活动，然后等待该活动的结束。这个活动可能是，创建一个新的内核线程或者新的用户空间进程、对一个已有进程的某个请求，或者某种类型的硬件动作，等等。在这种情况下，我们可以使用信号量来同步这两个任务。然而，内核中提供了另外一种机制——completion接口。Completion是一种轻量级的机制，他允许一个线程告诉另一个线程某个工作已经完成。 结构与初始化 Completion在内核中的实现基于等待队列（关于等待队
笔者一直觉得如果能知道从应用到框架再到操作系统的每一处代码，是一件Exciting的事情。 大部分高性能网络框架采用的是非阻塞模式。笔者这次就从linux源码的角度来阐述socket阻塞(block)和非阻塞(non_block)的区别。 本文源码均来自采用Linux-2.6.24内核版本。
前 言 / 2022.9.2 deepin是由武汉深之度科技有限公司在Debian基础上开发的Linux操作系统。最近，其 20.7 版本正式发布，让我们来了解一下都更新了什么内容吧！ 01 deepin 20.7 发布 昨日，深度操作系统 deepin 20.7 正式发布，新版本升级了Linux内核，并新增、优化了多项功能。如下： 深度操作系统 deepin 20.7 新增 HWE 5.18 内核，兼容更多硬件设备，进一步提升系统兼容性和安全性。 全局搜索功能进一步优化，支持对 Google 搜索引擎的国
一. linux内核简介 1. linux简介 1.1 unix的特点 unix很简洁，仅提供几百个系统调用，并有非常明确的设计目的 unix所有东西都当作文件对待，这种抽象使对数据和设备都通过一套相同的系统调用接口进行 内核用C语言编写，移植能力很强 进程创建迅速，独特的fork调用 提供了简洁但是稳定的进程间通讯原语 1.2 unix和linux linux克隆unix，但不是unix linux借鉴了unix很多的设计，并且实现了 unix的api linux没有直接使用unix的源代码，但完整表达了
我们知道Tornado 优秀的大并发处理能力得益于它的 web server 从底层开始就自己实现了一整套基于 epoll 的单线程异步架构，其他 web 框架比如Django或者Flask的自带 server 基本是基于 wsgi 写的简单服务器，并没有自己实现底层结构。而tornado.ioloop 就是 tornado web server 最底层的实现。
由于网络协议非常复杂，内核里面用到了大量的面向对象的技巧，所以我们从创建连接开始，一步一步追述到最后代码的调用点。
红黑树是一种含有红黑结点并能自平衡的二叉查找树。它必须除了满足二叉搜索树的性质外，还要满足下面的性质： 性质1：每个节点要么是黑色，要么是红色。 性质2：根节点是黑色。 性质3：每个叶子节点（NIL）是黑色。 性质4：每个红色结点的两个子结点一定都是黑色。 性质5：任意一结点到每个叶子结点的路径都包含数量相同的黑结点。 应用： 1、java8 hashmap中链表转红黑树。 优势： 时间复杂度从O(n)-->O(logn) ，且自旋开销较其他树较低（不用整体平衡）。 2、epoll在内核中的实现，用红黑树管理事件块（文件描述符）。 优势： 因为内核态需要维护一个长久存放fd的数据结构，而fd变动十分频繁，且需要支持快速查询，且所以红黑树很适合。 红黑树可以判断是否是重复的fd。 3、Java的TreeMap实现 相对与hashMap优势，内部key保持有序，且支持自定义排序比较器。 适用场景，对数据需要排序统计。 4、linux进程调度Completely Fair Scheduler,用红黑树管理进程控制块。
前言：非常早之前就接触过同步这个概念了，可是一直都非常模糊。没有深入地学习了解过，最近有时间了，就花时间研习了一下《linux内核标准教程》和《深入linux设备驱动程序内核机制》这两本书的相关章节。趁刚看完，就把相关的内容总结一下。
1、概念 futex： a sort of fast, user-space mutual exclusion primitive. Futex是一种用户态和内核态混合的同步机制。首先，同步的进程间通过mmap共享一段内存，futex变量就位于这段共享的内存中且操作是原子的，当进程尝试进入互斥区或者退出互斥区的时候，先去查看共享内存中的futex变量，如果没有竞争发生，则只修改futex,而不用再执行系统调用了。当通过访问futex变量告诉进程有竞争发生，则还是得执行系统调用去完成相应的处理(wait 或者 wake up)。简单的说，futex就是通过在用户态的检查，（motivation）如果了解到没有竞争就不用陷入内核了，大大提高了low-contention时候的效率。 https://lwn.net/Articles/172149/ https://lwn.net/Articles/360699/ 2、futex的由来 为什么要有futex，他解决什么问题？何时加入内核的？我们来看下 经研究发现，很多同步是无竞争的，即某个进程进入互斥区，到再从某个互斥区出来这段时间，常常是没有进程也要进这个互斥区或者请求同一同步变量的。但是在这种情况下，这个进程也要陷入内核去看看有没有人和它竞争，退出的时侯还要陷入内核去看看有没有进程等待在同一同步变量上。这些不必要的系统调用(或者说内核陷入)造成了大量的性能开销。为了解决这个问题，Futex就应运而生。 前面的概念已经说了，futex是一种用户态和内核态混合同步机制，为什么会是用户态+内核态，听起来有点复杂，由于我们应用程序很多场景下多线程都是非竞争的，也就是说多任务在同一时刻同时操作临界区的概率是比较小的，大多数情况是没有竞争的，在早期内核同步互斥操作必须要进入内核态，由内核来提供同步机制，这就导致在非竞争的情况下，互斥操作扔要通过系统调用进入内核态。 我们来看一下程序 程序1： pthread_mutex_t lock; int count = 0; void thread1() { while(1) { pthread_mutex_lock(&lock); /* do something */ count++; pthread_mutex_unlock(&lock); } } void thread2() { while(1) { sleep(60); pthread_mutex_lock(&lock); count = 0; pthread_mutex_unlock(&lock); } } pthread_create(&tid1, NULL, thread1, NULL); pthread_create(&tid2, NULL, thread1, NULL);
在ARM平台上，ARMv6之前，SWP和SWPB指令被用来支持对shared memory的访问：
倪继利著 2005年8月出版 ISBN 7-121-01518-5 900页 88.00元（估价）
今天给大家介绍一位我的朋友，他是中科大软件学院的硕士，在去年秋招中斩获了多个互联网大厂的offer，后来他将自己从实习到秋招参加的一百多轮面试进行了总结，希望对即将找工作的大家有所帮助，以下为正文。
铺垫 在Java SE 1.5之前，多线程并发中，synchronized一直都是一个元老级关键字，而且给人的一贯印象就是一个比较重的锁。 为此，在Java SE 1.6之后，这个关键字被做了很多的优化，从而让以往的“重量级锁”变得不再那么重。 synchronized主要有两种使用方法，一种是代码块，一种关键字写在方法上。 这两种用法底层究竟是怎么实现的呢？在1.6之前是怎么实现的呢？ 字节码实现原理 在java语言中存在两种内建的synchronized语法：1、synchronized语句；2、s
说到IO模型，都会牵扯到同步、异步、阻塞、非阻塞这几个词。从词的表面上看，很多人都觉得很容易理解。但是细细一想，却总会发现有点摸不着头脑。自己也曾被这几个词弄的迷迷糊糊的，每次看相关资料弄明白了，然后很快又给搞混了。
线程同步可以说在日常开发中是用的很多，但对于其内部如何实现的，一般人可能知道的并不多。本篇文章将从如何实现简单的锁开始，介绍linux中的锁实现futex的优点及原理。
这两天看进程的同步与通信，看了几本书上的介绍，也从网上搜了很多资料，越看越迷惑，被这几个问题搞得很纠结。
现如今，一个服务端应用程序几乎都会使用到多线程来提升服务性能，而目前服务端还是以linux系统为主。一个多线程的java应用，不管使用了什么样的同步机制，最终都要用JVM执行同步处理，而JVM本身也是linux上的一个进程，那么java应用的线程同步机制，可以说是对操作系统层面的同步机制的上层封装。这里我说的操作系统，主要是的非实时抢占式内核（non-PREEMPT_RT），并不讨论实时抢占式内核（PREEMPT_RT） 的问题，二者由于使用场景不同，因此同步机制也会存在差异或出现变化。
嵌入式岗位，是介于硬件工程师和软件工程师之前的一个岗位。他的工作内容需要他既懂代码编写，也会硬件板子。
本篇博文将介绍java并发底层的实现原理，我们知道java实现的并发操作最后肯定是由我们的CPU完成的，中间经历了将java源码编译成.class文件，然后进行加载，然后虚拟机执行引擎进行执行，解释为汇编语言，然后转为操作系统指令，然后转为1，0，最后CPU进行识别执行。 提到java的并发，我们不由的就会想到java中常见的键字：volatile和synchronized，我们接下来就会从这两个关机字展开分析： volatile的底层实现原理 synchronized的实现原理和应用 ---- volat
悲观锁和乐观锁完全不同，悲观锁是实实在在对代码块进行加锁，被锁住的代码块，同一时刻只允许一个或几个线程同时进入，避免了多线程写坏共享数据问题。
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并发编程中数据同步需要依赖锁进行控制，上篇博文通过ReentrantLock源码分析也对Lock实现锁机制的大致原理有了一个了解，Lock主要是通过编码的方式实现锁，其核心就是：CAS+循环，CAS原子操作需要依赖底层硬件层特殊的CPU指令。这节我们来看下Java中另一种非常常见的实现同步的方式：synchronized。synchronized主要通过底层JVM进行实现，而且JVM为了优化，产生偏向锁、轻量级锁、重量级锁，由于其处于JVM底层实现中，对很多并发编程人员来说能清晰理解它们间的区别还是件困难的事。通过本篇博文，构建出对Java中锁得体系结构，让你对其有个更系统全面的认知。
Bionic库是Android的基础库之一，也是连接Android系统和Linux系统内核的桥梁，Bionic中包含了很多基本的功能模块，这些功能模块基本上都是源于Linux，但是就像青出于蓝而胜于蓝，它和Linux还是有一些不一样的的地方。同时，为了更好的服务Android，Bionic中也增加了一些新的模块，由于本次的主题是Androdi的跨进程通信，所以了解Bionic对我们更好的学习Android的跨进行通信还是很有帮助的。
进程定义：所谓进程是由正文段（Text）、用户数据段（User Segment）以及系统数据段（System Segment）共同组成的一个执行环境。它代表程序的执行过程，是一个动态的实体。
异常通常分为2类：一类是编程错误，另外一类就是需要内核处理的异常情况。编程错误，比如程序异常终止，处理这种异常，内核只需要给当前进程发送一个信号即可。而需要内核处理的异常，比如页错误、通过汇编语言指令比如int或sysenter等请求内核服务等，需要内核作出相应的处理。
Netty3出现了太多的内存垃圾，创建了过多对象，在大的服务端压力下会表现比较糟糕，做了太多的内存拷贝，在堆上创建对象，堆缓冲区，当往socket写内容时就需要做内存拷贝，拷贝到直接内存，然后交给socket所以做了太多内存拷贝。
嵌入式系统变得越来越复杂， 它们的软件也反映了这种复杂性的增加。 为了支持新的特性和修复，很有必要让嵌入式系统上的软件 能够以绝对可靠的方式更新。 在基于linux的系统上，我们可以在大多数情况下找到以下元素:
昨晚，在全球虚拟化顶级技术峰会 KVM Forum上，一年一度的全球企业 KVM 开源贡献榜正式发布，腾讯云以41个patch的贡献位列其中。 这是腾讯云连续第五年进入这份“英雄榜”，成为国内唯一取得这一成绩的云厂商； 截至目前，腾讯云历史贡献累计超过200项，也是贡献度最高的中国企业！ 除了数量多，我们还追求更大价值的贡献—— 五年来，腾讯云累计“核心突破”贡献达到9项，占大会全部核心突破的20%。今年，我们再度贡献了来自中国企业唯一的“核心突破”。 腾讯云技术方案获评 KVM2021年度核
第一个框中第一二行说明了发生ANR的进程ID，名称和时间 第三个框中 "main" prio=5 tid=1 Native 说明了线程名称，线程优先级，线程锁id和线程状态。tid不是线程id，是一个在Java虚拟机中用来实现线程锁的变量，线程状态分为以下几类： 状态 值 说明 THREAD_ZOMBIE 0 TERMINATED 线程死亡，终止运行 THREAD_RUNNING 1 RUNNABLE or running now 线程可运行或正在运行 THREAD_TIMED_WAIT 2 TIMED_WAITING in Object.wait() 执行了带有超时参数的wait，sleep或join参数 THREAD_MONITOR 3 BLOCKED on a monitor 线程阻塞，等待获取对象锁 THREAD_WAIT 4 执行了无超时参数的wait()函数 THREAD_INITIALIZING 5 allocated not yet running 新建，正在初始化，为其分配资源 THREAD_STARTING 6 started not yet on thread list 新建，正在启动 THREAD_NATIVE 7 off in a JNI native method 正在执行JNI本地函数 THREAD_VMWAIT 8 waiting on a VM resource 正在等待VM资源 THREAD_SUSPENDED 9 suspended usually by GC or debugger 线程暂停，通常是由于GC或者debug被暂停 特别说明线程状态为MONITOR和SUSPEND。MONITOR状态一般是类的同步块或者同步方法造成的，而SUSPEND状态是debugger的时候会出现，可以用来区别是不是真的是用户正常操作跑出来ANR
可重入（可以避免死锁、单个线程可以重复拿到某个锁，锁的粒度是线程而不是调用）、不可中断（其实也就是上面的原子性）
第一个框中第一二行说明了发生ANR的进程ID，名称和时间 第三个框中 “main” prio=5 tid=1 Native 说明了线程名称，线程优先级，线程锁id和线程状态。tid不是线程id，是一个在Java虚拟机中用来实现线程锁的变量，线程状态分为以下几类： 状态 值 说明 THREAD_ZOMBIE 0 TERMINATED 线程死亡，终止运行 THREAD_RUNNING 1 RUNNABLE or running now 线程可运行或正在运行 THREAD_TIMED_WAIT 2 TIMED_WAITING in Object.wait() 执行了带有超时参数的wait，sleep或join参数 THREAD_MONITOR 3 BLOCKED on a monitor 线程阻塞，等待获取对象锁 THREAD_WAIT 4 执行了无超时参数的wait()函数 THREAD_INITIALIZING 5 allocated not yet running 新建，正在初始化，为其分配资源 THREAD_STARTING 6 started not yet on thread list 新建，正在启动 THREAD_NATIVE 7 off in a JNI native method 正在执行JNI本地函数 THREAD_VMWAIT 8 waiting on a VM resource 正在等待VM资源 THREAD_SUSPENDED 9 suspended usually by GC or debugger 线程暂停，通常是由于GC或者debug被暂停 特别说明线程状态为MONITOR和SUSPEND。MONITOR状态一般是类的同步块或者同步方法造成的，而SUSPEND状态是debugger的时候会出现，可以用来区别是不是真的是用户正常操作跑出来ANR
多线程的东西很多，也很有意思，所以我最近的重心可能都是多线程的方向去靠了，不知道大家喜欢否？
在多线程并发编程中synchronized一直是元老级角色，很多人都会称呼它为重量级锁。但是，随着Java SE 1.6对synchronized进行了各种优化之后，有些情况下它就并不那么重了。本文详细介绍java1.6中为了减少 synchronized 获取锁和释放锁锁带来的严重的性能消耗而引入的偏向锁和轻量级锁，以及锁膨胀的过程！
同步 synchronized可以保证方法或者代码块在运行时，同一时刻只有一个方法可以进入到临界区，同时它还可以保证共享变量的内存可见性 Java中每一个对象都可以作为锁，这是synchronized实现同步的基础。 synchronized 常见的三种用法如下： 普通同步方法，锁是当前实例对象 静态同步方法，锁是当前类的class对象 同步方法块，锁是括号里面的对象 通过如下代码来分析下synchronized 获取的是哪个对象的锁 public class SynTest { privat
一个窗口(单线程)卖100张票没有问题 单线程程序是不会出现线程安全问题的
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思维导图svg: https://note.youdao.com/ynoteshare1/index.html?id=eb05fdceddd07759b8b82c5b9094021a&type=no
前言 面试了一周了，经历了各种面试，好的坏的，时间长的时间短的，大公司小公司都有。经历笔试的公司并不是太多，不过也有，这次就先总结经历的笔试题，也有些笔试题我没记录下来，主要是觉得没有什么意义，因为有的地方还问一下比较陈旧的技术，这种问题就直接不想答了，比如有的公司还在问JSP的九大内置对象。互联网公司现在用JSP的已经寥寥无几了吧。 前期先做一下总结，等找到工作后再做全面的面试经历总结。为了确保对公司的隐私，公司的名字我就不写了，以做什么内容代替吧。 笔试 某生鲜互联网公司 一、单选题 1. 在发布-订阅
在并发编程中，多个线程访问同一个共享资源时，我们必须考虑如何维护数据的原子性。 在JDK1.5之前，Java是依靠Synchronized关键字实现锁功能来做到这点的。Synchronized是JVM实现的一种内置锁，锁的获取和释放是由JVM隐式实现。
上篇文章和大家聊了聊hashmap和concurrenthashmap的结构、用法、原理，从这篇文章开始次我们来聊聊并发编程吧！本次我将带大家了解一下synchronized的原理。
在多线程并发编程中，synchronized一直都是元老级别的角色，人们都通常称呼它为重量锁，但是在jdk1.6版本之后，jdk就对synchronized做了大量的优化，这时候我们就不能称呼它为重量锁了，有的时候它也是很轻的，那么接下来我们就调调，synchronized是怎么被优化的，它跟偏向锁、轻量锁、重量锁又有什么渊源。
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