等待队列很早就作为一个基本的功能单位存在linux内核中,它以队列为基础数据结构,与进程调度机制紧密配合,能够用于实现内核中的异步事件通知机制。等待队列也可以用来同步对系统资源的访问。在使用时将其当做成一个普通队列数据结构,只不过等待队列是若干个休眠进程的集合,且内核自己实现了此队列初始化队列、入队列、出队列的一系列API,在使用时只需要调用系统的API即可。
http://www.cnblogs.com/Anker/p/3265058.html
本文介绍了如何通过Linux驱动程序实现按键中断,并通过实例代码进行了详细说明。首先介绍了如何安装和编译驱动程序,然后描述了如何使用按键中断,最后给出了完整的代码示例和注释。
select本质上是通过设置或检查存放fd标志位的数据结构进行下一步处理。 这带来缺点:
一切互斥操作的依赖是 自旋锁(spin_lock),互斥量(semaphore)等其他需要队列的实现均需要自选锁保证临界区互斥访问。
阻塞操作是指在执行设备操作时,若不能获得资源,则挂起进程直到满足可操作的条件后再进行操作。被挂起的进程进入睡眠状态,被从调度器的运行队列移走,直到等待的条件被满足。而非阻塞操作的进程在不能进行设备操作时,并不挂起,它要么放弃,要么不停地查询,直至可以进行操作为止。
进程在 Linux 上是一个开销不小的家伙,先不说创建,光是上下文切换一次就得几个微秒。所以为了高效地对海量用户提供服务,必须要让一个进程能同时处理很多个 tcp 连接才行。现在假设一个进程保持了 10000 条连接,那么如何发现哪条连接上有数据可读了、哪条连接可写了 ?
应用层采用超时机制访问驱动设备。即如果第一次访问可以使用直接返回,若不能访问,则先将应用层休眠,在到了设定的时间,再访问一次,此时可以访问则返回成功标志,若不能访问则返回失败。
作者:mingguangtu,腾讯 IEG 后台开发工程师 select/poll/epoll 是 Linux 服务器提供的三种处理高并发网络请求的 IO 多路复用技术,是个老生常谈又不容易弄清楚其底层原理的知识点,本文打算深入学习下其实现机制。 Linux 服务器处理网络请求有三种机制,select、poll、epoll,本文打算深入学习下其实现原理。 吃水不忘挖井人,最近两周花了些时间学习了张彦飞大佬的文章 图解 | 深入揭秘 epoll 是如何实现 IO 多路复用的 和其他文章 ,及出版的书籍《深入理
Linux 服务器处理网络请求有三种机制,select、poll、epoll,本文打算深入学习下其实现原理。
1.网卡发现 MAC 地址符合,就将包收进来;发现 IP 地址符合,根据 IP 头中协议项,知道上一层是 TCP 协议;
并发 是指在某一时间段内能够处理多个任务的能力,而 并行 是指同一时间能够处理多个任务的能力。并发和并行看起来很像,但实际上是有区别的,如下图(图片来源于网络):
OSTEP中有一段Linux下的互斥锁源代码没有很细研读,今日被tdl,ldl一阵教诲,有所醍醐灌顶。以此笔记。
上篇文章:【i.MX6ULL】驱动开发9——Linux IO模型分析,介绍了linux中的五种I/O模型,本篇,就来使用阻塞式I/O和非用阻塞式I/O两种方式进行按键的读取实验,并对比之前使用输入捕获和中断法检测的按键程序,查看CPU的使用率是否降低。
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。
在面试中关于多线程同步,你必须要思考的问题 一文中,我们知道glibc的pthread_cond_timedwait底层是用linux futex机制实现的。
在线程并发执行的时候,我们需要保证临界资源的安全访问,防止线程争抢资源,造成数据二义性。
在Linux 中,仅等待 CPU 时间的进程称为就绪进程,它们被放置在一个运行队列中,一个就绪进程的状 态标志位为 TASK_RUNNING。一旦一个运行中的进程时间片用完, Linux 内核的调度器会剥夺这个进程对 CPU 的控制权,并且从运行队列中选择一个合适的进程投入运行。
导读:文章内容较多,也有不少代码,但是作者写的也很认真,对理解并发编程会有帮助,值得一读。 阅读完大约需要15分钟,如果对 linux 实在不太感冒,也可以选择性从 double-check 章节开始看起。
1 Linux 进程的睡眠和唤醒 在 Linux 中,仅等待 CPU 时间的进程称为就绪进程,它们被放置在一个运行队列中,一个就绪进程的状 态标志位为 TASK_RUNNING。一旦一个运行中的进程时间片用完, Linux 内核的调度器会剥夺这个进程对 CPU 的控制权,并且从运行队列中选择一个合适的进程投入运行。 当然,一个进程也可以主动释放 CPU 的控制权。函数 schedule() 是一个调度函数,它可以被一个进程主动调用,从而调度其它进程占用 CPU。一旦这个主动放弃 CPU 的进程被重新调度
如果需要多个进程合作来完成某个任务,那个可能会存在资源争用或者其他一些意想不到的问题,这个时候,就需要通过实现进程同步来防止问题的产生。
它仅仅知道了,有I/O事件发生了,却并不知道是哪那几个流(可能有一个,多个,甚至全部),我们只能无差别轮询所有流,找出能读出数据,或者写入数据的流,对他们进行操作。所以select具有O(n)的无差别轮询复杂度,同时处理的流越多,无差别轮询时间就越长。
先问大家一个问题:我们使用一个应用的时候,比如我们打开电脑上的爱奇艺看电影,那在看电影的过程中这个应用对应的进程是否是一直在不停的运行呢?
用户进程可以通过使用操作系统提供的一对原语来对信号量进行操作,从而方便的实现进程互斥与进程同步
ARM和FPGA的交互是这个芯片最重要的部分,PL和PS的交互使用中断是较为快捷的方法,本文使用bram存储数据并通过外部pl端发出中断通知ps端读写数据。程序思路是按键产生中断,按键是直接连到pl端的,驱动产生异步通知,应用开始往BRAM写数据,然后再读取数据(阻塞读取),均打印出来比较
HZ定义在<asm/param.h>,在i386平台上,目前采用的HZ值是1000。
java对共享变量的操作管理使用了MESA管程模型。下图是Java基于AQS实现的MESA管程模型:
从事服务端开发,少不了要接触网络编程。Epoll 作为 Linux 下高性能网络服务器的必备技术至关重要,Nginx、Redis、Skynet 和大部分游戏服务器都使用到这一多路复用技术。 Epoll
上一篇文章以近乎啰嗦的方式详细描述了BIO与非阻塞IO的各种细节。如果各位还没有读过这篇文章,强烈建议先阅读一下,然后再来看本篇,因为逻辑关系是层层递进的。
ReentrantLock 介绍 一个可重入的互斥锁,它具有与使用{synchronized}方法和语句访问的隐式监视器锁相同的基本行为和语义,但它具有可扩展的能力。 一个ReentrantLock会被最后一次成功锁定(lock)的线程拥有,在还没解锁(unlock)之前。当锁没有被其他线程拥有的话,一个线程执行『lock』方法将会返回,获取锁成功。一个方法将会立即的返回,如果当前线程已经拥有了这个锁。可以使用『isHeldByCurrentThread』和『getHoldCount』来检查当前线程是否持有
尽管信号量已经可以实现互斥的功能,但是“正宗”的mutex在Linux内核中还是真实地存在着。尤其是在Linux内核代码中,更多能看到mutex的身影。
在SMP系统中,如果仅仅是需要串行地增加一个变量的值,那么使用原子操作的函数(API)就可以了。但现实中更多的场景并不会那么简单,比如需要将一个结构体A中的数据提取出来,然后格式化、解析,再添加到另一个结构体B中,这整个的过程都要求是「原子的」,也就是完成之前,不允许其他的代码来读/写这两个结构体中的任何一个。
回忆 synchronized 关键字,它配合 Object 的 wait()、notify() 系列方法可以实现等待/通知模式。
在《1.有关线程、并发的基本概念》中,我们利用synchronized关键字、Queue队列、以及Object监视器方法实现了生产者消费者,介绍了有关线程的一些基本概念。Object类提供的wait的方法和notifyAll方法,与之对应的是Condition接口提供是await和signalAll。await(或wait)是让当前线程进入等待状态并释放锁,signalAll(或notifyAll)则是唤醒等待中的线程,使得等待中的线程有竞争锁的资格,注意只是资格,并不代表被唤醒的线程就一定会获得锁。
回忆 synchronized 关键字,它配合 Object 的 wait()、notify() 系列方法可以实现等待/通知模式。对于 Lock,通过 Condition 也可以实现等待/通知模式。Condition 是一个接口。Condition 接口的实现类是 Lock(AQS)中的 ConditionObject。Lock 接口中有个 newCondition() 方法,通过这个方法可以获得 Condition 对象(其实就是 ConditionObject )。因此,通过 Lock 对象可以获得 Condition 对象。
当在try_to_wake_up/wake_up_process和wake_up_new_task中唤醒进程时, 内核使用全局check_preempt_curr看看是否进程可以抢占当前进程可以抢占当前运行的进程. 请注意该过程不涉及核心调度器.
线程池用一个32位的int来同时保存runState和workerCount,其中高3位是runState,其余29位是workerCount。代码中会反复使用runStateOf和workerCountOf来获取runState和workerCount。
20张图图解ReentrantLock加锁解锁原理文章一发,便引发了大家激烈的讨论,更有小伙伴前来弹窗:平时加解锁都是直接使用Synchronized关键字来实现的,简单好用,为啥还要引用ReentrantLock呢?
在加锁失败时,线程会进入 while 循环,一直尝试获得锁,这时候是多线程进行竞争。就是说谁抢到就是谁的。
线程池,凡是学过java的同学都不陌生,一两行简单的代码就能实现并发编程。但java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor的源码读起来却是很绕,今天,就让我们来深入了解一下线程池吧。
ReentrantLock 与 AQS 源码分析 1. 在阅读源码时做了大量的注释,并且做了一些测试分析源码内的执行流程,由于博客篇幅有限,并且代码阅读起来没有 IDE 方便,所以在 github 上提供JDK1.8 的源码、详细的注释及测试用例。欢迎大家 star、fork ! 2. 由于个人水平有限,对源码的分析理解可能存在偏差或不透彻的地方还请大家在评论区指出,谢谢! 1. 基本结构 重入锁 ReetrantLock,JDK 1.5新增的类,作用与synchronized关键字相当,但比sy
所谓惊群现象,简单的来说就是当多个进程或线程在同时阻塞等待同一个事件时,如果该事件发生,会唤醒在等待的所有的进程/线程,但最终只可能有一个进程/线程对该事件进行处理,其他进程/线程会在失败后重新休眠,唤醒多个进程/线程这种不必要的行为会造成系统资源的浪费(涉及到进程的上下文切换)。而常见的惊群问题有accept惊群、epoll惊群。
前面了解了ReentrantLock的原理,今天来应用一下,使用ReentrantLock实现两个线程的交替打印。
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