已经过去的中间件性能挑战赛,和正在进行中的 第一届 PolarDB 数据性能大赛 都涉及到了文件操作,合理地设计架构以及正确地压榨机器的读写性能成了比赛中获取较好成绩的关键。正在参赛的我收到了几位公众号读者朋友的反馈,他们大多表达出了这样的烦恼:“对比赛很感兴趣,但不知道怎么入门”,“能跑出成绩,但相比前排的选手,成绩相差10倍有余”…为了能让更多的读者参与到之后相类似的比赛中来,我简单整理一些文件IO操作的最佳实践,而不涉及整体系统的架构设计,希望通过这篇文章的介绍,让你能够欢快地参与到之后类似的性能挑战赛之中来。
mmap是linux操作系统提供给用户空间调用的内存映射函数,很多人仅仅只是知道可以通过mmap完成进程间的内存共享和减少用户态到内核态的数据拷贝次数,但是并没有深入理解mmap在操作系统内部是如何实现的,原理是什么。
Linux环境下,进程地址空间相互独立,每个进程各自有不同的用户地址空间。任何一个进程的全局变量在另一个进程中都看不到,所以进程和进程之间不能相互访问。
在 Linux 系统中,我们经常用 free 命令来查看系统内存的使用状态。在个 RHEL6 的系统上,free 命令的显示内容大概是这样一个状态: 这里的默认显示单位是 kb,我的服务器是 128
Java 在 JDK 1.4 引入了 ByteBuffer 等 NIO 相关的类,使得 Java 程序员可以抛弃基于 Stream ,从而使用基于 Block 的方式读写文件,另外,JDK 还引入了 IO 性能优化之王—— 零拷贝 sendFile 和 mmap。但他们的性能究竟怎么样? 和 RandomAccessFile 比起来,快多少? 什么情况下快?到底是 FileChannel 快还是 MappedByteBuffer 快……
在《你真的理解内存分配》一文中,我们介绍了 malloc 申请内存的原理,但其在内核怎么实现的呢?所以,本文主要分析在 Linux 内核中对堆内存分配的实现过程。
结合这个图,想想Linux系统编程里用到的Buffered IO、mmap(2)、Direct IO,这些机制怎么和Linux IO栈联系起来呢?上面的图有点复杂,我画一幅简图,把这些机制所在的位置添加进去:
https://www.memsql.com/blog/linux-off-cpu-investigation/
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之前在实习时,听了 OOM 的分享之后,就对 Linux 内核内存管理充满兴趣,但是这块知识非常庞大,没有一定积累,不敢写下,担心误人子弟,所以经过一个一段时间的积累,对内核内存有一定了解之后,今天才写下这篇文章记录,分享。
韩传华,就职于南京大鱼半导体有限公司,主要从事linux相关系统软件开发工作,负责Soc芯片BringUp及系统软件开发,乐于分享喜欢学习,喜欢专研Linux内核源代码。
编辑手记:很多人都认为,Linux中buffers和cached所占用的内存空间是可以在内存压力较大的时候被释放当做空闲空间用的。但真的是这样么?今天我们重新来认识。 作者介绍 邹立巍 Linux系
在《一文看懂零拷贝技术》中我们介绍了 零拷贝技术 的原理,而且我们知道 mmap 也是零拷贝技术的一种实现。在本文中,我们主要介绍 mmap 的原理。
之前在实习时,听了 OOM 的分享之后,就对 Linux 内核内存管理充满兴趣,但是这块知识非常庞大,没有一定积累,不敢写下,担心误人子弟,所以经过一个一段时间的积累,对内核内存有一定了解之后,今天才写下这篇博客,记录以及分享。
前言 我们在平时的工作中大多都会需要处理像下面这样基于Key-Value的数据: 其中UID是数据唯一标识,FIELD[1]是属性值。以QQ用户的Session为例,UID自然是QQ号,FIELD可
上一次我们说了传统的IO操作是如何是实现的,最后引出了零拷贝技术,这次我们看看有那些零开拷贝技术.(如果不使用零拷贝技术,普通的IO操作在OS层面是如何执行的)
我们都知道 RocketMQ 和 Kafka 消息都是存在磁盘中的,那为什么消息存磁盘读写还可以这么快?有没有做了什么优化?都是存磁盘它们两者的实现之间有什么区别么?各自有什么优缺点? 今天我们就来一
平时在面试中你肯定会经常碰见的问题就是:RocketMQ为什么快?Kafka为什么快?什么是mmap?
写过 Linux 驱动的小伙伴,一定对 file_operations 结构体不陌生,我们常常实现其中的 open、read、write、poll 等函数,今天为大家讲解其中每个函数的作用。
来源:高效运维 ID:greatops 前言 之前在实习时,听了 OOM 的分享之后,就对 Linux 内核内存管理充满兴趣,但是这块知识非常庞大,没有一定积累,不敢写下,担心误人子弟,所以经过一个一段时间的积累,对内核内存有一定了解之后,今天才写下这篇博客,记录以及分享。 【OOM - Out of Memory】内存溢出 内存溢出的解决办法: 1、等比例缩小图片 2、对图片采用软引用,及时进行 recycle( ) 操作。 3、使用加载图片框架处理图片,如专业处理图片的 ImageLoader 图片加
零拷贝技术指在计算机执行操作时,CPU不需要先将数据从一个内存区域复制到另一个内存区域,从而可以减少上下文切换以及CPU的拷贝时间。它的作用是在数据报从网络设备到用户程序空间传递的过程中,减少数据拷贝次数,减少系统调用,实现CPU的零参与,彻底消除CPU的负载。
I/O问题一般不会被大多数人关注,因为大多数开发都是在做“业务”,也就是在搞计算节点的事情,通常遇到的I/O问题,也就是日志打的有点多了,磁盘写起来有点吃力,所以iowait这个指标,关注的人也不多。
mmap(memory map)即内存映射,用于将一个文件或设备映射到进程的地址空间,或者创建匿名的内存映射。
2017年末,手Q春节红包项目期间,为保障活动期间服务正常稳定,我对性能不佳的Ark Server进行了改造和重写。重编发布一段时间后,结果发现新发布的Svr的机器内存一直在上涨。如下图示:
早期的共享内存,着重于强调把同一片内存,map到多个进程的虚拟地址空间(在相应进程找到一个VMA区域),以便于CPU可以在各个进程访问到这片内存。
在 Linux 系统中,传统的访问方式是通过 write() 和 read() 两个系统调用实现的,通过 read() 函数读取文件到到缓存区中,然后通过 write() 方法把缓存中的数据输出到网络端口。
Linux中有后备文件支持的页称为文件页,如属于进程的代码段、数据段的页,内存回收的时候这些页面只需要做脏页的同步即可(干净的页面可以直接丢弃掉)。反之为匿名页,如进程的堆栈使用的页,内存回收的时候这些页面不能简单的丢弃掉,需要交换到交换分区或交换文件。本文中,主要分析匿名页的访问将发生哪些可能颠覆我们认知的"化学反应"。
linux系统下一切皆文件,我们几乎无时无刻不在跟文件打交道。内核对文件I/O做了很好的封装,使得开发人员便捷地操作文件,但也因此隐藏了很多细节。如果对其不求甚解,在实际开发中可能会碰到一些意想不到的问题。这次,让我们手拿放大镜,一起窥探文件I/O的全貌。
共享内存是进程间通信最有用的方式,也是最快的IPC形式。共享内存是说:同一块内存被映射到多个进程的地址空间。但是共享内存并不提供同步机制,因此需要互斥锁或者信号量。使用共享内存唯一需要注意的是:当前如果有进程正在向共享内存写数据,则在写入完成以前,别的进程不应当去读、写共享内存。
mmap是一种内存映射文件的方法,即将一个文件或者其它对象映射到进程的地址空间,实现文件磁盘地址和进程虚拟地址空间中一段虚拟地址的一一对映关系。实现这样的映射关系后,进程就可以采用指针的方式读写操作这一段内存,而系统会自动回写脏页面到对应的文件磁盘上,即完成了对文件的操作而不必再调用read,write等系统调用函数。相反,内核空间对这段区域的修改也直接反映用户空间,从而可以实现不同进程间的文件共享。如下图所示:
长时间运行的Linux服务器,通常 free 的内存越来越少,让人觉得 Linux 特别能“吃”内存,甚至有人专门做了个网站 LinuxAteMyRam.com解释这个现象。实际上 Linux 内核会尽可能的对访问过的文件进行缓存,来弥补磁盘和内存之间巨大的延迟差距。缓存文件内容的内存就是 Page Cache。
本文转载自https://0xffffff.org/2017/05/01/41-linux-io/
零拷贝是老生常谈的问题啦,大厂非常喜欢问。比如Kafka为什么快,RocketMQ为什么快等,都涉及到零拷贝知识点。最近技术讨论群几个伙伴分享了阿里、虾皮的面试真题,也都涉及到零拷贝。因此本文将跟大家一起来学习零拷贝原理。
维持了 20 天的复赛终于告一段落了,国际惯例先说结果,复赛结果不太理想,一度从第 10 名掉到了最后的第 36 名,主要是写入的优化卡了 5 天,一直没有进展,最终排名也是定格在了排行榜的第二页。痛定思痛,这篇文章将自己复赛中学习的知识,成功的优化,未成功的优化都罗列一下。
操作系统内核提供 read(系统调用),读文件描述符 一个client连接就是一个文件描述符fd socket为阻塞的,socket产生的文件描述符,如左边的fd8,当数据包没到的时候,上面左边read不能返回,阻塞着。 即有一个client连接,就需要开一个进程(或者线程),读这个连接,有数据就处理,没数据就阻塞着。
用kafka做存储层,为什么呢?一大堆可以做数据存储的 MySQL、MongoDB、HDFS……
mmap是一种内存映射文件的方法,即将一个文件或者其它对象映射到进程的地址空间,实现了文件磁盘地址和进程虚拟地址的映射关系。实现映射关系后,进程就可以采用指针的方式读写操作这一段内存,而系统会自动回写脏页面到对应的文件磁盘上,即完成了对文件的操作而不必再调用read,write等系统调用函数。相反,内核空间对这段区域的修改也直接反映用户空间,从而可以实现不同进程间的文件共享。如下图所示:
有个叫atest的东西 ls -l atest 查不出来是什么 下面删也删不掉 但是可以用mv改名字,它放在/目录下,用ls /导致不能显示 如果操作,请大侠指点, 顺便问下什么时候会导致ls / 不显示,谢谢! # s
用户空间(User Space) :用户空间又包括用户的应用程序(User Applications)、C 库(C Library) 。
输入输出(input/output)的对象可以是文件(file), 网络(socket),进程之间的管道(pipe)。在linux系统中,都用文件描述符(fd)来表示。
零拷贝(Zero-copy)是指计算机执行操作时,CPU不需要先将数据从某处内存复制到另一个特定区域。这种技术通常用于通过网络传输文件时节省CPU周期和内存带宽。
从代码中可以看出,只有 MappedFile 的大小等于或大于 CommitLog 的大小并且开启文件预热功能才会预加载文件。 CommitLog 文件的大小默认为 1 G。
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