本文涉及的硬件平台是X86,如果是其他平台的话,如ARM,是会使用到MMU,但是没有使用到分段机制; 最近在学习Linux内核,读到《深入理解Linux内核》的内存寻址一章。原本以为自己对分段分页机制已经理解了,结果发现其实是一知半解。于是,查找了很多资料,最终理顺了内存寻址的知识。现在把我的理解记录下来,希望对内核学习者有一定帮助,也希望大家指出错误之处。
linux内存管理卷帙浩繁,本文只能层层递进地带你领略冰山轮廓,通过本文你将了解到以下内容:
操作系统确实是比较难啃的一门课,至少我认为比计算机网络难太多了,但它的重要性就不用我多说了。
内存管理的必要性 很早之前计算机只能运行单个进程,就算运行批处理程序,也是棑好对,一个一个的进行处理,不存在多个进程并发运行,这时候内核对于内存管理相对比较简单,直接把物理内存地址拿过来是使用即可。 随着计算机演进,支持多进程的OS,多个进程都都使用同一个物理地址空间,很容易多个进程之间相互干扰而引起进程的不可预期的行为。为了解决这个问题,CPU中的MMU(内存管理单元)引入了虚拟地址空间。以32位操作系统经为例,每个进程都可以拥有4G的寻址空间,当进程需要内存时候,通过转换技术和虚拟地址进行关联。MMU通
很多小伙伴在学操作系统的时候,学习到内存管理的部分时,都会接触到分段内存管理、分页内存管理。
摘 要:本文通过解剖Linux操作系统的虚拟存储管理机制,说明了Linux虚拟存储的特点、虚拟存储器的实现方法,并基于Linux Kernel Source 1.0,详细分析有关虚拟存诸管理的主要数据结构之间的关系。
2、进程有自己的独立地址空间,每启动一个进程,系统就会为器分配地址空间,建立数据表来维护代码段、堆栈段和数据段;但是线程没有独立的地址空间,它使用相同的地址空间共享数据
当我们要学习一个新知识点时,比较好的过程是先理解出现这个技术点的 背景原因,同期其他解决方案,新技术点解决了什么问题以及它存在哪些不足和改进之处,这样整个学习过程是 闭环 的,个人觉得这是个很好的学习思路。
虚拟内存是一种操作系统提供的机制,用于将每个进程分配的独立的虚拟地址空间映射到实际的物理内存地址空间上。通过使用虚拟内存,操作系统可以有效地解决多个应用程序直接操作物理内存可能引发的冲突问题。
Kafka是大数据领域无处不在的消息中间件,目前广泛使用在企业内部的实时数据管道,并帮助企业构建自己的流计算应用程序。Kafka虽然是基于磁盘做的数据存储,但却具有高性能、高吞吐、低延时的特点,其吞吐量动辄几万、几十上百万,这其中的原由值得我们一探究竟。本文属于Kafka知识扫盲系列,让我们一起掌握Kafka各种精巧的设计。
本系列是对 陈莉君 老师 Linux 内核分析与应用[1] 的学习与记录。讲的非常之好,推荐观看
在前几期专题中,我们已经知道,容器的安全可以通过networkpolicy来描述一个基本的约束。
为了降低CPU利用率, 将更多的CPU释放给业务使用, 大多数现代操作系统都支持某种形式的网络卸载,其中一些网络处理发生在网卡 NIC 而不是 CPU 上, 它可以释放系统其余部分的资源, 这样操作系统就能处理更多连接, 提高整体性能.
Linux操作系统概述 Q1.什么是GNU?Linux与GNU有什么关系? A: 1)GNU是GNU is Not Unix的递归缩写,是自由软件基金会(Free Software Foundation,FSF)的一个项目,该项目已经开发了许多高质量的编程工具,包括emacs编辑器、著名的GNU C和C++编译器(gcc和g++); 2)Linux的开发使用了许多GNU工具,Linux系统上用于实现POSIX.2标准的工具几乎都是由GNU项目开发的;Linux内核、GNU工具以及其它一些自由软件组成
1)将内存看做缓存,内存中存储此时正在运行的数据,其他数据存到磁盘,当需要使用时再换入内存,内存不够时将不用的换出到磁盘。
正是由于在实模式下直接对物理内存进行读写,非常不安全,所以诞生了新的内存分段的映射方式,其目的就是对物理内存进行保护,而对内存进行保护需要注意的是一下三点: 1.内存的起始地址。 2.内存的长度。 3.内存的权限信息。
你的电脑上或许此时插着一根 8G 的内存条,你经常在使用它,但你有没有想过操作系统是如何管理内存的?如果让你来分配使用,你是否会想着:给正在运行的游戏分配其中的 4G,给我的视频软件分配 2G,给音乐软件分配 1G,分配各自独立,互不干扰。但当我的游戏需要更多的内存的时候,是否我的视频就无法播放了呢?
TCP协议要点和难点全解 说明: 1).本文以TCP的发展历程解析容易引起混淆,误会的方方面面 2).本文不会贴大量的源码,大多数是以文字形式描述,我相信文字看起来是要比代码更轻松的 3).针对对象:对TCP已经有了全面了解的人。因为本文不会解析TCP头里面的每一个字段或者3次握手的细节,也不会解释慢启动和快速重传的定义 4).除了《TCP/IP详解》(卷一,卷二)以及《Unix网络编程》以及Linux源代码之外,学习网络更好的资源是RFC 5).本文给出一个提纲,如果想了解细节,请直接查阅RFC 6).
实模式是有很大弊端的,首先,直接操作物理内存,这样的话每次只能运行一个程序,并且不安全;另外,内存最大使用到1M,限制太大。
终于开始介绍分页机制了,作为一名 Linuxer,大名鼎鼎的分页机制必须要彻底搞懂!
Linux的内存管理分为 虚拟内存管理 和 物理内存管理,本文主要介绍 虚拟内存管理 的原理和实现。在介绍 虚拟内存管理 前,首先介绍一下 x86 CPU 内存寻址的具体过程。
饭是一口一口的吃,计算机也是一步一步的发展,例如下面这张英特尔公司的 CPU 型号历史:
程序到运行主要经过程序(外存)编译,链接,装入(内存)。《程序如何运行:编译、链接、装》:
该文介绍了Linux系统编程中进程地址空间的基本概念和详细说明。包括分段机制、虚拟地址、分页机制、环境变量、命令行参数、栈、共享库和mmap内存映射区等。
这篇文章是对 Linux 内存相关问题的集合,工作中会有很大的帮助。关注公号的朋友应该知道之前我写过从内核态到用户态 Linux 内存管理相关的基础文章,在阅读前最好浏览下,链接如下:
每一个进程都有一张段表LDT。整个系统有一张GDT表。且整个系统仅仅有一个总页表。
如果程序直接引用物理地址,可能导致内存只能使用一个程序。因为其他程序也运行的话,可能会直接占用前一个程序的物理地址。
linux 内存是后台开发人员,需要深入了解的计算机资源。合理的使用内存,有助于提升机器的性能和稳定性。本文主要介绍 linux 内存组织结构和页面布局,内存碎片产生原因和优化算法,linux 内核几种内存管理的方法,内存使用场景以及内存使用的那些坑。从内存的原理和结构,到内存的算法优化,再到使用场景,去探寻内存管理的机制和奥秘。
从图中可以看出,若服务器主动关闭连接,在四次挥手的最后一个ACK后连接端口会变为TIME_WAIT状态, 状态停留时长为两个MSL(最大分段寿命),这个状态只有在主动关闭连接方会出现, 另一端可以在连接断开后立刻投入后续使用。
导语 linux 内存是后台开发人员,需要深入了解的计算机资源。合理的使用内存,有助于提升机器的性能和稳定性。本文主要介绍 linux 内存组织结构和页面布局,内存碎片产生原因和优化算法,linux
Linux进程间通信(Inter-Process communication, IPC)机制通常分6种:
点击上方“芋道源码”,选择“设为星标” 管她前浪,还是后浪? 能浪的浪,才是好浪! 每天 10:33 更新文章,每天掉亿点点头发... 源码精品专栏 原创 | Java 2021 超神之路,很肝~ 中文详细注释的开源项目 RPC 框架 Dubbo 源码解析 网络应用框架 Netty 源码解析 消息中间件 RocketMQ 源码解析 数据库中间件 Sharding-JDBC 和 MyCAT 源码解析 作业调度中间件 Elastic-Job 源码解析 分布式事务中间件 TCC-Transaction
官方文档:https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/master/indices-shrink-index.html
程序员按照分段系统的地址结构将地址分为段号与段内位移量,地址变换机构将段内位移量分解为页号和页内位移量。
Kafka中的Message是以topic为基本单位组织的,不同的topic之间是相互独立的。每个topic又可以分成几个不同的partition(每个topic有几个partition是在创建topic时指定的),每个partition存储一部分Message。借用官方的一张图,可以直观地看到topic和partition的关系。
知乎上搜到一个比较有意思的话题:如何理解「进入内核态」,要回答好这个问题需要对内存管理及程序的运行机制有比较深刻的了解,比如你需要了解内存的分段,分页,中断,特权级等机制,信息量比较大,本文将会从 Intel CPU 的发展历史讲起,循序渐近地帮助大家彻底掌握这一概念,相信大家看了肯定有帮助,本文目录如下
冯-诺依曼老爷子告诉过我们,算术逻辑单元和控制器单元组成的 CPU 负责进行运算以及程序流程的控制。运算所需要的指令和数据由 内存 来提供。
通常,黑客会使用隐蔽网络来躲避防火墙和IDS等。在本文中,你将学习如何通过不可检测的网络从目标主机窃取数据。这种类型的网络被称为隐蔽信道,而这些流量在网络监控设备/应用和网络管理员看来像是一般的正常流量。两个端点用户可以利用隐蔽信道,进行无法被检测到的网络通信。
我们知道程序代码和数据必须驻留在内存中才能得以运行,然而系统内存数量很有限,往往不能容纳一个完整程序的所有代码和数据,更何况在多任务系统中,可能需要同时打开子处理程序,画图程序,浏览器等很多任务,想让内存驻留所有这些程序显然不太可能。因此首先能想到的就是将程序分割成小份,只让当前系统运行它所有需要的那部分留在内存,其它部分都留在硬盘。当系统处理完当前任务片段后,再从外存中调入下一个待运行的任务片段。的确,老式系统就是这样处理大任务的,而且这个工作是由程序员自行完成。但是随着程序语言越来越高级,程序员对系统体系的依赖程度降低了,很少有程序员能非常清楚的驾驭系统体系,因此放手让程序员负责将程序片段化和按需调入轻则降低效率,重则使得机器崩溃;再一个原因是随着程序越来越丰富,程序的行为几乎无法准确预测,程序员自己都很难判断下一步需要载入哪段程序。因此很难再靠预见性来静态分配固定大小的内存,然后再机械地轮换程序片进入内存执行。系统必须采取一种能按需分配而不需要程序员干预的新技术。
本文主要介绍了在Linux系统中,如何通过配置TCP参数来优化网络性能。主要包括了TCP的四次挥手释放连接、TCP的慢启动和快速恢复、TCP的保活机制以及TCP的延迟应答机制等方面的内容。通过这些优化措施,可以大大提高Linux网络性能,减少网络拥堵和丢包现象,提高整体的网络吞吐量和连接的稳定性。
SIGSEGV,也称为分段违规或分段错误,是基于 Unix 的操作系统(如 Linux)使用的信号。它表示程序尝试在其分配的内存之外进行写入或读取,由于编程错误、软件或硬件兼容性问题或恶意攻击(例如缓冲区溢出)。
好钢用在刀刃上。请朝着正确的方向用正确的方式努力,否则不要埋怨自己的勤奋得不到回报。
a) 如果当前连续内存块足够 realloc 的话,只是将 p 所指向的空间扩大,并返回 p 的指针地址。这个时候 q 和 p 指向的地址是一样的
IP层叫分片,TCP/UDP层叫分段。网卡能做的事(TCP/UDP组包校验和分段,IP添加包头校验与分片)尽量往网卡做,网卡不能做的也尽量迟后分片(发送)或提前合并片(接收)来减少在网络栈中传输和处理的包数目,从而减少数据传输和上下文切换所需要的CPU计算时间。
Kafka是分布式消息系统,需要处理海量的消息,Kafka的设计是把所有的消息都写入速度低容量大的硬盘,以此来换取更强的存储能力,但实际上,使用硬盘并没有带来过多的性能损失 kafka主要使用了以下几个方式实现了超高的吞吐率 顺序读写 kafka的消息是不断追加到文件中的,这个特性使kafka可以充分利用磁盘的顺序读写性能 顺序读写不需要硬盘磁头的寻道时间,只需很少的扇区旋转时间,所以速度远快于随机读写 Kafka官方给出了测试数据(Raid-5,7200rpm): 顺序 I/O: 600MB/
进程是资源分配的基本单位,线程是 CPU 调度的基本单位。进程拥有独立的地址空间,线程是共享内存地址的。进程切换的开销比线程要大。
前言 说到TCP协议,相信大家都比较熟悉了,对于TCP协议总能说个一二三来,但是TCP协议又是一个非常复杂的协议,其中有不少细节点让人头疼点。本文就是来说说这些头疼点的,浅谈一些TCP的疑难杂症。那么从哪说起呢?当然是从三次握手和四次挥手说起啦,可能大家都知道TCP是三次交互完成连接的建立,四次交互来断开一个连接,那为什么是三次握手和四次挥手呢?反过来不行吗? 疑症 1 :TCP 的三次握手、四次挥手 下面两图大家再熟悉不过了,TCP的三次握手和四次挥手见下面左边的”TCP建立连接”、”TCP数据传送
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