本专栏,用于记录我对Linux内核源码的学习,就像STL源码的那个专栏一样,我知道阅读源码对我的意义。 愿者上钩咯,共同进步。
在Linux系统中,进程间的同步和通信是一个复杂而关键的话题。为了维护系统资源的正确访问和分配,Linux提供了多种同步机制,其中锁机制是其中之一。然而,当多个进程试图同时访问同一资源时,可能会出现死锁或竞争条件。为了有效地诊断和解决这些问题,Linux提供了lslocks命令,该命令可以显示系统上的活动锁信息,帮助系统管理员和开发者深入了解系统资源的使用情况。
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。
综述 在上一篇介绍了linux驱动的调试方法,这一篇介绍一下在驱动编程中会遇到的并发和竟态以及如何处理并发和竞争。 首先什么是并发与竟态呢?并发(concurrency)指的是多个执行单元同时、并行被执行。而并发的执行单元对共享资源(硬件资源和软件上的全局、静态变量)的访问则容易导致竞态(race conditions)。可能导致并发和竟态的情况有: SMP(Symmetric Multi-Processing),对称多处理结构。SMP是一种紧耦合、共享存储的系统模型,它的特点是多个CPU使用共同的系统总线
加锁操作就是为特定对象设置一个标志位,然后通过使用锁机制(对象上存在标志位则不能改写,放弃加锁请求或等待锁释放后再进行操作)和释放锁(取消特定对象上被设置的标志位)
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。
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。
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。
并发相关的缺陷是最容易制造的,也是最难找到的,为了响应现代硬件和应用程序的需求,Linux 内核已经发展到同时处理更多事情的时代。这种变革使得内核性能及伸缩性得到了相当大的提高,然而也极大提高了内核编程的复杂性。
“为什么单线程的 Redis 能那么快?”通常说,Redis 是单线程,主要是指 Redis 的网络 IO 和键值对读写是由一个线程来完成的,这也是 Redis 对外提供键值存储服务的主要流程。但 Redis 的其他功能,比如持久化、异步删除、集群数据同步等,其实是由额外的线程执行的。
多线程编程已经成为了现代软件开发的重要组成部分。对于Linux操作系统而言,多线程的支持和实现更是被广泛应用。本文将通过详细解析Linux操作系统中的多线程概念、线程的创建与管理、同步与互斥、线程间通信等方面,并结合示例代码,来深入探讨Linux的多线程编程。
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。
在上一部分,我们讨论了最基本常见的几类同步机制,这一部分我们将讨论相对复杂的几种同步机制,尤其是读写信号量和RCU,在操作系统内核中有相当广泛的应用。
由于大部分电脑都是单核CPU,所以属于并发机制,并发采用的是进程切换/时间片轮转的方式.
进程: 进程是操作系统的概念. 每当我们执行一个程序时,对于操作系统来讲就创建了一个进程. 在这个过程中,伴随着资源的分配和释放. 可以认为进程是一个程序的一次执行过程.
除了在前面提到的,对于计数器等多个核可能并发访问的数据结构,为每个核分配一个,还需要引入新的机制——大页机制。
写出一个高性能的程序,肯定要关注程序的并行特性,那么运行并发,我们关注什么性能指标。比如表象上我们关注 并发的上限,创建并发数据结构的最小开销,切换时间开销。如果在C里面,我们往往用多线程实现一个高并发的服务程序,我们会关注他的多线程创建,以及线程间上下文切换、或者多线程切换背后陷入的系统调用的销毁。那么当前golang能做到更好的并发吗,对比c提升了多少,以及做到更高效率的背后真相是什么?本文一一用案板的事实分析出来。
写在前面: 最近一直在看张晓明的大话Oracle RAC,真实感受就是学到很多之前自己都没深入思考研究过的知识点,现在趁着节前头脑尚清醒,再结合实际工作中自己曾遇到的一些案例,就把这段时间自己学到的东西总结一下。
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。
在实践的道路上走的太远,就需要回头看一下理论。操作系统,可以说是基础知识中的重中之重。
容错与隔离微服务需要具备应对分布式环境的可容错性。在构建软件的开始阶段,就应该认识到网络和信息传递的不可靠性。我们需要对可能发生的故障设计出相应的软件隔离机制和措施,制定相应的容错策略,这个基本原则就是“Design for Failure”:为失败而设计。微服务架构可以在发生故障时通过合理的行为快速做出错误隔离和恢复机制,提供高可用性的服务。
我其实并不想讨论微内核的概念,也并不擅长去阐述概念,这是百科全书的事,但无奈最近由于鸿蒙的发布导致这个话题过火,也就经不住诱惑,加上我又一直比较喜欢操作系统这个话题,就来个老生常谈吧。
我们通常说的Redis单线程,主要是指:Redis 6.0 之前版本的 网络I/O 和 键值对读写 是由一个线程来完成的。
本文简介本文介绍Linux RCU的基本概念。这不是一篇单独的文章,这是《谢宝友:深入理解Linux RCU》系列的第3篇,前序文章:谢宝友: 深入理解Linux RCU之一——从硬件说起= 谢宝友:
进程间通信 转自 https://www.cnblogs.com/LUO77/p/5816326.html
注:本文是从众多面试者的面试经验中整理而来,其中不少是本人出的一些题目,网络资源众多,如有雷同,纯属巧合!禁止一切形式的碰瓷行为!未经允许禁止一切形式的转载和复制,如有违反则追究其法律责任!
Redis是单线程,主要是指Redis的网络IO和键值对读写是由一个线程来完成的,这也是Redis对外提供键值存储服务的主要流程。但Redis的其他功能,比如持久化、异步删除、集群数据同步等,其实是由额外的线程执行的。
典型的UNIX系统都支持一个进程创建多个线程(thread)。在Linux进程基础中提到,Linux以进程为单位组织操作,Linux中的线程也都基于进程。尽管实现方式有异于其它的UNIX系统,但Linux的多线程在逻辑和使用上与真正的多线程并没有差别。 多线程 我们先来看一下什么是多线程。在Linux从程序到进程中,我们看到了一个程序在内存中的表示。这个程序的整个运行过程中,只有一个控制权的存在。当函数被调用的时候,该函数获得控制权,成为激活(active)函数,然后运行该函数中的指令。与此同时,其它的函数
在读很多并发文章中,会提及各种各样锁如公平锁,乐观锁等等,这篇文章介绍各种锁的分类,介绍的内容如下:
同步原语是计算机科学中用于实现进程或线程之间同步的机制。它提供了一种方法来控制多个进程或线程的执行顺序,确保它们以一致的方式访问共享资源。
在读很多并发文章中,会提及各种各样锁如公平锁,乐观锁等等,这篇文章介绍各种锁的分类。介绍的内容如下:
”10年前的那一天Facebook发生了什么“,本想用这个题目,但不符合本系列的气质,那,那天到底发生了什么呢。
Golang是一种非常适合并发编程的语言,因为它提供了许多强大的工具来帮助我们在高度并发的环境中编写代码。在这篇文章中,我们将重点讨论Mutex、WaitGroup和Semaphore的使用,以便读者更好地理解Golang的并发编程。
转载请出名出处 : http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/38636827
Kotlin 语言提供了多种机制来处理并发和同步,其中包括高层次和低层次的工具。对于常规的并发任务,可以利用 Kotlin 协程提供的结构化并发方式。而对于需要更低层次的锁定机制,可以使用 Mutex 来实现对共享资源的线程安全访问。
计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。操作系统(英语:Operating System,缩写:OS)是管理计算机硬件与软件资源的系统软件,同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。
随着微服务的流行,服务和服务之间的稳定性变得越来越重要。Sentinel 是面向分布式、多语言异构化服务架构的流量治理组件,主要以流量为切入点,从流量路由、流量控制、流量整形、熔断降级、系统自适应过载保护、热点流量防护等多个维度来帮助开发者保障微服务的稳定性。
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。
arch:包含和硬件体系结构相关的代码,每种平台占一个相应的目录,如i386、arm、arm64、powerpc、mips等。Linux内核目前已经支持30种左右的体系结构。在arch目录下,存放的是各个平台以及各个平台的芯片对Linux内核进程调度、内存管理、中断等的支持,以及每个具体的SoC和电路板的板级支持代码。
在Linux设备驱动中,我们必须要解决的一个问题是:多个进程对共享资源的并发访问,并发的访问会导致竞态。
在Go语言的并发编程中,正确地管理和同步各个并发执行的部分是至关重要的。Go语言的sync包提供了多种工具来帮助开发者控制并发,其中两个非常重要的同步工具是WaitGroup和Mutex。本文将深入分析这两种机制的工作原理、使用场景以及它们之间的区别和联系。
HAProxy是可提供高可用性、负载均衡以及基于TCP(从而可以反向代理mysql等应用)和HTTP应用的代理,支持虚拟主机,它是免费、快速并且可靠的一种解决方案。HAProxy非常适用于并发大(并发达1w以上)web站点,这些站点通常又需要会话保持或七层处理。HAProxy的运行模式使得它可以很简单安全的整合至当前的架构中,同时可以保护web服务器不被暴露到网络上。
在并发编程中,锁是保护共享资源的重要机制。然而,不正确的锁使用可能会导致性能下降、死锁等问题。因此,对锁进行调优是提高并发程序性能和稳定性的关键之一。本文将介绍一些常用的锁调优技巧,帮助您更好地优化并发程序性能。
线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。
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