本文主要讨论在高实时要求、高效能计算、DPDK等领域,Linux如何让某一个线程排他性独占CPU;独占CPU涉及的线程、中断隔离原理;以及如何在排他性独占的情况下,甚至让系统的timer tick也不打断独占任务,从而实现最低的延迟抖动。
cmpxchg是X86比较交换指令,这个指令在各大底层系统实现的原子操作和各种同步原语中都有广泛的使用,比如linux内核,JVM,GCC编译器等,cmpxchg就是比较交换指令,了解cmpxchg之前先了解原子操作。
AQS是并发基类 , 通过State以及Exclussive Thread来控制资源总数以及资源独占的线程. 通过LockSupport.park/unpark来控制线程CPU的调度 , 用于让某个线程获取/让出CPU资源.
因为现代操作系统是多处理器计算的架构,必然更容易遇到多个进程,多个线程访问共享数据的情况,如下图所示:
进程或者线程绑定到某个CPU Core,仍然可能会有线程或者进程切换的发生,如果想到达到进一步减少其他进程对于该进程或者线程影响,可以采取把CPU Core从Linux内核调度中剥离出来。Linux内核提供isolcpus,对于有4个CPU core的系统,在启动时候加入isolcpus=2,3,那么系统启动后将不会使用CPU3,CPU4.这里的不适用不是绝对的,但是可以通过taskset命令来设置
在日常工作中,发现 MySQL 的状态不太对劲的时候,一般都会看看监控指标,很多时候会看到熟悉的一幕:CPU 使用率又爆了。本文会简单介绍一下 MySQL 和 CPU 之间的关系,对此有一些了解之后可以更准确的判断出问题的原因,也能够提前发现一些引发 CPU 问题的隐患。
超线程技术(Hyper-Threading):就是利用特殊的硬件指令,把两个逻辑内核(CPU core)模拟成两个物理芯片, 让单个处理器都能使用线程级并行计算,进而兼容多线程操作系统和软件,减少了CPU的闲置时间,提高的CPU的运行效率。 我们常听到的双核四线程/四核八线程指的就是支持超线程技术的CPU.
在上期,小E理解了什么是“时间管理大师”。实际上,这种将物理硬件分配给多个使用者的技术,叫做“时分复用”。计算机操作系统的任务调度模块,实质上提供的就是将CPU以“时分复用”的方式给不同任务使用的机制。
image.png 头图是加拿大lake simcoe自然风光,非常漂亮,基本没有中国游客,适合深度游。 这是操作系统底层技术第二篇,前一篇是《Codegen技术学习》 CPU亲和性 简单地说,CPU亲和性(affinity)就是进程要在某个给定的CPU上尽量长时间地运行而不被迁移到其他处理器的倾向性。 Linux内核进程调度器天生就具有被称为软CPU亲和性(affinity)的特性,这意味着进程通常不会在处理器之间频繁迁移。这种状态正是我们希望的,因为进程迁移的频率小就意味着产生的负载小。2.6版本的L
为了实现线程间同步,一般都要在执行关键代码段之前加互斥(Mutex)锁,且在执行完关键代码段之后解锁。为了实现所谓的互斥锁的概念,一般都需要所在平台提供支持。
DPDK与SR-IOV两者目前主要用于提高IDC(数据中心)中的网络数据包的加速。但是在NFV(网络功能虚拟化)场景下DPDK与SR-IOV各自的使用场景是怎样的?以及各自的优缺点?
上面是说的cgroups 是内核提供的功能,但现在我们在用户空间想使用的是cgroup的功能。其原理是:linux 内核有一个很强大的模块叫做VFS(vritual File System),VFS 把具体的文件系统的细节隐藏起来,给用户态进程提供一个完备的文件系统API接口。linux 也是通过VFS 把cgroups 功能暴漏给用户态进程的,cgroups 与VFS 之间的衔接部分叫做cgroups 文件系统。
nginx 是企业中最常用的 7 层负责均衡产品之一,在企业实际业务运行中起到非常重要的作用。自 2004 年推出,nginx 已经有 10 余年的历史,广泛应用于大型成熟项目。
CPU Manager 是 kubelet 的一个组件,能够让用户给容器分配独占 CPU。CPU Manager 从 Kubernetes v1.10 进入 Beta 阶段, 在 Kubernetes v1.26 中,它进阶至正式发布(GA)状态。
1. volatile的作用是保证共享变量的可见性,不能保证原子性,也不能保证线程安全。
这篇文章主要介绍了Linux多线程及多线程并发访问同一块内存的问题怎么解决的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇Linux多线程及多线程并发访问同一块内存的问题怎么解决文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。
谈到并发,不得不谈ReentrantLock;而谈到ReentrantLock,不得不谈AbstractQueuedSynchronizer(AQS)!
抗战电影中,经常出现为了阻止日本人炸桥?炸路?的场景,这只是阻止日本人的一种手段,如果大喊一声TMD滚蛋,日本人就走了,还炸桥干嘛?
进程和线程究竟是什么?如何使用进程和线程?什么场景下需要使用进程和线程?协程又是什么?协程和线程的关系和区别有哪些? 程序切换-CPU时间的分配 首先,我们的任何一个程序都需要运行在一个操作系统中,如 Windows XP, RedHat Linux, FreeBSD, AIX 等; 其次,在操作系统中运行的程序,不止一个,而是成百上千个不同功能的程序,如键盘驱动,显示器驱动,HTTP服务,游戏,聊天,网页......; 最后,CPU等资源是有限的,在这成百上千个程序中,不可能每个程序都占用一个 CPU 来
我们首先来认识一下JVM的运行时数据区域,如果说JVM是一个人,那么运行时数据区域就是这个人的骨架,它支撑着JVM的运行,所以我们先来学习一下运行时数据区域的分类和简单介绍。
对于公平锁(FairSync)而言在加锁的过程中会有所不同 , 仅仅只是在申请锁的时候 , 加入了队列的判断 , 如果头节点有后继节点的话 , 则让后继节点获取CPU
控制单元是整个CPU的指挥控制中心,由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令译码器ID(Instruction Decoder)和 操作控制器OC(Operation Controller) 等组成,对协调整个电脑有序工作极为重要。它根据用户预先编好的程序,依次从存储器中取出各条指令,放在指令寄存器IR中,通过指令译码(分析)确定应该进行什么操作,然后通过操作控制器OC,按确定的时序,向相应的部件发出微操作控制信号。操作控制器OC中主要包括:节拍脉冲发生器、控制矩阵、时钟脉冲发生器、复位电路和启停电路等控制逻辑。
《Kubelet从入门到放弃系列》将对Kubelet组件由Linux基础知识到源码进行深入梳理。在这篇文章中zouyee会介绍CPU的相关概念以及Kubelet组件CPU Manager的源码。关于《Kubernetes调度框架系列》剩余的配置及源码部分,将陆续放出。
存储设备往往是速度越快价格越昂贵,速度越快价格越低廉。在计算机中,CPU 的速度远高于主存的速度,而主存的速度又远高于磁盘的速度。为了解决不同存储部件的速度不对等问题,让高速设备充分发挥性能,引入了多级缓存机制。
整理这番外篇的原因是希望能够让爬虫的朋友更加理解这块内容,因为爬虫爬取数据可能很简单,但是如何高效持久的爬,利用进程,线程,以及异步IO,其实很多人和我一样,故整理此系列番外篇 一、进程 程序并不能单
性能测试中当我们尝试使用 Linux 命令(如 nproc 或 lscpu )了解服务器CPU架构和性能参数时,我们经常发现我们无法正确解释其结果,因为我们混淆CPU、物理核、逻辑核概念等术语。
经过几篇文章,我一直在讲到并发下可能会导致很多问题的发生,通过volatile又能解决它的可见性和指令重排问题,在阅读我的文章的时候,不知道大家伙是否好奇过在计算机底层,它是如何保证数据的安全性的,volatile为什么能够解决这些问题?那么该文章就来用为简洁的话语来解释MESI协议。
3.3. Versioning and Compatibility【版本控制和兼容性】 There are two version numbers that developers should care about when developing a CUDA application: The compute capability that describes the general specifications and features of the compute device (see Compu
在进行多线程编程时,我们可能会存在同时操作(读、写)同一份内存的可能性。为了保证数据的正确性,我们往往会使用互斥量、读写锁等同步方法。(转载请指明出于breaksoftware的csdn博客)
Semaphore 是一种基于计数的信号量。它可以设定一个阈值,基于此,多个线程竞争获取许可信 号,做完自己的申请后归还,超过阈值后,线程申请许可信号将会被阻塞。Semaphore 可以用来 构建一些对象池,资源池之类的,比如数据库连接池
CAS 全称是 compare and swap,是一种用于在多线程环境下实现同步功能的机制。CAS 操作包含三个操作数 -- 内存位置、预期数值和新值。CAS 的实现逻辑是将内存位置处的数值与预期数值想比较,若相等,则将内存位置处的值替换为新值。若不相等,则不做任何操作。
Nginx 的特点: 1.处理静态文件 2.反向代理加速 3.fastCGI,简单的负载均衡和容错 4.模块化的结构 5.分阶段资源分配技术,使得它的 CPU 与内存占用率非常低,保持 10,000 个没有活动的连接,它只占 2.5M 内存 6.支持内核 Poll 模型,能经受高负载的考验,有报告表明能支持高达 50,000 个并发连接数 7.采用 master-slave 模型,能够充分利用 SMP 的优势,且能够减少工作进程在磁盘 I/O 的阻塞延迟。当采用 select()/poll() 调用时,还可
小陈:MESI协议也叫做缓存一致性协议,主要是用来进行协调多核CPU的高级缓存的数据一致的。 第一章的时候讲过,CPU多级缓存架构,存在多个高速缓存之间数据一致性的问题。
JVM大家可能都知道是个什么玩意-Java虚拟机,但是到底是个什么鬼?相信即使工作3-5年的程序员可能也不大了解。
某天领导report了一个问题:线上的CPU自从上一个版本迭代后就一直处于居高不下的状况,领导看着这段时间的曲线图判断是有两条线程在不停的死循环。
JVM大家可能都知道是个什么玩意-Java虚拟机,但是到底是个什么鬼?相信即使工作3-5年的程序员可能也不大了解。 如题所述,今天与大家分享的是如何分析JVM的线程堆栈以及如何从堆栈信息中找出问题。
乐观锁:乐观锁体现的是悲观锁的反面。它是一种积极的思想,它总是认为数据是不会被修改的,所以是不会对数据上锁的。但是乐观锁在更新的时候会去判断数据是否被更新过。乐观锁的实现方案一般有两种(版本号机制和CAS)。乐观锁适用于读多写少的场景,这样可以提高系统的并发量。在Java中 java.util.concurrent.atomic下的原子变量类就是使用了乐观锁的一种实现方式CAS实现的。
锁是一个常见的同步概念,我们都听说过加锁(lock)或者解锁(unlock),当然学术一点的说法是获取(acquire)和释放(release)。
本文主要讲解了计算机系统中的抽象概念,包括进程、虚拟存储器和文件,以及它们对计算机系统的影响。同时,也介绍了在计算机系统中抽象的重要性,以及如何进行抽象设计。
以前看过不少JDK源码,最近回顾了一下笔记,所以在这里对几个很常见到的线程类做个记录。
乐观锁是一种乐观思想,即认为读多写少,遇到并发写的可能性低,每次去拿数据的时候都认为别人不会修改,所以不会上锁,但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据,采取在写时先读出当前版本号,然后加锁操作(比较跟上一次的版本号,如果一样则更新),如果失败则要重复读-比较-写的操作。 Java中的乐观锁基本都是通过CAS操作实现的,CAS是一种更新的原子操作,比较当前值跟传入值是否一样,一样则更新,否则失败。
早在两周前说要分享一下并发编程的小技巧,之前整理了一点,又重新翻了一下书,把自己认为比较有用的小技巧分享一下。所谓并发编程是指在一台处理器上 “同时” 处理多个任务。并发是在同一实体上的多个事件。多个事件在同一时间间隔发生。
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。
最初的计算机只能接受一些特定的指令,用户每输入一个指令,计算机就做出一个操作。当用户在思考或者输入时,计算机就在等待。这样效率非常低下,在很多时候,计算机都处在等待状态。
乐观锁是一种乐观思想,即认为读多写少,遇到并发写的可能性低,每次去拿数据的时候都认为 别人不会修改,所以不会上锁,但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数 据,采取在写时先读出当前版本号,然后加锁操作(比较跟上一次的版本号,如果一样则更新), 如果失败则要重复读-比较-写的操作。 java 中的乐观锁基本都是通过 CAS 操作实现的,CAS 是一种更新的原子操作,比较当前值跟传入 值是否一样,一样则更新,否则失败。
之前我们学习了ReentrantLock锁的大概实现机制,其中的大boss是AQS,最终我们得出的结论是,AQS维护了锁的绝大多数操作。我们只需要使用它提供的方法即可实现锁的功能。那么ReentrantReadWriteLock(读写锁)是如何实现的呐,按照之前的说法,ReentrantReadWriteLock应该也是借助AQS来做吧,毕竟人家提供了那么多方法,不用白不用么。那么现在我们想一下如果让咋去设计一个读写锁,应该怎么设计?首先我们需要知道什么是读写锁。读写锁解决的什么问题?
时间片即CPU分配给各个程序的时间,每个线程被分配一个时间段,称作它的时间片,即该进程允许运行的时间,使各个程序从表面上看是同时进行的。如果在时 间片结束时进程还在运行,则CPU将被剥夺并分配给另一个进程。如果进程在时间片结束前阻塞或结束,则CPU当即进行切换。而不会造成CPU资源浪费。在 宏观上:我们可以同时打开多个应用程序,每个程序并行不悖,同时运行。但在微观上:由于只有一个CPU,一次只能处理程序要求的一部分,如何处理公平,一 种方法就是引入时间片,每个程序轮流执行。 分时操作系统是把CPU的时间划分
我自己总结的Java学习的系统知识点以及面试问题,目前已经开源,会一直完善下去,欢迎建议和指导欢迎Star: https://github.com/Snailclimb/Java-Guide
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