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面试官问：静态变量、实例变量在JVM内存区域是怎么布局的？线程安全吗？

​面试题： 面试官问：静态成员变量、实例变量在JVM内存区域是怎么布局的？线程安全吗？ 01 面试官心理 首先这道题面试官考察你的是变量在JVM的内存区域布局你清楚吗？...其次我们假设在多线程高并发场景下这几个变量有没有线程安全的问题？ 比如静态成员变量，你认为多线程场景下对同一个静态变量值的修改，是线程安全的吗？...栈帧(Stack Frame)是用来支持虚拟机进行方法调用和方法执行的数据结构，它是虚拟机运行时数据区中的虚拟机栈的栈元素。 其次：这里有一个局部变量的引用a指向了A实例对象。...03 线程安全 什么是线程安全问题： 当多个线程对同一个对象中的资源（实例变量、静态变量）进行操作时候，会出现值被更改、值不同步的情况，进而影响程序的执行流程。 1）类的实例变量线程安全吗？...实例变量：非static的变量。该变量在方法之外定义。 多线程场景图如下： 我们知道对象实例是被分配在堆上的，然而堆又是所有线程共享的一块内存区域。

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全用户态网络开发套件F-Stack架构分析

F-Stack是一个全用户态（kernel bypass）的高性能的网络接入开发包，基于DPDK、FreeBSD协议栈、微线程接口等，适用于各种需要网络接入的业务，用户只需要关注业务逻辑，简单的接入F-Stack...用户态内核态的上下文切换和软中断都增加了额外的开销。...在Linux内核协议栈中，这个耗时甚至占到了数据包整个处理流程的一半。...移除内核线程、中断线程等，统一进行轮询处理。 移除文件系统相关的绑定。 移除FreeBSD内核中的所有锁，用空的宏替换掉。 其他glue code。...类posix接口和微线程框架 提供了类posix接口和微线程框架，方便现有应用接入，替换接口。 后续我们会提供类似LD_PRELOAD的方式，使得现有程序尽量无改动迁移到F-Stack。

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全用户态网络开发套件 F-Stack 架构分析

F-Stack是一个全用户态（kernel bypass）的高性能的网络接入开发包，基于DPDK、FreeBSD协议栈、微线程接口等，适用于各种需要网络接入的业务，用户只需要关注业务逻辑，简单的接入F-Stack...本文介绍F-Stack的详细架构及如何解决了内核协议栈面临的问题。 传统内核协议栈的性能瓶颈 在传统的内核协议栈中，网络包处理存在诸多瓶颈，严重影响网络包的收发性能。...用户态内核态的上下文切换和软中断都增加了额外的开销。...移除内核线程、中断线程等，统一进行轮询处理。 移除文件系统相关的绑定。 移除FreeBSD内核中的所有锁，用空的宏替换掉。 其他glue code。...类posix接口和微线程框架 提供了类posix接口和微线程框架，方便现有应用接入，替换接口。 后续我们会提供类似LD_PRELOAD的方式，使得现有程序尽量无改动迁移到F-Stack。

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IO多路复用

IO多路复用技术把多个IO的阻塞复用到同一个select的阻塞上，使得系统在单线程的情况下可以同时处理多个客户端请求。...与多线程相比，IO多路复用技术降低系统开销，不需要创建新的额外进程或者线程，节省了系统资源。 目前支持IO多路复用的系统调用有select、pselect、poll和epoll。...3.使用mmap加速内核与用户空间的消息传递 epoll通过内核和用户空间mmap同一块内存来实现消息传递。...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。...在FreeBSD下游kqueue，Solaris的解决方案是dev/poll。

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Docker 被禁？别慌，10款 Docker 替代产品了解一下

对于国内的IT企业和网络安全企业来说，Docker的“实体清单”禁运，事实上已经敲响了警钟，是时候开始评估Docker的开源替代品了。...其安全理念是“不安全的客户端运行不安全的容器”，这完全改变了安全范式。 关于Singularity的另一个重要事实是，我们可以导入和使用我们已经拥有的Docker映像。...内核的开源集群管理工具，可以在任何平台（Linux、Windows或OSX）上运行。...“网站：http://mesos.apache.org/ 系统支持：Linux、OSX和Windows FreeBSD FreeBSD以其功能，速度，安全性和稳定性而著称。...它来自BSD，这是在加州大学伯克利分校部署的UNIX改编版。它被广泛的社区部署和追随。FreeBSD提供了许多独特的功能，尤其以创建出色的Internet或Intranet服务器而闻名。

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用户空间网络提升 NFV 的性能

这种改变的背后是在力图解决以下的几个问题：1）用户态和内核态上下文切换的开销；2）软硬中断的开销；3）数据拷贝的开销等等。 ?...实验表明，mTCP 这种用户态协议栈，相较原生的内核协议栈，在处理多种流行的应用时的性能得到较大提升，如 SSLShader 提升了 33%，lighttpd 提升了 320%。 ?...例如，内核所做的所有功能和处理，包括网络驱动程序，现在都可以被直接放到用户空间中来实现，应用程序可以直接访问底层的 NUMA 结构，利用 CPU 的亲和性，以及多核特性并行处理任务。...，主要专注在性能和可扩展性上。...https://github.com/cloudius-systems/osv/blob/master/README.md Sandstorm 一个针对个人服务器安全的开源网络平台，移植于 FreeBSD

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操作系统的可扩展访问控制

硬件性能提高增加了对安全开销的容忍度。即使在消费品和嵌入式设备中也是如此。 开源技术转型奏效。FreeBSD不仅提供了一个协作研究和开发的论坛，而且还提供了通往商业产品的渠道。...然而，在FreeBSD 5.0中，衡量结果是可测量的，这是默认启用框架的障碍。...在FreeBSD 5.1中，内联的mbuf标签被替换为指针，这减少了非MAC内核的成本，但增加了MAC启用内核的分配和间接成本。 标签分配在启用框架时更加可测，并且对于未标记的策略是不必要的。...XNU内核是卡内基梅隆大学的Mach微内核、FreeBSD 5.0、一些较新的FreeBSD元素以及苹果公司开发的众多特性的复杂融合。有了这些基础，MAC框架方法和甚至代码是可重用的。...小结 通过了解访问控制可扩展性和框架设计的背景和挑战，进而观察了几个产品在部署安全策略中的实践，包括 FreeBSD、Juniper 的 Junos 和 Apple 的 OS X 和 iOS。

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N种内核注入DLL的思路及实现

是啊，要是内核中可以做包括R3上所有能做的事，软件开发商们也没必要做应用程序了。...若要开发安全软件、小型工具，可借鉴其思路，Anti Rootkits时，在某些极端情况下，可使用同样的技术发现、清除RK，保证用户电脑的正常使用。在此，我将探讨几种内核注入DLL的思路及实现原理。...进程创建完时是一个空水壶，里面没有沸腾的热水（threads），于是系统调用NtCreateThread创建其主线程（给空水壶注水 – 凉水），在这个暂停的线程里面折腾了一阵后完事了也厌倦了，于是系统跳了出来...拦截NtCreateThread，取得当前线程上下文，保存它要返回的地址（会回到空水壶中去），劫持为我们自己分配的地址，在其中填充ShellCode来加载目的DLL。至于选择Buffer，思路很多。...这里可简单的Attach到当前进程，在充足的虚拟2GB进程地址空间中分配属于你自己的一块小内存，够放ShellCode足矣。示意图如下： ?

2.2K21

一个小小指针，竟把Linux内核攻陷了！

要突破安全包围，必须获得内核级权限的执行能力，才能和这些安全防护正面PK。 我们常常听到的Android系统ROOT和iOS系统的越狱就是内核攻击的典型应用。...内核0day漏洞，在APT攻击中是核武器级别的存在，地下网络安全交易市场价值巨大。...零地址攻击 学过C语言的朋友都知道，零地址，也就是NULL，在C语言中代表着空指针。 一些没有经验的程序员在写一些接口函数时，往往容易忘记检查指针参数是否是NULL，而导致程序的崩溃异常。...安全防御 魔高一尺，道高一丈，形形色色的攻击也推进了操作系统和CPU的安全能力建设： Intel® 2011年在第三代Core处理器禁止内核状态下去执行用户地址空间指令 SMEP（supervisor...可见，养成一个好的编程习惯有多重要！ 连开发操作系统的大神程序员们都会犯错误，何况我们呢？ 你有检查函数参数的习惯吗？你有及时对无效指针置空的习惯吗？欢迎评论区交流～

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千万并发连接下，如何保障网络性能？

随着软件的不断发展，在新世纪的第一个10年时，通过多线程和事件驱动（kqueue/epoll等）解决了C10K的问题。但是在第二个10年却不堪重负，亟需新的解决方案来应对网络流量的增长。...Linux内核后续引入的eBPF和XDP同样能够大幅提升网络性能，但是其提升性能的本质依然是绕过内核，目前还未能对Intel DPDK生态造成实质的冲击，尤其是对高内核版本和网卡驱动的依赖，严重限制了在企业的使用推广...一、F-Stack介绍及技术特点 F-Stack是一个全用户态的高性能的网络接入开发包，基于DPDK、FreeBSD协议栈、微线程接口等，用户只需要关注业务逻辑，简单的接入F-Stack即可实现高性能的网络服务器...对于部分原多线程架构的应用程序，尤其是有资源共享时，为了达到更好的性能和横向扩展能力，我们的建议是尽量能够拆分并减少资源的共享。...（七）适用场景 这里我们先来看下Nginx分别使用F-Stack和内核协议栈的一个性能对比，分别是短链接和长链接，需要说明的是内核协议栈也是经过了多种调优之后的测试数据，比如网卡队列、worker的CPU

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千万并发连接下，如何保障网络性能

随着软件的不断发展，在新世纪的第一个10年时，通过多线程和事件驱动（kqueue/epoll等）解决了C10K的问题。但是在第二个10年却不堪重负，亟需新的解决方案来应对网络流量的增长。...Linux内核后续引入的eBPF和XDP同样能够大幅提升网络性能，但是其提升性能的本质依然是绕过内核，目前还未能对Intel DPDK生态造成实质的冲击，尤其是对高内核版本和网卡驱动的依赖，严重限制了在企业的使用推广...F-Stack介绍及技术特点 F-Stack是一个全用户态的高性能的网络接入开发包，基于DPDK、FreeBSD协议栈、微线程接口等，用户只需要关注业务逻辑，简单的接入F-Stack即可实现高性能的网络服务器...对于部分原多线程架构的应用程序，尤其是有资源共享时，为了达到更好的性能和横向扩展能力，我们的建议是尽量能够拆分并减少资源的共享。...适用场景 这里我们先来看下Nginx分别使用F-Stack和内核协议栈的一个性能对比，分别是短链接和长链接，需要说明的是内核协议栈也是经过了多种调优之后的测试数据，比如网卡队列、worker的 CPU

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F-Stack 全用户态 (Kernel Bypass) 服务开发套件

F-Stack 开发背景 随着网卡性能的飞速发展，10GE 网卡已经大规模普及，25GE/40GE/100GE 网卡也在逐步推广，linux 内核在网络数据包处理上的瓶颈也越发明显，在传统的内核协议栈中...，所有数据流相关操作都在用户态进行处理，从而规避内核的包拷贝、线程调度、系统调用、中断等性能瓶颈，并辅以各种性能调优手段，从而达到更高的性能。...F-Stack 使用纯 C 实现，充当胶水粘合了 DPDK、FreeBSD 用户态协议栈、Posix API、微线程框架和上层应用（Nginx、Redis），使绝大部分的网络应用可以通过直接修改配置或替换系统的网络接口即可接入...主要修改： 调度：对 FreeBSD Network Stack 的内核线程、中断线程、定时器线程、sched、sleep 等进行了去除。...其他：Linux 和 FreeBSD 的 errno 转换、胶水代码、移除了不需要的功能模块等。

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千万并发连接下，如何保障网络性能

随着软件的不断发展，在新世纪的第一个10年时，通过多线程和事件驱动（kqueue/epoll等）解决了C10K的问题。但是在第二个10年却不堪重负，亟需新的解决方案来应对网络流量的增长。...Linux内核后续引入的eBPF和XDP同样能够大幅提升网络性能，但是其提升性能的本质依然是绕过内核，目前还未能对Intel DPDK生态造成实质的冲击，尤其是对高内核版本和网卡驱动的依赖，严重限制了在企业的使用推广...F-Stack介绍及技术特点 F-Stack是一个全用户态的高性能的网络接入开发包，基于DPDK、FreeBSD协议栈、微线程接口等，用户只需要关注业务逻辑，简单的接入F-Stack即可实现高性能的网络服务器...对于部分原多线程架构的应用程序，尤其是有资源共享时，为了达到更好的性能和横向扩展能力，我们的建议是尽量能够拆分并减少资源的共享。...适用场景 这里我们先来看下Nginx分别使用F-Stack和内核协议栈的一个性能对比，分别是短链接和长链接，需要说明的是内核协议栈也是经过了多种调优之后的测试数据，比如网卡队列、worker的 CPU

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CC ++与Rust的性能

Linux和FreeBSD内核以及其他UNIX和Windows内核都是用C编写的。 ---- C ++用于操作系统内核开发 FreeBSD已经支持C ++模块已有一段时间了。...C ++引入了文件系统，线程和网络库，这在OS内核中是毫无意义的。另一方面，现代的OS提供了高级同步原语，而这些原语在标准C ++中仍然不可用（例如，在C ++中仍然没有读写自旋锁）。...C ++异常不能跨越上下文边界，即，不能在一个线程中抛出异常而在另一个线程中捕获它。操作系统内核处理更复杂的上下文模型：内核线程，进入内核的用户空间进程，延迟和硬件中断。...因此，在内核空间中使用C ++，基本上只有模板，类继承和一些语法糖（如lambda函数）。由于系统代码很少需要复杂的抽象和继承，那么在内核空间中使用C ++仍然有意义吗？...Rust的主要好处是内存和并发安全性，但是现代的C ++也解决了这些主题。

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别被谭浩强的《C程序设计》带偏了！

我们一步步填充进去，最后在文章的末尾你将会看到一个进程空间内容的全貌。 内核地址空间 首先，在进程地址空间中占据最大篇幅的当属操作系统内核空间部分。...内核空间的部分，所有进程共享，在不同的进程中，这部分内存空间映射的内存页面是一样的。 注：其实上面这句话也不是完全正确，如果你研究过操作系统内核就会知道不同进程的内核空间部分也不是完全一致的。...内核空间部分一般位于进程地址空间中高地址区域，至于大小，在Windows 32位系统上是2GB，在Linux上是1GB。...在早期的操作系统中，一般是在一个固定地址，比如Windows上，是在0x400000地址。但因为安全性的原因，后期的操作系统都开启了随机加载的功能，每一次程序启动加载到地址空间中的地址都可能不一样。...所有线程的栈都在进程的地址空间中，具体位置是由操作系统内核在创建线程的时候确定的，用户程序无法控制。 进程堆 说到栈，那就必然离不开它的好基友——堆。

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Bochspwn漏洞挖掘技术深究(1)：Double Fetches 检测

虽然现在技术文章很少人看，大家都喜欢聊安全八卦，但技术文章输出是一种很好的学习方式。更重要的是，专业的文章是给专业的人看的，并非为了取悦所有人。...对于应用程序的代码插桩，有现成的Pin和DynamoRIO插桩框架，在Fuzzing中可以用来实现代码覆盖率的反馈驱动，这已经被应用到winafl，效果很好。除了挖洞，在逆向工程领域应用也很广泛。...上面都是针对应用层的，内核层的，上面的Pin和DynamoRIO就派不上用场了，对于这种系统内核级的指令插桩，有时就会采用虚拟化技术为实现，比如通过Qemu或Bochs虚拟机。...ProjectZero的j00ru大神就用bochs的插桩API为实现针对内核double fetches的监测，项目称为bochspwn，后来又采用污点追踪方式检测未初始化漏洞导致的内核信息泄露，叫bochspwn-reloaded...TEB，读取进程/线程ID (s_event_handler_func)windows::fill_info, // 基于config.txt中配置的进线程结构offset去读取进线程信息，

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聊一聊宏内核和微内核

宏内核和微内核最大的区别就是，宏内核的用户服务和内核服务都保存在相同的地址空间中，它们都由内核进行统一管理，而微内核的用户服务和内核服务会保存在不同的地址空间中，下图可以很好的解释这一点。...在微内核模块化之后，它很容易扩展，因为内核空间与用户空间相互隔离，在用户态下（运行在用户空间中的应用程序）应用程序崩溃后一般不会影响到内核中的数据。宏内核的可拓展性较差。...当然这只是鄙人粗浅的猜测。这就和我们上大学的毕业设计一样，你毕业设计做的系统，你会考虑可拓展性吗？除非你想当产品来做，但是何必呢？另一个原因是充足的开发时间。...Linus 一再强调以下观点：为了这个好处而损失速度是不值得的。Linux 是一个借鉴了微内核精髓的宏内核结构，Linux 支持模块化的设计、抢占式内核、对内核线程的支持以及动态加载内核模块的能力。...不仅如此，Linux 还避免了其微内核设计的性能损失，允许一切运行在内核模式下，直接调用函数，无需消息传递。所以综合一点来讲，Linux 是一个模块化、多线程和内核可调度的操作系统。

2.1K30

用户态与内核态之间切换详解

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。 用户空间和内核空间 用户程序有用户态和内核态两种状态。用户态就是执行在用户空间中，不能直接执行系统调用。...必须先切换到内核态，也就是系统调用的相关数据信息必须存储在内核空间中，然后执行系统调用。 操作硬盘等资源属于敏感操作，为了内核安全，用户线程不能直接调用。...而是采用了操作系统内核提供了系统调用接口，用户线程通过系统调用来实现文件读写。所以直接与硬盘打交道的是操作系统内核。...操作系统将内存按1：3的比例分为了内核空间和用户空间，用户态的运行栈信息保存在用户空间中，内核态的运行栈信息保存在内核空间中。运行栈中保存了当前线程的运行信息，比如执行到了哪些方法，局部变量等。...所以用户态和内核态之间的切换是十分耗费资源的。 用户态切换到内核态 CPU中有一个标志字段，标志着线程的运行状态。用户态和内核态对应着不同的值，用户态为3，内核态为0.

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Epoll技术补充及扩展

,直到数据为空为止 在linux内核中实现的核心代码如下: // 默认为水平触发对应标志为EPOLLONESHOT, 边缘触发标志为EPOLLET list_for_each_entry_safe(epi...执行io_ctl的DP_POLL阻塞自身以等待就绪事件的发生 kqueue技术 FreeBSD4.1引入kqueue技术,允许进程向内核注册描述所关注的kqueue事件的事件过滤器(event filter...epoll的实现原理类似,只不过相比epoll实现,增加更多事件的监听(异步IO/文件修改通知/进程跟踪/信号处理等) 但是和/dev/poll一样存在的兼容性问题,目前是在FreeBSD系统中 对应不同的事件以及事件的过滤器...高级轮询技术与epoll对比 kqueue技术在应用FreeBSD系统中,而/dev/poll技术是应用在Solaris操作系统上,故而存在移植的兼容性问题 两者与epoll技术设计上原理类似,采用分散与中间层的方式来解决...之后的版本,使用Linux的本地Posix线程库NPTL技术实现分配线程,对于Linux而言,1:1线程是指将所有线程库存放在内核中,而对于M:N而言,是将部分线程移入到用户空间使用 存在的技术问题 每个操作系统都存在文件描述符个数的限制

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