单进程单线程:一个人在一个桌子上吃菜。 单进程多线程:多个人在同一个桌子上一起吃菜。 多进程单线程:多个人每个人在自己的桌子上吃菜。
而实际上,在Linux中,进程不止一个执行流,而是可能会有几个或很多个。同一个进程中,每一个执行流都指向同一个虚拟地址空间,由操作系统创建。即在完整的进程中,进程包括:若干个执行流,虚拟地址空间,页表,以及存在物理内存中属于该进程的数据和代码。
容器其实就是一种沙盒技术,作为一个“盒子”可以把应用装起来,使得各个应用之间不相互干扰,并且被装进“盒子”的应用,可以很方便地搬来搬去。
在Linux里,一直以来就有对进程进行分组的概念和需求,比如session group, progress group等,后来随着人们对这方面的需求越来越多,比如需要追踪一组进程的内存和IO使用情况等,于是出现了cgroup,用来统一将进程进行分组,并在分组的基础上对进程进行监控和资源控制管理等。
大部分操作系统(如Windows、Linux)的任务调度是采用时间片轮转的抢占式调度方式,也就是说一个任务执行一小段时间后强制暂停去执行下一个任务,每个任务轮流执行。任务执行的一小段时间叫做时间片,任务正在执行时的状态叫运行状态,任务执行一段时间后强制暂停去执行下一个任务,被暂停的任务就处于就绪状态等待下一个属于它的时间片的到来。这样每个任务都能得到执行,由于CPU的执行效率非常高,时间片非常短,在各个任务之间快速地切换,给人的感觉就是多个任务在“同时进行”,这也就是我们所说的并发(别觉得并发有多高深,它的实现很复杂,但它的概念很简单,就是一句话:多个任务同时执行)。多任务运行过程的示意图如下:
workerman使用pcntl_fork()来实现master/worker的多进程模型,每个worker进程通过使用stream_socket_server()函数来创建socket,由于fork创建的worker进程具备亲缘关系,所以不同的worker进程可以对相同的端口监听;不同worker进程监听相同的socket,在该socket存在事件时,所有监听该socket的worker进程会被唤醒,所有worker进程对socket资源进行抢占式处理,但最终只有一个worker进程可以对socket进行accept;在这个过程中就存在n-1个worker进程是无效调度的,仅仅只是被唤起了然后抢占失败并再次入眠。
PaaS 是 Platform-as-a-Service 的缩写,意思是平台即服务。 把服务器平台作为一种服务提供的 商业模式。通过网络进行程序提供的服务称之为 SaaS(Software as a Service),而云计算时代相 应的服务器平台或者开发环境作为服务进行提供就成为了 PaaS(Platform as a Service)。
操作系统对内存的使用是按段的,例如: 我们编写的一个程序被操作系统加载到内存是按照数据段,代码段等形式分段载入。而操作系统自身的代码也是按段载入的,为了确保安全性,我们用户编写的程序是不能直接访问操作系统的相关段的,因此需要给不同段赋予不同的特权级。
了解驱动Docker的核心技术将让您更深入地了解Docker的工作原理,并有助于您更有效地使用该平台。
进程是 Linux 事务管理的基本单元,所有的进程均拥有自己独立的处理环境和系统资源。进程的环境由当前系统状态及其父进程信息决定和组成,将某个可执行文件加载到内存中运行,那么就会演变成一个或者是多个进程。(产生多个进程的原因是进程在运行的时候可以再创建新的进程,但是加载的时候只有一个进程),为了更好的理解进程,以我们平时在 Linux 环境下运行一个 C 程序为例进行说明: 代码很简单,hello world:
Cgroups 是 control groups 的缩写,是 Linux 内核提供的一种可以限制、记录、隔离进程组(process groups)所使用的物理资源(如:cpu,memory,IO 等等)的机制。最初由 google 的工程师提出,后来被整合进 Linux 内核。Cgroups 也是 LXC 为实现虚拟化所使用的资源管理手段,可以说没有 cgroups 就没有 LXC。
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。
随着 Docker、Linux Containers 这些工具的出现,将 Linux 进程隔离到自己的小系统环境中隔离变得非常容易。这使得在一台真实的 Linux 机器上运行各种各样的应用成为可能,并确保它们之间不会互相干扰,而无需使用额外的虚拟机。这些工具为 PaaS 服务商带来了巨大的福音。但是这背后到底是如何实现的呢?
传统虚拟化技术与容器技术对比 1、传统的虚拟化技术 传统的虚拟化技术会在已有主机的基础上创建多个虚拟主机,然后在每个虚拟主机上安装独立的操作系统,并由虚拟主机的内核空间和用户空间来运行应用程序
我们通过 Linux 的命名空间为新创建的进程隔离了文件系统、网络并与宿主机器之间的进程相互隔离,但是命名空间并不能够为我们提供物理资源上的隔离,比如 CPU 或者内存,如果在同一台机器上运行了多个对彼此以及宿主机器一无所知的『容器』,这些容器却共同占用了宿主机器的物理资源。
总结为八个字:一次打包,随处运行。就是开发者将应用程序及其所有依赖项(如库、配置文件等)打包到一个容器中,并在任何支持容器技术的环境中运行,无需担心底层操作系统的差异。
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。
当谈到Android启动原理时,我们进入了Android操作系统的核心。理解Android系统启动的原理对于开发者来说非常重要,因为这有助于优化应用程序性能并提供更好的用户体验。
Linux 命名空间是一种隔离机制,允许将全局系统资源划分为多个独立的、相互隔离的部分,使得在不同的命名空间中运行的进程感知不到其他命名空间的存在。从而实现了对进程、网络、文件系统、IPC(进程间通信)等资源的隔离,减少了潜在的安全风险。例如,在容器中运行应用程序可以避免对主机系统的直接影响,从而提高了系统的安全性。
1. 首先我们来看一个现象,当只有第一行代码时,编译是能通过的,但会报warning,当加了第二行代码时,编译无法通过,报error。 第一行代码能编过的原因是权限缩小,虽然ptr是可读可写的权限,但在指向常量字符串"hello world"之后,ptr的权限就变为了只读,所以如果仅仅修改一下权限,g++并不会报错,只是报个warning罢了,但当解引用ptr,将ptr指向的内容修改为"H"字符串后,编译器就会报错了,因为我们说ptr的权限是只读,因为常量字符串是不可修改的,你现在进行了ptr指向内容的修改,编译器则一定会报错。
在学习廖雪峰老师的python教程,学习了多进程和多线程,记录下核心的思路和方法。
用了这么久的docker,对docker的实现原理挺感兴趣的,在对Linux下docker的实现原理了解之后,我没有用过Windows下的docker,更加好奇Windows下的docker是如何实现的(它并不开源),问了问owefsad师傅,说是可能用到了hyperV,那么可能类似Vmware吗?不知道啊。
Linux上创建进程据说消耗很少,这个一直是Linux的特点,于是就专门测试Linux创建进程的极限,测试代码如下:
Docker就是虚拟化的一种轻量级替代技术。Docker的容器技术不依赖任何语言、框架或系统,可以将App变成一种 标准化的、可移植的、自管理的组件,并脱离服务器硬件在任何主流系统中开发、调试和运行 简单的说就是,在 Linux 系统上迅速创建一个容器(类似虚拟机)并在容器上部署和运行应用程序,并通过配置文件 可以轻松实现应用程序的自动化安装、部署和升级,非常方便。因为使用了容器,所以可以很方便的把生产环境和开 发环境分开,互不影响,这是 docker 最普遍的一个玩法。
上次我们说到PaaS的发展历史,从Cloud Foundry黯然退场,到Docker加冕,正是Docker“一点点”的改进,掀起了一场蝴蝶效应,煽动了整个PaaS开源项目市场风起云涌。
CPU 资源被分成若干 时间片 , 每个进程分不同的时间 , 使用 CPU 时间片 , 这是 分时复用机制 ;
总体而言,Linux操作系统是一个强大、灵活且可定制的操作系统,广泛应用于服务器、嵌入式系统、超级计算机等各种领域。
Mininet作为一个轻量级的SDN仿真工具,在其系统实现架构中充分利用了Linux命名空间内核技术,其中Linux Network Namespace机制更是Mininet软件架构的基石,对网络资源
注:pthread_exit或者return返回的指针所指向的内存单元必须是全局的或者是用malloc分配的,不能在线程函数的栈上分配,因为当其它线程得到这个返回指针时线程函数已经退出了
在Windows中可以通过×关闭进程,在Linux中可以通过ctrl+c关闭,也可以通过kill杀死进程
进程 程序和进程 程序就是一堆指令和数据的集合,这个集合反映在了一个静态可执行文件和相关的配置文件等。 操作系统可以运行多个程序。实际上,CPU的执行是很快的,而待运行的程序很多,那么为了让操作系统运行多个程序,CPU会把它的执行时间划分成很多段,比如每一段是0.1秒,那么就可以这样A程序运行0.1秒,然后B程序运行0.1,然后C程序运行0.2秒,因为这个切换很快,所以我们感觉程序是同时运行的。 从操作系统上来看,运行程序就指的是一个进程,因为存在切换,所以进程管理了很多资源,比如:打开的文件、挂起的
通俗的来说容器其实是一种沙盒技术。顾名思义,沙盒就是能够像一个集装箱一样,把你的应用“装”起来的技术。这样,应用与应用之间,就因为有了边界而不至于相互干扰;而被装进集装箱的应用,也可以被方便地搬来搬去。不过,这两个能力说起来简单,但要用技术手段去实现它们,确并不是很容易。所以,本篇文章就来剖析一下容器的实现方式
PID,IPC,Network等系统资源不再是全局性的,而是属于特定的Namespace。每个Namespace里面的资源对其他Namespace都是透明的。要创建新的Namespace,只需要在调用clone时指定相应的flag。 Linux Namespaces机制为实现基于容器的虚拟化技术提供了很好的基础,LXC(Linux containers)就是利用这一特性实现了资源的隔离。不同Container内的进程属于不同的Namespace,彼此透明,互不干扰。下面我们就从clone系统调用的flag出发,来介绍各个Namespace。
无名管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有亲缘关系的进程间使用.进程的亲缘关系一般指的是父子关系。无明管道一般用于两个不同进程之间的通信。当一个进程创建了一个管道,并调用fork创建自己的一个子进程后,父进程关闭读管道端,子进程关闭写管道端,这样提供了两个进程之间数据流动的一种方式。
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。
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
简单介绍 Linux 容器是一种轻量级“虚拟化”方法,用于在单个控制主机上同一时候执行多个虚拟装置(容器)。还有一个可用来描写叙述 Linux 容器所执行的操作的术语是“容器化”。 Linux 容器提供操作系统级别的虚拟化,当中的内核控制隔离的容器。容器通过内核控制组 (cgroup) 和内核命名空间进行隔离。通过 Xen 和 KVM 等其它完整虚拟化解决方式,虚拟化子系统可模拟完整的硬件环境。
进程如何在CPU上运行的:CPU在内核上维护了一个运行队列,进行进程的管理。让进程入队列,本质就是将该进程的task_struct 结构体对象放入运行队列之中。
在操作系统中,进程间通信是指不同进程之间进行信息共享、数据传输和消息通知等交互的过程。每个进程在创建时都有自己独立的虚拟地址空间,但它们共享内核空间。因此,要实现进程间的通信,必须通过内核来进行中介,如下图所示:
Linux应用编程涉及到在Linux环境下开发和运行应用程序的一系列概念。以下是一些涵盖Linux应用编程的基本概念:
Linux Daemon(守护进程)是运行在后台的一种特殊进程。它独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。它不需要用户输入就能运行而且提供某种服务,不是对整个系统就是对某个用户程序提供服务。
本文介绍了地址空间和二级页表、Linux下的线程、线程的优缺点以及线程与进程的关系等概念。
UNIX 是一个交互式系统,用于同时处理多进程和多用户同时在线。为什么要说 UNIX,那是因为 Linux 是由 UNIX 发展而来的,UNIX 是由程序员设计,它的主要服务对象也是程序员。Linux 继承了 UNIX 的设计目标。从智能手机到汽车,超级计算机和家用电器,从家用台式机到企业服务器,Linux 操作系统无处不在。
如果你正在管理多台 Linux 服务器,并且你想在所有 Linux 服务器上运行多个命令,但你不知道该怎么做。不用担心,在这个简单的服务器管理指南[1]中,我们将向您展示如何在多个 Linux 服务器上同时运行多个命令。
在文章中,我们提到了 Linux 用来管理和限制 Linux 进程组资源使用的 CGroup 机制。本文我们就来详细介绍一下。
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。
Cgroup 是 Linux kernel 的一项功能:它是在一个系统中运行的层级制进程组,你可对其进行资源分配(如 CPU 时间、系统内存、网络带宽或者这些资源的组合)。通过使用 cgroup,系统管理员在分配、排序、拒绝、管理和监控系统资源等方面,可以进行精细化控制。硬件资源可以在应用程序和用户间智能分配,从而增加整体效率。
回答: Linux是基于Linux内核的操作系统。它是一个开源操作系统,可以在不同的硬件平台上运行。它为用户提供了免费的低成本操作系统。这是一个用户友好的环境,他们可以在其中轻松修改和创建源代码的变体。
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