内存映射 概念 : " 内存映射 “ 就是在 进程的 ” 用户虚拟地址空间 " 中 , 创建一个 映射 , " 内存映射 " 有
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使用 malloc 函数申请内存原理 : " 堆内存 " 动态分配 的 系统调用 过程 ;
作为一个计算机底层小白,在了解一个知识点的时候时常需要恶补很多基础知识。 本文记录在了解LMDB过程中接触的知识点。
操作系统很早就开始使用内存映射文件(Memory Mapped File)来作为进程间的共享存储区,这是一种非常高效的进程通讯手段。.NET 4.0新增加了一个System.IO. MemoryMappedFiles命名空间,其中添加了几个类和相应的枚举类型,从而使我们可以很方便地创建内存映射文件。Mono 3.2也有这个类来操作Linux下的内存映射文件,《MemoryMappedFile 在 Mono in Linux 的开发笔记》详细的介绍了Mono和.NET 4的实现区别,为了让代码能够在Linux
几种进程间的通信方式:管道,FIFO,消息队列,他们的共同特点就是通过内核来进行通信(假设POSIX消息队列也是在内核中实现的,因为POSIX标准并没有限定它的实现方式)。向管道,FIFO,消息队列写入数据需要把数据从进程复制到内核,从这些IPC读取数据的时候又需要把数据从内核复制到进程。所以这种IPC方式往往需要2次在进程和内核之间进行数据的复制,即进程间的通信必须借助内核来传递。如下图所示:
本文旨在深入探讨Linux操作系统的虚拟内存管理机制。我们将从基本概念开始,逐步深入到内核级别的实现细节。为了达到这个目标,本文将结合理论讨论和实际的代码分析。我们希望通过这种方式,使读者对Linux虚拟内存管理有更深入的理解。
在介绍 HugePages 之前,我们先来回顾一下 Linux 下 虚拟内存 与 物理内存 之间的关系。
首先 , 创建 " 匿名内存映射 “ , 将 ” 物理内存页 “ 映射到 进程的 ” 用户虚拟地址空间 " 中 ;
" 文件映射 " 的 " 虚拟内存区域 " vm_area_struct 结构体 的 数据结构表示形式如下 ;
IPC全名为inter-Process Communication,含义为进程间通信,是指两个进程之间进行数据交换的过程。在Android和Linux中都有各自的IPC机制,这里分别来介绍下。
分配 虚拟内存页 : 应用进程 调用 mmap 函数后 , 在 Linux 系统中 创建 " 内存映射 “ 时 , 会在 ” 用户虚拟地址空间 “ 中 , 分配一块 ” 虚拟内存区域 " ;
mmap是linux中提高文件读写效率的一种手段,这里简单整理一下mmap的原理和使用。
为了快速构建项目,使用高性能框架是我的职责,但若不去深究底层的细节会让我失去对技术的热爱。 探究的过程是痛苦并激动的,痛苦在于完全理解甚至要十天半月甚至没有机会去应用,激动在于技术的相同性,新的框架不再是我焦虑。 每一个底层细节的攻克,就越发觉得自己对计算机一无所知,这可能就是对知识的敬畏。
ByteBuffer 是 java.nio 包下提供的一个类,提供了堆内内存分配与堆外内存分配机制,堆内内存分配方式:ByteBuffer.allocate(size)分配大小为size的字节数组;堆外内存分配方式:ByteBuffer.allocateDirect(size), 在堆外内存空间分配大小为size的空间地址。ByteBuffer.allocateDirect 返回的是一个DirectByteBuffer对象。
在博客 【Linux 内核 内存管理】虚拟地址空间布局架构 ⑦ ( vm_area_struct 结构体成员分析 | vm_start | vm_end | vm_next | vm_prev |vm_rb) 中 , 分析了 vm_start vm_end vm_next vm_prev vm_rb 这
前言: 前文《内存映射技术分析》描述了虚拟内存的管理、内存映射;《物理内存管理》介绍了物理内存管理。 本篇介绍一下内存回收。内存回收应该是整个Linux的内存管理上最难理解的部分了。 分析: 1,PFRA Page Frame Reclaim Algorithm,Linux的内存回收算法。 不过,PFRA和常规的算法不同。比如说冒泡排序或者快速排序具有固定的时间复杂度和空间复杂度,代码怎么写都差不多。而PFRA则不然,它不是一个具体的算法,而是一个策略---什么样的情况下需要做内存回收,什么样的page
内存映射mmap是Linux内核的一个重要机制,它和虚拟内存管理以及文件IO都有直接的关系,这篇细说一下mmap的一些要点。
在上一篇博客 【Linux 内核 内存管理】内存管理系统调用 ④ ( 代码示例 | mmap 创建内存映射 | munmap 删除内存映射 ) 中 , 完成了 进程一 的程序 ,
mmap是linux操作系统提供给用户空间调用的内存映射函数,很多人仅仅只是知道可以通过mmap完成进程间的内存共享和减少用户态到内核态的数据拷贝次数,但是并没有深入理解mmap在操作系统内部是如何实现的,原理是什么。
进程间的通信-共享内存 共享内存机制 共享内存机制是允许两个或多个进程(不相关或有亲缘关系)访问同一逻辑内存的机制。它是共享和传递数据的一种非常有效的方式。不同进程之间共享的内存通常安排为同一段物理内存。 ---- 两种常用的共享内存方式 System V版本的共享内存 shmm 多进程直接共享内存 文件映射mmap 如果一个文件需要频繁进行读写,那么将它映射到内存中。 将特殊文件进行匿名内存映射,为有关联的进程提供共享内存空间。 为无关联的进程提供共享内存空间,将
脏牛(Dirty COW,编号:CVE-2016-5195)是2016年10月18日被曝出的存在于Linux内核中的一款0day漏洞。因为此漏洞是在Linux内核的内存子系统在处理写时拷贝(Copy-on-Write)时发生的,而又给Linux内核的使用带来烦恼,所以将其命名为“Dirty COW”。
https://www.cnblogs.com/poloyy/category/1806772.html
进程调度器是Linux内核中最重要的子系统。其目的是控制对计算机CPU的访问。这不仅包括用户进程的访问,还包括其他内核子系统的访问。
前言: KVM的设备虚拟化,除了前文《PIO技术分析》,还有另外一个核心概念---MMIO。原计划这里分析一下KVM的MMIO虚拟化。考虑到MMIO比PIO复杂很多,涉及更多的概念,作者打算先分析几篇基本的Linux的内存管理概念,再来分析MMIO。 作者大概想了一下,主要由这几篇构成: 1,虚拟内存管理和内存映射。 2,物理内存管理。 3,内存回收。 分析: 1,虚拟内存概念 x86的CPU有两种运行模式---real mode和protected mode。在real mode下,CPU访问的是物理
1.mmap函数 所需头文件:#include<sys/mman.h> 函数原型:void* mmap(void* addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset) 参数: 第一个参数void* addr是映射区的首地址,传NULL,让内核去指定,返回值用来指定映射区的首地址。
零拷贝技术指在计算机执行操作时,CPU不需要先将数据从一个内存区域复制到另一个内存区域,从而可以减少上下文切换以及CPU的拷贝时间。它的作用是在数据报从网络设备到用户程序空间传递的过程中,减少数据拷贝次数,减少系统调用,实现CPU的零参与,彻底消除CPU的负载。
在接入日志组件xlog的工作中,对mmap内存映射加深了了解,分享一下学习心得。 1.一个Linux进程的虚拟内存 如图展示了一个Linux进程的虚拟内存。 虚拟的意思是进程以为自己有这么一
在 《漫画解说内存映射》一文中介绍过 虚拟内存 与 物理内存 映射的原理与过程,虚拟内存与物理内存进行映射的过程被称为 内存映射。内存映射是硬件(内存管理单元)级别的功能,必须按照硬件的规范设置好内存映射的关系,进程才能正常运行。
FileChannel FileChannel 可以通过 RandomAccessFile 获取,或者FileChannel.open,亦或 IS/OS 获取。write 和 read 都是通过 ByteBuffer 来存储。 FileChannel.open 时可以提供 OpenOption 来定义行为,如果需要写的话可以使用 write 和 append 模式,在不确定文件是否存在是加入 Create,这样如果不存在会自动创建。 write 和 append 有什么区别? 这两种模式声明的不是 Fil
这本书属于学习Linux内核原理必读推荐书目之一!对Linux内核的设计原理进行了细致的说明,也有具体实现部分的介绍,结合源码能很好的理解Linux内核;
Linux 内存管理模型非常直接明了,因为 Linux 的这种机制使其具有可移植性并且能够在内存管理单元相差不大的机器下实现 Linux,下面我们就来认识一下 Linux 内存管理是如何实现的。
Shared memory概述 共享内存:是一种最为高效的进程间通信方式,进程可以直接读写内存,而不需要任何数据的拷贝。 为了在多个进程交换信息,内核专门留出一块内存区,可以由需要访问的进程将其映射到自己的私有地址空间,进程就可以直接读取这一内存而不需要进行数据的拷贝,从而大大提高了效率 由于多个进程共享一段内存,因此也需要依靠某种同步机制,如互斥锁和信号量等 共享内存的特点 共享内存和其他进程通信方式对比图,进程直接读取内存区。 📷 共享内存的实现步骤 创建/打开共享内存 映射共享内存,即把指定的共享内存
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:
相信不少的网友,在很多的博客文章里面,已经见到过零拷贝这个词,会不禁的发出一些疑问,什么是零拷贝?
在笔者上一篇博客,详解了NIO,并总结NIO相比BIO的效率要高的三个原因,点击查看。
为了提高效率,略微复杂一些的操作系统对文件的读写都是带缓冲的,Linux当然也不例外。所谓缓冲,就是操作系统为近期刚读写的文件内容在内核保留一份副本,以便当再次须要已经缓冲存储在副本中的内容时就不必再暂时从设备上读入,而须要写的时候则能够先写到副本中,待系统较为空暇的时候再从副本写入设备。在多进程的系统中,因为同一个文件可能为多个进程所共享,缓冲的作用就更为显著。
主要是驱动设备的初始化(binder_init),打开 (binder_open),映射(binder_mmap),数据操作(binder_ioctl)。
mmap(memory map)即内存映射,用于将一个文件或设备映射到进程的地址空间,或者创建匿名的内存映射。
个参数 , 分别是 unsigned long addr 和 size_t, len , 前者是 内存映射 的 起始地址 , 后者是 内存映射 的 长度 ;
对于精通 CURD 的业务同学,内存管理好像离我们很远,但这个知识点虽然冷门(估计很多人学完根本就没机会用上)但绝对是基础中的基础。
随着计算机技术的飞速发展,Linux操作系统作为开源领域的佼佼者,已经深入到了各个应用场景之中。在Linux系统中,内核与用户空间之间的交互是核心功能之一,而设备驱动则是实现这一交互的关键环节。然而,传统的设备驱动开发往往受限于内核空间的限制,无法充分发挥用户空间程序的灵活性和性能优势。为了解决这个问题,Linux内核引入了UIO(Userspace I/O)驱动模型。
MMKV的出现是为了替代SharedPreferences的轻量级存储解决方案。SharedPreferences需要被替换的原因主要是存在下述问题:
之前有不少读者给笔者留言,希望笔者写一篇文章介绍下 mmap 内存映射相关的知识体系,之所以迟迟没有动笔,是因为 mmap 这个系统调用看上去简单,实际上并不简单,可以说是非常复杂的一个系统调用。
在 Linux 系统中的每个进程都有独立 4GB 内存空间,而 Linux 把这 4GB 内存空间划分为用户内存空间(0 ~ 3GB)和内核内存空间(3GB ~ 4GB),而内核内存空间由划分为直接内存映射区和动态内存映射区(vmalloc区)。
通道是 Java NIO 的核心内容之一,在使用上,通道需和缓存类(ByteBuffer)配合完成读写等操作。与传统的流式 IO 中数据单向流动不同,通道中的数据可以双向流动。通道既可以读,也可以写。这里我们举个例子说明一下,我们可以把通道看做水管,把缓存看做水塔,把文件看做水库,把水看做数据。当从磁盘中将文件数据读取到缓存中时,就是从水库向水塔里抽水。当然,从磁盘里读取数据并不会将读取的部分从磁盘里删除,但从水库里抽水,则水库里的水量在无补充的情况下确实变少了。当然,这只是一个小问题,大家不要扣这个细节哈,继续往下说。当水塔中存储了水之后,我们可以用这些水烧饭,浇花等,这就相当于处理缓存的数据。过了一段时间后,水塔需要进行清洗。这个时候需要把水塔里的水放回水库中,这就相当于向磁盘中写入数据。通过这里例子,大家应该知道通道是什么了,以及有什么用。既然知道了,那么我们继续往下看。
我们看到,通过 DMA 芯片进行的硬盘读写过程需要进行四次特权级切换和四次拷贝操作。
在本文中,我们来了解下Kafka是如何存储消息数据的。了解了这些,有助于你在遇到性能问题的时候更好地调试,让你知道每个broker配置实际上所起的作用。那么,Kafka内部的存储是什么样的呢?
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