如图,当我们查看内存信息时,通常会使用vmstat或free命令。在使用vmstat -S M时,会看到下面的结果。
内存管理是Linux系统重要的组成部分。为了解决内存紧缺的问题,Linux引入了虚拟内存的概念。为了解决快速存取,引入了缓存机制、交换机制等。
什么是零拷贝 维基上是这么描述零拷贝的:零拷贝描述的是CPU不执行拷贝数据从一个存储区域到另一个存储区域的任务,这通常用于通过网络传输一个文件时以减少CPU周期和内存带宽。 零拷贝给我们带来的好处: 减少甚至完全避免不必要的CPU拷贝,从而让CPU解脱出来去执行其他的任务 减少内存带宽的占用 通常零拷贝技术还能够减少用户空间和操作系统内核空间之间的上下文切换 Linux系统的“用户空间”和“内核空间” 从Linux系统上看,除了引导系统的BIN区,整个内存空间主要被分成两个部分:内核空间(Ke
atbus是我按之前的思路写得服务器消息通信中间件,目标是简化服务器通信的流程,能够自动选择最优路线,自动的断线重连和通信通道维护。能够跨平台并且高效。
原文链接:https://rumenz.com/rumenbiji/linux-free.html
零拷贝(Zero-Copy)是一个大家耳熟能详的概念,那么,具体有哪些框架会使用到零拷贝呢?在思考这个问题之前,让我们先一起探寻一下零拷贝机制的底层原理。
原文链接:https://rumenz.com/rumenbiji/linux-free.html 微信公众号:入门小站
我的 Linux系统上有多少可用 RAM内存?是否有足够的可用内存来安装和运行新应用程序? 在 Linux系统中,可以使用free命令获取系统内存使用情况的详细报告。 free命令显示系统使用和空闲的内存情况,包括物理内存、交互区内存(swap)和内核缓冲区内存
零拷贝作用 : 在网络编程中 , 如果要进行性能优化 , 肯定要涉及到零拷贝 , 使用零拷贝能极大的提升数据传输性能 ;
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?
Flink的内存管理是基于JVM内存模型的,所以,在内存调优或者解决各种OOM等问题时JVM内存管理是绕不开的话题。本文以Direct Memory为切入点,探索堆外内存、直接内存、以及他们在Java NIO源码中如何体现的。最后,简单介绍Java NIO的零拷贝在Kafka和Netty中的应用。
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。
%us: 表示用户空间程序的cpu使用效率 %sy:表示系统空间程序的cpu使用效率 %ni: 表示用户空间通过nice调度过的程序的cpu使用效率 %id: 空闲cpu %wa:cpu运行时等待io的时间 %hi: cpu运行过程中硬中断的数量 %si: cpu处理软中断的数量 %st: 被虚拟机偷走的cpu
可以看到,当前节点内存碎片率为226893824/209522728≈1.08,使用的内存分配器是jemalloc。
我们以用户通过网络读取一个本地磁盘上文件为例,在说零拷贝之前,我们先要说说一个普通的IO操作是怎样做的
上一篇推文《百万并发「零拷贝」技术系列之初探门径》中的示例告诉我们:传统的I/O操作读取文件并通过Socket发送,需要经过4次上下文切换、2次CPU数据拷贝和2次DMA控制器数据拷贝,如下图
Linux系统中一切皆文件,仔细想一下Linux系统的很多活动无外乎读操作和写操作,零拷贝就是为了提高读写性能而出现的。
缓冲区是所有 I/O 的基础,I/O 讲的无非就是把数据移进或移出缓冲区;进程执行 I/O
用户态进程通过write()系统调用切到内核态将用户进程缓冲区中的HTTP报文数据通过Tcp Process处理程序为HTTP报文添加TcpHeader,并进行CPU copy写入套接字发送缓冲区,每个套接字会分别对应一个Send-Q(发送缓冲区队列)、Recv-Q(接收缓冲区队列),可以通过ss -nt语句获取当前的套接字缓冲区的状态;
导言 | 本文邀请到腾讯CSIG后台开发工程师kevineluo从文件传输场景以及零拷贝技术深究Linux I/O的发展过程、优化手段以及实际应用。I/O相关的各类优化已经深入到了日常开发者接触到的语言、中间件以及数据库的方方面面。通过了解和学习相关技术和思想,开发者能对日后自己的程序设计以及性能优化上有所启发。 前言 存储器是计算机的核心部件之一,在完全理想的状态下,存储器应该要同时具备以下三种特性:第一,速度足够快:存储器的存取速度应当快于CPU执行一条指令,这样CPU的效率才不会受限于存储器;第二,
不同版本的操作系统的 buffer_head 代表的大小可能不一样,但是都是内存和硬盘交换数据的基本单元。
在 Linux 下 free 命令可以看出系统当前内存状况,附上 -k , -m , -g 可以分别输出对应单位的内存状况:
作者:kevineluo,腾讯 CSIG 后台开发工程师 本文将从文件传输场景以及零拷贝技术深究 Linux I/O 的发展过程、优化手段以及实际应用。 前言 存储器是计算机的核心部件之一,在完全理想的状态下,存储器应该要同时具备以下三种特性: 速度足够快:存储器的存取速度应当快于 CPU 执行一条指令,这样 CPU 的效率才不会受限于存储器; 容量足够大:容量能够存储计算机所需的全部数据; 价格足够便宜:价格低廉,所有类型的计算机都能配备。 但是现实往往是残酷的,我们目前的计算机技术无法同时满足上述的三个
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。
Linux内核是高并发服务的关键组件之一。以下是一些可用于优化Linux内核的配置。
可以看出buff/cache占用的内存份额很大,有时候程序运行结束后,大量内存仍位于buff/cache中,有时运行程序会导致内存不足,因此需要将这部分内存释放出来。
DMA 是一种硬件机制,它允许外围组件将其 I/O 数据直接传输到主内存或从主内存传输数据,而无需系统处理器参与传输。使用这种机制可以极大地增加进出设备的吞吐量,因为大量的计算开销被消除了。
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。
一般来说,最直接的做法就是调用Win32 API函数,来动态的加载、获取函数地址、释放:
大白话解释,零拷贝就是没有把数据从一个存储区域拷贝到另一个存储区域。但是没有数据的复制,怎么可能实现数据的传输呢?其实我们在java NIO、netty、kafka遇到的零拷贝,并不是不复制数据,而是减少不必要的数据拷贝次数,从而提升代码性能
在系统遇到各种IO瓶颈,内存使用率高,cpu使用率高等问题时,我们如何来定位错误?linux提供了很多命令来协助我们快速定位到错误,free命令是Linux最常用的命令之一:它可以查看系统的内存状况,包括服务器的总内存,已经使用的内存和剩下未被使用的内存,以及缓冲区和缓存各自占用的内存情况。
存储器是计算机的核心部件之一,在完全理想的状态下,存储器应该要同时具备以下三种特性:
零拷贝是老生常谈的问题啦,大厂非常喜欢问。比如Kafka为什么快,RocketMQ为什么快等,都涉及到零拷贝知识点。最近技术讨论群几个伙伴分享了阿里、虾皮的面试真题,也都涉及到零拷贝。因此本文将跟大家一起来学习零拷贝原理。
像大白这种调包侠,深知不懂底层技术点就如同空中楼阁,再这样下去面阿里p10是没希望了。
free 命令显示系统内存的使用情况,包括物理内存、交换内存(swap)和内核缓冲区内存。
◆DPDK是什么 Intel® DPDK全称Intel Data Plane Development Kit,是intel提供的数据平面开发工具集,为Intel architecture(IA)处理器架构下用户空间高效的数据包处理提供库函数和驱动的支持,它不同于Linux系统以通用性设计为目的,而是专注于网络应用中数据包的高性能处理。具体体现在DPDK应用程序是运行在用户空间上利用自身提供的数据平面库来收发数据包,绕过了Linux内核协议栈对数据包处理过程。 ◆DPDK技术介绍 一、主要特点 1、UIO(L
👋 你好,我是 Lorin 洛林,一位 Java 后端技术开发者!座右铭:Technology has the power to make the world a better place.
在前面文章《LTE模组可以被VPP直接接管喽!!!》中介绍使用af-packet插件将linux 内核接口映射到vpp中,并通过vpp dhcp client插件实现lte拨号上网的功能,本文主要介绍af packet实现机制,对阅读代码有所帮助。
Linux常用命令history命令用于显示用户以前执行过的历史命令,并且能对历史命令进行追加和删除等操作,下面为大家分享一下Linux常用命令history命令具体使用方法。
free命令可以显示当前系统未使用的和已使用的内存数目,还可以显示被内核使用的内存缓冲区。 参数讲解 bash-3.00$ free total used free shared buffers cached Mem: 1572988 1509260 63728 0 62800 277888 -/+ buffers/cache: 1168572 404416 Swap: 2096472 16628 2079844 Mem:表示物理内存统计 total:表示物理内存总量(total = used + free) used:表示总计分配给缓存(包含buffers 与cache )使用的数量,但其中可能部分缓存并未实际使用。 free:未被分配的内存。 shared:共享内存,一般系统不会用到,这里也不讨论。 buffers:系统分配但未被使用的buffers 数量。 cached:系统分配但未被使用的cache 数量。 -/+ buffers/cache:表示物理内存的缓存统计 used2:也就是第一行中的used – buffers-cached 也是实际使用的内存总量。 //used2为第二行 free2= buffers1 + cached1 + free1 //free2为第二行、buffers1等为第一行 free2:未被使用的buffers 与cache 和未被分配的内存之和,这就是系统当前实际可用内存。 Swap:表示硬盘上交换分区的使用情况,这里我们不去关心。 系统的总物理内存:255268Kb(256M),但系统当前真正可用的内存b并不是第一行free 标记的 16936Kb,它仅代表未被分配的内存。 buffers与cached的区别 A buffer is something that has yet to be “written” to disk. A cache is something that has been “read” from the disk and stored for later use 对于应用程序来说,buffers/cached 是等于可用的,因为buffer/cached是为了提高文件读取的性能,当应用程序需在用到内存的时候,buffer/cached会很快地被回收。 所以从应用程序的角度来说 可用内存=系统free memory+buffers+cached. buffers是指用来给块设备做的缓冲大小,他只记录文件系统的metadata以及 tracking in-flight pages. cached是用来给文件做缓冲。 那就是说:buffers是用来存储,目录里面有什么内容,权限等等。 而cached直接用来记忆我们打开的文件,如果你想知道他是不是真的生效,你可以试一下,先后执行两次命令#man X ,你就可以明显的感觉到第二次的开打的速度快很多。 cached实验:在一台没有什么应用的机器上做会看得比较明显。记得实验只能做一次,如果想多做请换一个文件名。 #free #man X #free #man X #free 你可以先后比较一下free后显示buffers的大小。 buffers实验: #free #ls /dev #free 你比较一下两个的大小,当然这个buffers随时都在增加,但你有ls过的话,增加的速度会变得快,这个就是buffers/chached的区别。 因为Linux将你暂时不使用的内存作为文件和数据缓存,以提高系统性能,当你需要这些内存时,系统会自动释放(不像windows那样,即使你有很多空闲内存,他也要访问一下磁盘中的pagefiles) 简述swap 当可用内存少于额定值的时候,就会开始进行交换. 如何看额定值(RHEL4.0): #cat /proc/meminfo 交换将通过三个途径来减少系统中使用的物理页面的个数: 1.减少缓冲与页面cache的大小, 2.将系统V类型的内存页面交换出去, 3.换出或者丢弃页面。(Application 占用的内存页,也就是物理内存不足)。 事实上,少量地使用swap是不是影响到系统性能的。 使用free命令 将used的值减去 buffer和cache的值就是你当前真实内存使用 ————– 对操作系统来讲是Mem的参数.buffers/cached 都是属于被使用,所以它认为free只有16936. 对应用程序来讲是(-/+ buffers/cach).buffers/cached 是等同可用的,因为buffer/cached是为了
最近在读一本<<软件架构设计:大型网站技术架构与业务融合之道>>,它就像是把你平时一点点积累的知识有条理且有深度的整合。一步一步的将读者断断续续的知识接起来。以下文章是记录书本中的一些知识并加以拓展。
有一天,小H在吃完午饭回到办公室,旁边几位同学在打《王者荣耀》,并且在挑拨匹配到的一对情侣队友分手。
有名管道叫named pipe或者FIFO(先进先出),可以用函数mkfifo()创建。
在Linux的内存分配机制中,优先使用物理内存,当物理内存还有空闲时(还够用),不会释放其占用内存,就算占用内存的程序已经被关闭了,该程序所占用的内存用来做缓存使用,对于开启过的程序、或是读取刚存取过得数据会比较快。
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云