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Java
...,同一组内的单选按钮互斥,一次只能选中一个。例如,在文章中,通过实例化三个JRadioButton对象并添加到ButtonGroup中,可以创建一个包含三个选项的单选框组。 ButtonGroup , 在Java Swing GUI编程中,ButtonGroup是一个容器类,主要用于管理一组JRadioButton组件。当多个单选按钮添加到同一个ButtonGroup时,系统会自动确保任何时候只有一个单选按钮处于选中状态,从而实现“单选”功能。在文章中,buttonGroup.add(radioButton1); 这样的语句就是将单选框添加至ButtonGroup进行分组管理。 JCheckBox , JCheckBox是Java Swing库提供的另一个重要组件,用于创建复选框。与JRadioButton不同,JCheckBox允许多选,用户可以选择任意数量的复选框,每个复选框的状态独立于其他复选框。在实际应用中,开发者可能需要根据业务需求创建多个JCheckBox对象来收集用户的多项选择信息。 (补充) GUI(图形用户界面) , GUI是一种用户与计算机程序交互的方式,它通过图像和图形元素(如按钮、文本框、单选框、复选框等)代替或辅助命令行界面的文字输入。在Java编程中,Swing和JavaFX是构建GUI的主要工具包,提供了丰富的API供开发者设计和实现各种图形界面组件。本文所讨论的单选框和复选框便是GUI中的两种常用控件,用于实现用户的选择交互功能。
2023-04-24 23:41:54
385
码农
Python
...同一个变量,就会出现互斥问题。如果没有合理的处理,就会导致内存段错误;崩溃。 4. 递归深度过大:在Python中,方法;自身可以递归调用自身,但如果递归深度超过了系统的限制,就会导致内存段错误;崩溃。 以上是Python程序出现;原因内存段错误;崩溃的一些常见原因。在实际编程时,我们应该尽量避免这些问题的出现,并迅速查找;修复和修复程序中现存的;问题问题,以保证;健壮性程序的健壮性和稳定性。
2023-06-07 20:35:26
132
算法侠
Java
...可以实现对共享资源的互斥访问,从而达到线程安全的目的。 Future模式 , Future模式是Java并发编程中的一个设计模式,它提供了一种异步编程机制,允许主线程提交任务后继续执行其他操作,而非等待该任务完成。通过调用ExecutorService的submit()方法提交一个Callable任务,系统会返回一个Future对象,这个对象代表了该异步计算的结果。主线程可以在任何时候通过调用Future.get()方法来获取计算结果,如果结果尚未准备好,该方法将会阻塞直到结果可用。 Callback模式(回调函数) , Callback模式是一种设计模式,常用于异步编程场景中处理异步操作的结果。在这种模式下,一个对象(通常是客户端)注册一个方法给另一个对象(服务端),当服务端完成特定的操作或事件发生时,会调用预先注册的方法(即回调函数)通知客户端,并将相关结果作为参数传递。在Java中,可以通过接口实现回调逻辑,使得异步任务完成后能够以非阻塞的方式通知并处理结果。例如,在网络请求、I/O操作等场景中广泛应用回调模式进行异步处理。
2023-05-04 14:50:34
409
码农
ZooKeeper
...像用一把保险锁(就像互斥锁那样)来确保同一时间只有一个客户端能对节点数据进行修改,这样就实现了安全更新。 四、结论 总的来说,数据写入失败可能是由于权限问题、磁盘空间不足或数据冲突等原因造成的。对于这些问题,我们需要分别采取相应的措施来解决。记住了啊,真正搞明白这些问题,并妥善处理它们,就能让我们更溜地驾驭ZooKeeper这个超级强大的工具,让它发挥出更大的作用。
2023-09-18 15:29:07
121
飞鸟与鱼-t
Datax
...执行,不同任务之间是互斥的。 四、调整并发度的方式 根据不同的并发控制方式,我们可以选择合适的方式来调整并发度。 1. 顺序执行 由于所有任务都是按照顺序执行的,所以不需要特别调整并发度。 2. 并行执行 如果想要提高抽取速度,可以增加并行度。可以通过修改配置文件或者命令行参数来设置并行度。比如说,假如你手头上有个任务清单,上面列了10个活儿要干,这时候你可以把并行处理的档位调到5,这样一来,这10个任务就会像变魔术一样同时开动、同步进行啦。 java Task task = new Task(); task.setDataSource("..."); task.setTaskType("..."); // 设置并行度为5 task.getConf().setInt(TaskConstants-conf.TASK_CONCURRENCY_SIZE, 5); 3. 多线程并行执行 对于多线程并行执行,我们需要保证线程之间的互斥性,避免出现竞态条件等问题。在Datax中,我们可以使用锁或者其他同步机制来保证这一点。 java synchronized (lock) { // 执行任务... } 五、并发度与性能的关系 并发度对性能的影响主要体现在两个方面: 1. 数据库读写性能 当并发度提高时,数据库的读写操作会增多,这可能会导致数据库性能下降。 2. 网络通信性能 在网络通信中,过多的并发连接可能会导致网络拥塞,降低通信效率。 因此,在调整并发度时,我们需要根据实际情况来选择合适的值。一般来说,我们应该尽可能地提高并发度,以提高任务执行的速度。不过有些时候,我们确实得把系统的整体表现放在心上,就像是防微杜渐那样,别让同时处理的任务太多,把系统给挤崩溃了。 六、总结 在使用Datax进行数据抽取时,我们可能需要调整抽取任务的并发度。明白了并发度的重要性,以及Datax提供的那些控制并发的招数后,咱们就能更聪明地玩转并发控制,让性能嗖嗖提升,达到咱们想要的理想效果。当然啦,咱们也得留意一下并发度对系统性能的影响这件事儿,可别一不小心让太多的并发把咱的系统给整出问题来了。
2023-06-13 18:39:09
981
星辰大海-t
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...。 Linux驱动:互斥锁mutex测试 本文博客链接:http://blog.csdn.net/jdh99,作者:jdh,转载请注明. 环境: 主机:Fedora12 目标板:MINI6410 目标板LINUX内核版本:2.6.38 互斥锁主要函数: //创建互斥锁 DEFINE_MUTEX(mutexname); //加锁,如果加锁不成功,会阻塞当前进程 void mutex_lock(struct mutex lock); //解锁 void mutex_unlock(struct mutex lock); //尝试加锁,会立即返回,不会阻塞进程 int mutex_trylock(struct mutex lock); 测试代码: include include include //include include include include include include include include include include include include include include include include include include include include include include include include include include include include include include include include include define DEVICE_NAME "led_driver" define T_MAJORS700 static struct cdev fun_cdev; static dev_t dev; static struct class led_class; //初始化互斥锁 static DEFINE_MUTEX(sem); //功能:初始化IO static void init_led(void) { unsigned temp; //GPK4-7设置为输出 temp = readl(S3C64XX_GPKCON); temp &= ~((0xf << 4) | (0xf << 5) | (0xf << 6) | (0xf<< 7)); temp |= (1 << 16) | (1 << 20) | (1 << 24) | (1 << 28); writel(temp, S3C64XX_GPKCON); } //功能:ioctl操作函数 //返回值:成功返回0 static long led_driver_ioctl(struct file filp, unsigned int cmd, unsigned long arg) { unsigned int temp = 0; //unsigned long t = 0; wait_queue_head_t wait; //加锁 mutex_lock(&sem); temp = readl(S3C64XX_GPKDAT); if (cmd == 0) { temp &= ~(1 << (arg + 3)); } else { temp |= 1 << (arg + 3); } //等待2S //t = jiffies; //while (time_after(jiffies,t + 2 HZ) != 1); init_waitqueue_head(&wait); sleep_on_timeout(&wait,2 HZ); writel(temp,S3C64XX_GPKDAT); printk (DEVICE_NAME"\tjdh:led_driver cmd=%d arg=%d jiffies = %d\n",cmd,arg,jiffies); //解锁 mutex_unlock(&sem); return 0; } static struct file_operations io_dev_fops = { .owner = THIS_MODULE, .unlocked_ioctl = led_driver_ioctl, }; static int __init dev_init(void) { int ret; unsigned temp; init_led(); dev = MKDEV(T_MAJORS,0); cdev_init(&fun_cdev,&io_dev_fops); ret = register_chrdev_region(dev,1,DEVICE_NAME); if (ret < 0) return 0; ret = cdev_add(&fun_cdev,dev,1); if (ret < 0) return 0; printk (DEVICE_NAME"\tjdh:led_driver initialized!!\n"); led_class = class_create(THIS_MODULE, "led_class1"); if (IS_ERR(led_class)) { printk(KERN_INFO "create class error\n"); return -1; } device_create(led_class, NULL, dev, NULL, "led_driver"); return ret; } static void __exit dev_exit(void) { unregister_chrdev_region(dev,1); device_destroy(led_class, dev); class_destroy(led_class); } module_init(dev_init); module_exit(dev_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("JDH"); 测试 用http://blog.csdn.net/jdh99/article/details/7178741中的测试程序进行测试: 开启两个程序,同时打开,双进程同时操作LED 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_28689729/article/details/116923091。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-11-06 08:31:17
58
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Golang
...常见问题 竞态条件与互斥锁 在并发编程中,竞态条件是一个常见的问题。Golang提供了sync.Mutex等工具来保证在同一时间只有一个goroutine访问共享资源。 go var counter int var mutex sync.Mutex func incrementCounter() { mutex.Lock() defer mutex.Unlock() counter++ } // 在多个goroutine中同时调用incrementCounter() 在这个例子中,mutex确保了counter的原子性增一操作,防止因并发修改而产生的竞态条件问题。 总结来说,Golang并发编程既强大又优雅,但同时也需要我们对并发原理有深刻理解,遵循一定的规范和注意事项,才能充分利用其优势,避免潜在的问题。希望这篇东西能实实在在帮到你,让你更好地掌握Golang的并发技巧,让你的代码跑得更溜、更稳当,就像是一辆上了赛道的F1赛车,既快又稳。在实际敲代码的过程中,不断动手尝试、开动脑筋琢磨、勇往直前地探索,你绝对能亲身体验到Golang并发编程那让人乐此不疲的魅力所在。
2023-05-22 19:43:47
650
诗和远方
转载文章
...xes(快速用户空间互斥体)进行改进,通过减少系统调用次数来提高同步效率;以及对pthread_cond_t条件变量的增强,使其支持超时唤醒等高级特性。 深入到理论层面,计算机科学家们正积极探索新型的线程同步模型,比如基于CSP(Communicating Sequential Processes)理论的Go语言所采用的goroutine和channel机制,其简洁的设计理念与高效执行策略为解决多线程同步问题提供了新思路。 综上所述,在线程同步领域,无论是最新的技术发展还是深入的理论研究,都在为我们提供更强大且易用的工具,帮助开发者应对日益复杂的并发场景挑战,实现更加稳定、高效的应用程序。
2023-10-03 17:34:08
136
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Go Iris
...nc.Mutex进行互斥锁保护 go import ( "fmt" "sync" ) var sharedData int var mutex sync.Mutex // 创建一个互斥锁 func handleRequest(ctx iris.Context) { mutex.Lock() defer mutex.Unlock() sharedData++ fmt.Fprintf(ctx, "Current shared data: %d", sharedData) } func main() { app := iris.New() app.Get("/", handleRequest) app.Listen(":8080") } 在这个例子中,我们引入了sync.Mutex来保护对sharedData的访问。每次只有一个goroutine能获取到锁并修改数据,从而避免了竞态条件的发生。 2.2 利用Iris的Context进行数据传递 另一种在Go Iris中安全共享数据的方式是利用其内置的Context对象。你知道吗,每次发送一个HTTP请求时,就像开启一个新的宝藏盒子——我们叫它“Context”。这个盒子里呢,你可以存放这次请求相关的所有小秘密。重点是,这些小秘密只对发起这次请求的那个家伙可见,其他同时在跑的请求啊,都甭想偷瞄一眼,保证互不影响,安全又独立。 go func handleRequest(ctx iris.Context) { ctx.Values().Set("requestCount", ctx.Values().GetIntDefault("requestCount", 0)+1) fmt.Fprintf(ctx, "This is request number: %d", ctx.Values().GetInt("requestCount")) } func main() { app := iris.New() app.Get("/", handleRequest) app.Listen(":8080") } 在这段代码中,我们通过Context的Values方法在一个请求生命周期内共享和累加计数器,无需担心与其他请求冲突。 3. 结论与思考 在Go Iris框架中解决多goroutine间共享数据的问题,既可以通过标准库提供的互斥锁进行同步控制,也可以利用Iris Context本身的特性进行数据隔离。在实际项目中,应根据业务场景选择合适的解决方案,同时时刻牢记并发编程中的“共享即意味着同步”原则,以确保程序的正确性和健壮性。这不仅对Go Iris生效,更是我们在捣鼓Go语言,甚至任何能玩转并发编程的语言时,都得好好领悟并灵活运用的重要招数。
2023-11-28 22:49:41
540
笑傲江湖
MemCache
...e 使用了一种称为“互斥锁(mutex)”的锁机制。当一个线程需要访问某个键对应的值时,它首先会尝试获取这个键的锁。如果锁已经被其他线程占用,那么当前线程就需要等待锁被释放。一旦锁被释放,当前线程就可以安全地读取或修改这个键对应的值。 四、多线程环境下锁机制冲突的原因 在多线程环境中,由于锁的粒度是键级别的,而不同的线程可能会操作相同的键,这就可能导致锁的竞争和冲突。具体来说,以下两种情况可能会导致锁的冲突: 1. 锁竞争 当多个线程同时尝试获取同一个键的锁时,就会发生锁竞争。 2. 锁膨胀 当一个线程已经获取了某个键的锁,但又试图获取另一个键的锁时,如果这两个键都在同一个数据库行中,那么就可能发生锁膨胀。 五、解决锁机制冲突的方法 为了防止锁的冲突,我们可以采取以下几种方法: 1. 分布式锁 使用分布式锁可以有效解决锁的竞争问题。分布式锁啊,就好比是多个小哥一起共用的一把钥匙,当其中一个线程小弟想要拿到这把钥匙的时候,它会先给所有节点大哥们发个消息:“喂喂喂,我要拿钥匙啦!”然后呢,就看哪个节点大哥反应最快,最先回应它,那这个线程小弟就从这位大哥手里接过钥匙,成功获取到锁啦。 2. 延迟锁 延迟锁是一种特殊的锁,它可以保证在一段时间内只有一个线程可以访问某个资源。当一个线程想去获取锁的时候,假如这个锁已经被其他线程给霸占了,那么它不会硬碰硬,而是会选择先歇一会儿,过段时间再尝试去抢夺这把锁。 3. 减少锁的数量 减少锁的数量可以有效地减少锁的竞争。比如,我们能够把一个看着头疼的复杂操作,拆分成几个轻轻松松就能理解的小步骤,每一步只专注处理一点点数据,就像拼图一样简单明了。 六、代码示例 以下是一个使用 Memcache 的代码示例,展示了如何使用互斥锁来保护共享资源: python import threading from memcache import Client 创建一个 Memcache 客户端 mc = Client(['localhost:11211']) 创建一个锁 lock = threading.Lock() def get(key): 获取锁 lock.acquire() try: 从 Memcache 中获取数据 value = mc.get(key) if value is not None: return value finally: 释放锁 lock.release() def set(key, value): 获取锁 lock.acquire() try: 将数据存储到 Memcache 中 mc.set(key, value) finally: 释放锁 lock.release() 以上代码中的 get 和 set 方法都使用了一个锁来保护 Memcache 中的数据。这样,即使在多线程环境下,也可以保证数据的一致性。 七、总结 在多线程环境下,Memcache 的锁机制冲突是一个常见的问题。了解了锁的真正含义和它的工作原理后,我们就能找到对症下药的办法,保证咱们的程序既不出错,又稳如泰山。希望这篇文章对你有所帮助。
2024-01-06 22:54:25
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岁月如歌-t
Go Iris
...理竞态条件,例如通过互斥锁(Mutex)、通道(Channel)等并发原语来确保对共享资源的安全访问。
2023-06-14 16:42:11
478
素颜如水-t
Golang
.... 并发操作 同步与互斥 Go的并发特性使得同时对多个文件进行操作变得轻而易举,但同时也需要注意同步问题。在日常使用中,比如大家伙都在同一个文件夹里操作文件的时候,咱们得聪明点,巧妙运用像sync.Mutex这样的同步工具,来避免出现资源争夺的情况哈。就像是大家一起玩一个游戏,要轮流来,不能抢,这样才能保证每个人的操作都能顺利完成,不乱套。 go import ( "os" "sync" ) var mutex = &sync.Mutex{} func writeFile(filename string, content string) { mutex.Lock() defer mutex.Unlock() file, err := os.Create(filename) if err != nil { panic(err) } defer file.Close() _, err = file.WriteString(content) if err != nil { panic(err) } } // 在多个goroutine中调用writeFile函数,此时它们会按照顺序依次执行 总之,熟练掌握Go语言进行文件系统操作的关键在于理解并正确应用相关API,严谨对待错误处理,充分利用Go的并发特性并妥善解决由此带来的同步问题。希望以上的探讨和实例代码能实实在在帮到你,让你更溜地掌握Go语言在操作文件系统方面的绝活儿,这样一来,你的程序设计不仅效率更高,还更稳更靠谱!
2024-02-24 11:43:21
428
雪落无痕
Redis
Tomcat
...它涉及到复杂的同步、互斥、并发控制等问题,稍有不慎就可能导致死锁、竞态条件等严重后果。Java作为一种广泛应用于企业级应用和大型分布式系统的编程语言,其并发编程能力尤其受到重视。本文旨在深入探讨Java并发编程的理论基础与实践应用,以期帮助开发者构建更加健壮、高效的多线程系统。 理论基础:Java并发工具与API Java提供了一系列强大的并发工具和API,如java.util.concurrent包下的ExecutorService、Semaphore、CountDownLatch、CyclicBarrier等,这些工具能够帮助开发者更简洁、高效地实现并发控制。例如,ExecutorService提供了一种灵活的任务执行框架,支持线程池、任务提交、任务取消等功能,极大地简化了并发编程的实现过程。理解这些工具的工作原理和适用场景,是构建并发系统的第一步。 实践应用:案例分析与最佳实践 实践是检验理论的唯一标准。通过分析经典的并发编程案例,如生产者-消费者模型、银行账户余额更新等,可以深入了解并发控制的难点和解决方案。例如,在生产者-消费者模型中,通过合理使用信号量、锁等机制,可以避免资源竞争和死锁的发生。此外,遵循一些最佳实践,如使用原子变量、避免过早同步、合理设计线程间的通信方式等,可以在实践中有效减少并发编程的复杂性。 时效性与实时更新:并发编程的新趋势 随着云计算、大数据、人工智能等领域的快速发展,多线程编程的应用场景不断扩展,同时也带来了新的挑战。例如,异步编程、非阻塞算法、无锁编程等新兴技术正在逐步改变传统的并发编程范式。同时,JDK的不断迭代也引入了诸如NIO、Stream API、CompletableFuture等新特性,为并发编程提供了更多便利。因此,持续关注并发编程领域的最新研究动态和技术发展,对于提升系统性能、增强软件鲁棒性具有重要意义。 结语:从理论到实践的桥梁 Java并发编程是一门深奥且实用的技术,它既考验着开发者对语言特性的深刻理解,又要求具备良好的工程实践能力。通过理论学习与实践探索相结合的方式,可以逐步掌握并发编程的核心技巧,构建出既高效又稳定的多线程系统。在这个过程中,不断积累经验、反思错误、优化方案,是通往高手之路的必经之路。 通过本文的探讨,希望能激发读者对Java并发编程的兴趣,鼓励他们在实践中不断探索,最终成为精通并发编程的高手。
2024-08-07 16:07:16
53
岁月如歌
SpringBoot
...如果任务执行过程中有互斥操作,可以使用分布式锁如Redis的SETNX命令来保证只有一个节点执行任务。任务完成后释放锁,其他节点检查是否获取到锁再决定是否执行。 3. Zookeeper协调 使用Zookeeper或其他协调服务来管理任务执行状态,确保任务只在一个节点上执行,其他节点等待。 4. ConsistentHashing 如果任务负载均衡且没有互斥操作,可以考虑使用一致性哈希算法将任务分配给不同的节点,这样当增加或减少节点时,任务分布会自动调整。 四、代码示例 使用Consul作为服务发现 为了实现多节点的部署,我们还可以利用Consul这样的服务发现工具。首先,配置Spring Boot应用连接Consul,并在启动时注册自身服务。然后,使用Consul的健康检查来确保任务节点是活跃的。 java import com.ecwid.consul.v1.ConsulClient; import com.ecwid.consul.v1.agent.model.ServiceRegisterRequest; @Configuration public class ConsulConfig { private final ConsulClient consulClient; public ConsulConfig(ConsulClient consulClient) { this.consulClient = consulClient; } @PostConstruct public void registerWithConsul() { ServiceRegisterRequest request = new ServiceRegisterRequest() .withId("my-task-service") .withService("task-service") .withAddress("localhost") .withPort(port) .withTags(Collections.singletonList("scheduled-task")); consulClient.agent().service().register(request); } @PreDestroy public void deregisterFromConsul() { consulClient.agent().service().deregister("my-task-service"); } } 五、总结与未来展望 将SpringBoot的定时任务服务从单节点迁移到多节点并非易事,但通过合理选择合适的技术栈(如消息队列、分布式锁或服务发现),我们可以确保任务的可靠执行和扩展性。当然,这需要根据实际业务场景和需求来定制解决方案。干活儿的时候,咱们得眼观六路,耳听八方,随时盯着,不断测验,这样才能保证咱这多站点的大工程既稳如老狗,又跑得飞快,对吧? 记住,无论你选择哪种路径,理解其背后的原理和潜在问题总是有益的。随着科技日新月异,各种酷炫的工具和编程神器层出不穷,身为现代开发者,你得像海绵吸水一样不断学习,随时准备好迎接那些惊喜的变化,这可是咱们吃饭的家伙!
2024-06-03 15:47:34
46
梦幻星空_
Etcd
...了不同节点之间的操作互斥性。 事务操作 , 指一组操作被视为一个不可分割的整体,在数据库或其他数据存储系统中,要么全部执行成功,要么全部失败回滚的操作方式。文章中提到,Etcd支持事务操作,允许开发者定义一系列条件判断、成功执行的操作以及失败后的处理逻辑。这种特性特别适用于分布式事务场景,能够确保多步骤操作的一致性和可靠性。 观察者模式 , 一种设计模式,其中对象间采用订阅-发布机制,当被观察对象的状态发生变化时,会自动通知所有已注册的观察者。在文中,Etcd的观察者模式被用来监听键值的变化,一旦某个键值发生更新,相关的监听器会立即收到通知并作出相应处理。这种方法非常适合用于实时监控系统状态或触发特定业务逻辑,增强了系统的响应能力和灵活性。
2025-03-21 15:52:27
54
凌波微步
Golang
...现线程间的数据共享和互斥访问,保证并发操作的正确性和稳定性。正确使用并发控制技术对于构建高效、可靠的分布式系统和网络应用至关重要。
2024-08-14 16:30:03
115
青春印记
c++
...致等问题。例如,使用互斥锁(mutex)、读写锁(read-write locks)或原子操作等技术来保证线程安全。 2. 跨平台兼容性:不同操作系统和硬件平台对资源管理的支持程度不同。确保资源管理代码在各种环境中都能正确运行,需要考虑平台差异和标准一致性。 3. 性能优化:资源管理操作,如资源获取和释放,可能会对程序性能产生影响。在追求资源管理的同时,需要平衡性能需求,避免不必要的开销。 4. 资源泄露与内存管理:在动态分配资源的情况下,确保资源在不再需要时被正确释放,是避免内存泄漏和资源泄露的关键。智能指针虽然有效,但在某些场景下仍需谨慎使用,特别是在与第三方库交互时。 应对策略 1. 采用现代C++特性:利用C++11及之后版本的特性,如范围基类(range-based for loops)、智能指针(std::unique_ptr, std::shared_ptr)和RAII原则,简化资源管理过程,提高代码可读性和安全性。 2. 使用线程安全库:选择支持线程安全的库,如Boost.Thread或Intel TBB(Threading Building Blocks),可以简化多线程编程,减少资源管理相关的错误。 3. 深入理解并使用现代内存管理技术:掌握C++的智能指针、RAII、RAII原则和现代内存管理概念,如RAII(Resource Acquisition Is Initialization),能够有效地管理资源,减少内存泄漏的风险。 4. 性能优化与测试:在实现资源管理策略时,结合性能分析工具(如Valgrind、gperftools)进行性能评估,确保资源管理操作不会对程序性能产生负面影响。同时,进行充分的单元测试和压力测试,验证资源管理的正确性和鲁棒性。 5. 持续学习与适应新技术:软件开发领域不断演进,新技术和最佳实践层出不穷。持续关注C++和软件工程领域的最新发展,学习新的资源管理工具和技术,如现代容器类库(如std::optional, std::variant)和并发库,能够帮助开发者更好地应对资源管理的挑战。 通过上述策略,开发者可以更有效地管理资源,确保程序在各种复杂场景下的稳定性和安全性,同时优化性能,满足现代软件开发的需求。
2024-10-05 16:01:00
48
春暖花开
MemCache
...n的出现往往是因为互斥锁管理不当。哎呀,互斥锁就像是共享空间的门神,它负责在任何时候只让一个小伙伴进入这个共享区域,比如图书馆或者厨房,这样大家就不会抢着用同一本书或者同一把锅啦。这样就能避免发生混乱和冲突,保证大家都能平平安安地享受公共资源。在MemCache中,这种冲突可能发生在读取、写入或删除数据的操作上。 4. 实战案例 MemCache使用示例 为了更好地理解MemCache的工作流程及其可能出现的问题,我们通过一个简单的示例来展示其基本用法: python from pymemcache.client import base 创建MemCache客户端连接 client = base.Client(('localhost', 11211)) 缓存一个值 client.set('key', 'value') 从缓存中获取值 print(client.get('key')) 删除缓存中的值 client.delete('key') 5. 避免MutexException的策略 解决MutexException的关键在于正确管理互斥锁。以下是一些实用的策略: a. 使用原子操作 MemCache提供了原子操作,如add、replace、increment等,可以安全地执行更新操作而无需额外的锁保护。 b. 线程安全编程 确保所有涉及到共享资源的操作都是线程安全的。这意味着避免在多线程环境中直接访问全局变量或共享资源,而是使用线程本地存储或其他线程安全的替代方案。 c. 锁优化 合理使用锁。哎呀,你懂的,有时候网站或者应用里头有些东西经常被大家看,但是实际上内容变动不多。这时候,为了不让系统在处理这些信息的时候卡壳太久,我们可以用个叫做“读锁”的小技巧。简单来说,读锁就像是图书馆里的书,大家都想翻阅,但是不打算乱动它,所以不需要特别紧锁起来,这样能提高大家看书的效率,也避免了不必要的等待。此外,考虑使用更高效的锁实现,比如使用更细粒度的锁或非阻塞算法。 d. 锁超时 在获取锁时设置超时时间,避免无限等待。哎呀,如果咱们在规定的时间内没拿到钥匙(这里的“锁”就是需要获得的权限或资源),那咱们就得想点别的办法了。比如说,咱们可以先把手头的事情放一放,退一步海阔天空嘛,回头再试试;或者干脆来个“再来一次”,看看运气是不是转了一把。别急,总有办法解决问题的! 6. 结语 MemCache的未来与挑战 随着技术的发展,MemCache面临着更多的挑战,包括更高的并发处理能力、更好的跨数据中心一致性以及对新兴数据类型的支持。然而,通过持续优化互斥锁管理策略,我们可以有效地避免MutexException等并发相关问题,让MemCache在高性能缓存系统中发挥更大的作用。嘿,小伙伴们!在咱们的编程路上,要记得跟紧时代步伐,多看看那些最棒的做法和新出炉的技术。这样,咱们就能打造出既稳固又高效的超级应用了!别忘了,技术这玩意儿,就像个不停奔跑的小兔子,咱们得时刻准备着,跟上它的节奏,不然可就要被甩在后面啦!所以,多学习,多实践,咱们的编程技能才能芝麻开花节节高!
2024-09-02 15:38:39
38
人生如戏
Redis
...足哪些条件: 1. 互斥性 同一时刻只能有一个客户端持有锁。 2. 可靠性 即使某个客户端崩溃了,锁也必须自动释放,避免死锁。 3. 公平性 排队等待的客户端应该按照请求顺序获取锁。 4. 可重入性(可选) 允许同一个客户端多次获取同一个锁。 现在我们就来一步步实现这些功能。 示例代码 1:最基本的分布式锁实现 python import redis import time def acquire_lock(redis_client, lock_key, timeout=10): 尝试加锁,设置过期时间为timeout秒 result = redis_client.set(lock_key, "locked", nx=True, ex=timeout) return bool(result) def release_lock(redis_client, lock_key): 使用Lua脚本来保证解锁的安全性 script = """ if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del", KEYS[1]) else return 0 end """ redis_client.eval(script, keys=[lock_key], args=["locked"]) 这段代码展示了最基础的分布式锁实现方式。我们用set命令设置了两个参数:一个是NX,意思是“只在key不存在的时候才创建”,这样就能避免重复创建;另一个是EX,给这个锁加了个过期时间,相当于设了个倒计时,万一客户端挂了或者出问题了,锁也能自动释放,就不会一直卡在那里变成死锁啦。最后,解锁的时候我们用了Lua脚本,这样可以保证操作的原子性。 --- 4. 如何解决锁的隔离性问题? 诶,说到这里,问题来了——如果两个不同的业务逻辑都需要用到同一个锁怎么办?比如订单系统和积分系统都想操作同一个用户的数据,这时候就需要考虑锁的隔离性了。换句话说,我们需要确保不同业务逻辑之间的锁不会互相干扰。 示例代码 2:基于命名空间的隔离策略 python def acquire_namespace_lock(redis_client, namespace, lock_name, timeout=10): 构造带命名空间的锁名称 lock_key = f"{namespace}:{lock_name}" result = redis_client.set(lock_key, "locked", nx=True, ex=timeout) return bool(result) def release_namespace_lock(redis_client, namespace, lock_name): lock_key = f"{namespace}:{lock_name}" script = """ if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del", KEYS[1]) else return 0 end """ redis_client.eval(script, keys=[lock_key], args=["locked"]) 在这个版本中,我们在锁的名字前面加上了命名空间前缀,比如orders:place_order和points:update_score。这样一来,不同业务逻辑就可以使用独立的锁,避免相互影响。 --- 5. 进阶 如何处理锁竞争与性能优化? 当然啦,现实中的分布式锁并不会总是那么顺利,有时候会出现大量请求同时争抢同一个锁的情况。这时我们可能需要引入队列机制或者批量处理的方式来降低系统的压力。 示例代码 3:使用Redis的List模拟队列 python def enqueue_request(redis_client, queue_key, request_data): redis_client.rpush(queue_key, request_data) def dequeue_request(redis_client, queue_key): return redis_client.lpop(queue_key) def process_queue(redis_client, lock_key, queue_key): while True: 先尝试获取锁 if not acquire_lock(redis_client, lock_key): time.sleep(0.1) 等待一段时间再重试 continue 获取队列中的第一个请求并处理 request = dequeue_request(redis_client, queue_key) if request: handle_request(request) 释放锁 release_lock(redis_client, lock_key) 这段代码展示了如何利用Redis的List结构来管理请求队列。想象一下,好多用户一起抢同一个东西,场面肯定乱哄哄的对吧?这时候,咱们就让他们老老实实排成一队,然后派一个专门的小哥挨个儿去处理他们的请求。这样一来,大家就不会互相“打架”了,事情也能更顺利地办妥。 --- 6. 总结与反思 兄弟们,通过今天的讨论,我相信大家都对如何在Redis中实现分布式锁有了更深刻的理解了吧?虽然Redis本身已经足够强大,但我们仍然需要根据实际需求对其进行适当的扩展和优化。比如刚才提到的命名空间隔离、队列机制等,这些都是非常实用的小技巧。 不过呢,我也希望大家能记住一点——技术永远不是一成不变的。业务越做越大,技术也日新月异的,咱们得不停地充电,学点新鲜玩意儿,试试新招数才行啊!就像今天的分布式锁一样,也许明天就会有更高效、更优雅的解决方案出现。所以,保持好奇心,勇于探索未知领域,这才是程序员最大的乐趣所在! 好了,今天就聊到这里啦,祝大家在编程的路上越走越远!如果有任何疑问或者想法,欢迎随时找我交流哦~
2025-04-22 16:00:29
58
寂静森林
Ruby
...比如Mutex(互斥锁)。Mutex可以确保每次只有一个线程能够修改某个变量。 修正后的代码: ruby 正确的代码 require 'thread' counter = 0 mutex = Mutex.new threads = [] 5.times do |i| threads << Thread.new do 100_000.times do mutex.synchronize { counter += 1 } end end end threads.each(&:join) puts "Counter: {counter}" 总结: 这一段代码告诉我们,共享状态是一个雷区。如果你非要用共享变量,记得给它加上锁,不然后果不堪设想。 --- 4. 示例二 死锁的诅咒 场景描述: 有时候,我们会遇到更复杂的情况,比如两个线程互相等待对方释放资源。哎呀,这种情况就叫“死锁”,简直就像两只小猫抢一个玩具,谁都不肯让步,结果大家都卡在那里动弹不得,程序也就这样傻乎乎地停在原地,啥也干不了啦! 问题出现: 想象一下,你有两个线程,A线程需要获取锁X,B线程需要获取锁Y。想象一下,A和B两个人都想打开两把锁——A拿到了锁X,B拿到了锁Y。然后呢,A心想:“我得等B先把他的锁Y打开,我才能继续。”而B也在想:“等A先把她的锁X打开,我才能接着弄。”结果俩人就这么干等着,谁也不肯先放手,最后就成了“死锁”——就像两个人在拔河,谁都不松手,僵在那里啥也干不成。 代码示例: ruby 死锁的代码 lock_a = Mutex.new lock_b = Mutex.new thread_a = Thread.new do lock_a.synchronize do puts "Thread A acquired lock A" sleep(1) lock_b.synchronize do puts "Thread A acquired lock B" end end end thread_b = Thread.new do lock_b.synchronize do puts "Thread B acquired lock B" sleep(1) lock_a.synchronize do puts "Thread B acquired lock A" end end end thread_a.join thread_b.join 分析: 在这段代码中,两个线程都在尝试获取两个不同的锁,但由于它们的顺序不同,最终导致了死锁。运行这段代码时,你会发现程序卡住了,没有任何输出。 解决方案: 为了避免死锁,我们需要遵循“总是按照相同的顺序获取锁”的原则。比如,在上面的例子中,我们可以强制让所有线程都先获取锁A,再获取锁B。 修正后的代码: ruby 避免死锁的代码 lock_a = Mutex.new lock_b = Mutex.new thread_a = Thread.new do [lock_a, lock_b].each do |lock| lock.synchronize do puts "Thread A acquired lock {lock.object_id}" end end end thread_b = Thread.new do [lock_a, lock_b].each do |lock| lock.synchronize do puts "Thread B acquired lock {lock.object_id}" end end end thread_a.join thread_b.join 总结: 死锁就像一只隐形的手,随时可能掐住你的喉咙。记住,保持一致的锁顺序是关键! --- 5. 示例三 不恰当的线程池 场景描述: 线程池是一种管理线程的方式,它可以复用线程,减少频繁创建和销毁线程的开销。但在实际使用中,很多人会因为配置不当而导致性能下降甚至崩溃。 问题出现: 假设你创建了一个线程池,但线程池的大小设置得不合理。哎呀,这就好比做饭时锅不够大,菜都堆在那儿煮不熟,菜要是放太多呢,锅又会冒烟、潽得到处都是,最后饭也没做好。线程池也一样,太小了任务堆成山,程序半天没反应;太大了吧,电脑资源直接被榨干,啥事也干不成,还得收拾烂摊子! 代码示例: ruby 线程池的错误用法 require 'thread' pool = Concurrent::FixedThreadPool.new(2) 20.times do |i| pool.post do sleep(1) puts "Task {i} completed" end end pool.shutdown pool.wait_for_termination 分析: 在这个例子中,线程池的大小被设置为2,但有20个任务需要执行。哎呀,这就好比你请了个帮手,但他一次只能干两件事,其他事儿就得排队等着,得等前面那两件事儿干完了,才能轮到下一件呢!这种情况下,整个程序的执行时间会显著延长。 解决方案: 为了优化线程池的性能,我们需要根据系统的负载情况动态调整线程池的大小。可以使用Concurrent::CachedThreadPool,它会根据当前的任务数量自动调整线程的数量。 修正后的代码: ruby 使用缓存线程池 require 'concurrent' pool = Concurrent::CachedThreadPool.new 20.times do |i| pool.post do sleep(1) puts "Task {i} completed" end end sleep(10) 给线程池足够的时间完成任务 pool.shutdown pool.wait_for_termination 总结: 线程池就像一把双刃剑,用得好可以提升效率,用不好则会成为负担。记住,线程池的大小要根据实际情况灵活调整。 --- 6. 示例四 忽略异常的代价 场景描述: 并发编程的一个常见问题是,线程中的异常不容易被察觉。如果你没有妥善处理这些异常,程序可能会因为一个小错误而崩溃。 问题出现: 假设你有一个线程在执行某个操作时抛出了异常,但你没有捕获它,那么整个线程池可能会因此停止工作。 代码示例: ruby 忽略异常的代码 threads = [] 5.times do |i| threads << Thread.new do raise "Error in thread {i}" if i == 2 puts "Thread {i} completed" end end threads.each(&:join) 分析: 在这个例子中,当i == 2时,线程会抛出一个异常。哎呀糟糕!因为我们没抓住这个异常,程序直接就挂掉了,别的线程啥的也别想再跑了。 解决方案: 为了防止这种情况发生,我们应该在每个线程中添加异常捕获机制。比如,可以用begin-rescue-end结构来捕获异常并进行处理。 修正后的代码: ruby 捕获异常的代码 threads = [] 5.times do |i| threads << Thread.new do begin raise "Error in thread {i}" if i == 2 puts "Thread {i} completed" rescue => e puts "Thread {i} encountered an error: {e.message}" end end end threads.each(&:join) 总结: 异常就像隐藏在暗处的敌人,稍不注意就会让你措手不及。学会捕获和处理异常,是成为一个优秀的并发编程者的关键。 --- 7. 结语 好了,今天的分享就到这里啦!并发编程确实是一项强大的技能,但也需要谨慎对待。大家看看今天这个例子,是不是觉得有点隐患啊?希望能引起大家的注意,也学着怎么避开这些坑,别踩雷了! 最后,我想说的是,编程是一门艺术,也是一场冒险。每次遇到新挑战,我都觉得像打开一个神秘的盲盒,既兴奋又紧张。不过呢,光有好奇心还不够,还得有点儿耐心,就像种花一样,得一点点浇水施肥,不能急着看结果。相信只要我们不断学习、不断反思,就一定能写出更加优雅、高效的代码! 祝大家编码愉快!
2025-04-25 16:14:17
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凌波微步
转载文章
...这个标志和以上标志是互斥的,只能使用其中一个。 MAP_DENYWRITE //这个标志被忽略。 MAP_EXECUTABLE //同上 MAP_NORESERVE //不要为这个映射保留交换空间。当交换空间被保留,对映射区修改的可能会得到保证。当交换空间不被保留,同时内存不足,对映射区的修改会引起段违例信号。 MAP_LOCKED //锁定映射区的页面,从而防止页面被交换出内存。 MAP_GROWSDOWN //用于堆栈,告诉内核VM系统,映射区可以向下扩展。 MAP_ANONYMOUS //匿名映射,映射区不与任何文件关联。 MAP_ANON //MAP_ANONYMOUS的别称,不再被使用。 MAP_FILE //兼容标志,被忽略。 MAP_32BIT //将映射区放在进程地址空间的低2GB,MAP_FIXED指定时会被忽略。当前这个标志只在x86-64平台上得到支持。 MAP_POPULATE //为文件映射通过预读的方式准备好页表。随后对映射区的访问不会被页违例阻塞。 MAP_NONBLOCK //仅和MAP_POPULATE一起使用时才有意义。不执行预读,只为已存在于内存中的页面建立页表入口。 fd:有效的文件描述词。如果MAP_ANONYMOUS被设定,为了兼容问题,其值应为-1。 offset:被映射对象内容的起点。 3.munmap系统调用 include <sys/mman.h> int munmap( void addr, size_t len ) 该调用在进程地址空间中解除一个映射关系,addr是调用mmap()时返回的地址,len是映射区的大小。当映射关系解除后,对原来映射地址的访问将导致段错误发生。 4.msync系统调用 include <sys/mman.h> int msync ( void addr , size_t len, int flags) 一般说来,进程在映射空间的对共享内容的改变并不直接写回到磁盘文件中,往往在调用munmap()后才执行该操作。可以通过调用msync()实现磁盘上文件内容与共享内存区的内容一致。 二 系统调用mmap()用于共享内存的两种方式 (1)使用普通文件提供的内存映射:适用于任何进程之间;此时,需要打开或创建一个文件,然后再调用mmap();典型调用代码如下: [cpp] view plaincopy fd=open(name, flag, mode); if(fd<0) ... ptr=mmap(NULL, len , PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED , fd , 0); 通过mmap()实现共享内存的通信方式有许多特点和要注意的地方 (2)使用特殊文件提供匿名内存映射:适用于具有亲缘关系的进程之间;由于父子进程特殊的亲缘关系,在父进程中先调用mmap(),然后调用fork()。那么在调用fork()之后,子进程继承父进程匿名映射后的地址空间,同样也继承mmap()返回的地址,这样,父子进程就可以通过映射区域进行通信了。注意,这里不是一般的继承关系。一般来说,子进程单独维护从父进程继承下来的一些变量。而mmap()返回的地址,却由父子进程共同维护。 对于具有亲缘关系的进程实现共享内存最好的方式应该是采用匿名内存映射的方式。此时,不必指定具体的文件,只要设置相应的标志即可. 三 mmap进行内存映射的原理 mmap系统调用的最终目的是将,设备或文件映射到用户进程的虚拟地址空间,实现用户进程对文件的直接读写,这个任务可以分为以下三步: 1.在用户虚拟地址空间中寻找空闲的满足要求的一段连续的虚拟地址空间,为映射做准备(由内核mmap系统调用完成) 每个进程拥有3G字节的用户虚存空间。但是,这并不意味着用户进程在这3G的范围内可以任意使用,因为虚存空间最终得映射到某个物理存储空间(内存或磁盘空间),才真正可以使用。 那么,内核怎样管理每个进程3G的虚存空间呢?概括地说,用户进程经过编译、链接后形成的映象文件有一个代码段和数据段(包括data段和bss段),其中代码段在下,数据段在上。数据段中包括了所有静态分配的数据空间,即全局变量和所有申明为static的局部变量,这些空间是进程所必需的基本要求,这些空间是在建立一个进程的运行映像时就分配好的。除此之外,堆栈使用的空间也属于基本要求,所以也是在建立进程时就分配好的,如图3.1所示: 图3.1 进程虚拟空间的划分 在内核中,这样每个区域用一个结构struct vm_area_struct 来表示.它描述的是一段连续的、具有相同访问属性的虚存空间,该虚存空间的大小为物理内存页面的整数倍。可以使用 cat /proc/<pid>/maps来查看一个进程的内存使用情况,pid是进程号.其中显示的每一行对应进程的一个vm_area_struct结构. 下面是struct vm_area_struct结构体的定义: [cpp] view plaincopy struct vm_area_struct { struct mm_struct vm_mm; / The address space we belong to. / unsigned long vm_start; / Our start address within vm_mm. / unsigned long vm_end; / The first byte after our end address within vm_mm. / / linked list of VM areas per task, sorted by address / struct vm_area_struct vm_next, vm_prev; pgprot_t vm_page_prot; / Access permissions of this VMA. / unsigned long vm_flags; / Flags, see mm.h. / struct rb_node vm_rb; / For areas with an address space and backing store, linkage into the address_space->i_mmap prio tree, or linkage to the list of like vmas hanging off its node, or linkage of vma in the address_space->i_mmap_nonlinear list. / union { struct { struct list_head list; void parent; / aligns with prio_tree_node parent / struct vm_area_struct head; } vm_set; struct raw_prio_tree_node prio_tree_node; } shared; / A file's MAP_PRIVATE vma can be in both i_mmap tree and anon_vma list, after a COW of one of the file pages. A MAP_SHARED vma can only be in the i_mmap tree. An anonymous MAP_PRIVATE, stack or brk vma (with NULL file) can only be in an anon_vma list. / struct list_head anon_vma_chain; / Serialized by mmap_sem & page_table_lock / struct anon_vma anon_vma; / Serialized by page_table_lock / / Function pointers to deal with this struct. / const struct vm_operations_struct vm_ops; / Information about our backing store: / unsigned long vm_pgoff; / Offset (within vm_file) in PAGE_SIZE units, not PAGE_CACHE_SIZE / struct file vm_file; / File we map to (can be NULL). / void vm_private_data; / was vm_pte (shared mem) / unsigned long vm_truncate_count;/ truncate_count or restart_addr / ifndef CONFIG_MMU struct vm_region vm_region; / NOMMU mapping region / endif ifdef CONFIG_NUMA struct mempolicy vm_policy; / NUMA policy for the VMA / endif }; 通常,进程所使用到的虚存空间不连续,且各部分虚存空间的访问属性也可能不同。所以一个进程的虚存空间需要多个vm_area_struct结构来描述。在vm_area_struct结构的数目较少的时候,各个vm_area_struct按照升序排序,以单链表的形式组织数据(通过vm_next指针指向下一个vm_area_struct结构)。但是当vm_area_struct结构的数据较多的时候,仍然采用链表组织的化,势必会影响到它的搜索速度。针对这个问题,vm_area_struct还添加了vm_avl_hight(树高)、vm_avl_left(左子节点)、vm_avl_right(右子节点)三个成员来实现AVL树,以提高vm_area_struct的搜索速度。 假如该vm_area_struct描述的是一个文件映射的虚存空间,成员vm_file便指向被映射的文件的file结构,vm_pgoff是该虚存空间起始地址在vm_file文件里面的文件偏移,单位为物理页面。 图3.2 进程虚拟地址示意图 因此,mmap系统调用所完成的工作就是准备这样一段虚存空间,并建立vm_area_struct结构体,将其传给具体的设备驱动程序 2 建立虚拟地址空间和文件或设备的物理地址之间的映射(设备驱动完成) 建立文件映射的第二步就是建立虚拟地址和具体的物理地址之间的映射,这是通过修改进程页表来实现的.mmap方法是file_opeartions结构的成员: int (mmap)(struct file ,struct vm_area_struct ); linux有2个方法建立页表: (1) 使用remap_pfn_range一次建立所有页表. int remap_pfn_range(struct vm_area_struct vma, unsigned long virt_addr, unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t prot); 返回值: 成功返回 0, 失败返回一个负的错误值 参数说明: vma 用户进程创建一个vma区域 virt_addr 重新映射应当开始的用户虚拟地址. 这个函数建立页表为这个虚拟地址范围从 virt_addr 到 virt_addr_size. pfn 页帧号, 对应虚拟地址应当被映射的物理地址. 这个页帧号简单地是物理地址右移 PAGE_SHIFT 位. 对大部分使用, VMA 结构的 vm_paoff 成员正好包含你需要的值. 这个函数影响物理地址从 (pfn<<PAGE_SHIFT) 到 (pfn<<PAGE_SHIFT)+size. size 正在被重新映射的区的大小, 以字节. prot 给新 VMA 要求的"protection". 驱动可(并且应当)使用在vma->vm_page_prot 中找到的值. (2) 使用nopage VMA方法每次建立一个页表项. struct page (nopage)(struct vm_area_struct vma, unsigned long address, int type); 返回值: 成功则返回一个有效映射页,失败返回NULL. 参数说明: address 代表从用户空间传过来的用户空间虚拟地址. 返回一个有效映射页. (3) 使用方面的限制: remap_pfn_range不能映射常规内存,只存取保留页和在物理内存顶之上的物理地址。因为保留页和在物理内存顶之上的物理地址内存管理系统的各个子模块管理不到。640 KB 和 1MB 是保留页可能映射,设备I/O内存也可以映射。如果想把kmalloc()申请的内存映射到用户空间,则可以通过mem_map_reserve()把相应的内存设置为保留后就可以。 (4) remap_pfn_range与nopage的区别 remap_pfn_range一次性建立页表,而nopage通过缺页中断找到内核虚拟地址,然后通过内核虚拟地址找到对应的物理页 remap_pfn_range函数只对保留页和物理内存之外的物理地址映射,而对常规RAM,remap_pfn_range函数不能映射,而nopage函数可以映射常规的RAM。 3 当实际访问新映射的页面时的操作(由缺页中断完成) (1) page cache及swap cache中页面的区分:一个被访问文件的物理页面都驻留在page cache或swap cache中,一个页面的所有信息由struct page来描述。struct page中有一个域为指针mapping ,它指向一个struct address_space类型结构。page cache或swap cache中的所有页面就是根据address_space结构以及一个偏移量来区分的。 (2) 文件与 address_space结构的对应:一个具体的文件在打开后,内核会在内存中为之建立一个struct inode结构,其中的i_mapping域指向一个address_space结构。这样,一个文件就对应一个address_space结构,一个 address_space与一个偏移量能够确定一个page cache 或swap cache中的一个页面。因此,当要寻址某个数据时,很容易根据给定的文件及数据在文件内的偏移量而找到相应的页面。 (3) 进程调用mmap()时,只是在进程空间内新增了一块相应大小的缓冲区,并设置了相应的访问标识,但并没有建立进程空间到物理页面的映射。因此,第一次访问该空间时,会引发一个缺页异常。 (4) 对于共享内存映射情况,缺页异常处理程序首先在swap cache中寻找目标页(符合address_space以及偏移量的物理页),如果找到,则直接返回地址;如果没有找到,则判断该页是否在交换区 (swap area),如果在,则执行一个换入操作;如果上述两种情况都不满足,处理程序将分配新的物理页面,并把它插入到page cache中。进程最终将更新进程页表。 注:对于映射普通文件情况(非共享映射),缺页异常处理程序首先会在page cache中根据address_space以及数据偏移量寻找相应的页面。如果没有找到,则说明文件数据还没有读入内存,处理程序会从磁盘读入相应的页面,并返回相应地址,同时,进程页表也会更新. (5) 所有进程在映射同一个共享内存区域时,情况都一样,在建立线性地址与物理地址之间的映射之后,不论进程各自的返回地址如何,实际访问的必然是同一个共享内存区域对应的物理页面。 四 总结 1.对于mmap的内存映射,是将物理内存映射到进程的虚拟地址空间中去,那么进程对文件的访问就相当于直接对内存的访问,从而加快了读写操作的效率。在这里,remap_pfn_range函数是一次性的建立页表,而nopage函数是根据page fault产生的进程虚拟地址去找到内核相对应的逻辑地址,再通过这个逻辑地址去找到page。完成映射过程。remap_pfn_range不能对常规内存映射,只能对保留的内存与物理内存之外的进行映射。 2.在这里,要分清几个地址,一个是物理地址,这个很简单,就是物理内存的实际地址。第二个是内核虚拟地址,即内核可以直接访问的地址,如kmalloc,vmalloc等内核函数返回的地址,kmalloc返回的地址也称为内核逻辑地址。内核虚拟地址与实际的物理地址只有一个偏移量。第三个是进程虚拟地址,这个地址处于用户空间。而对于mmap函数映射的是物理地址到进程虚拟地址,而不是把物理地址映射到内核虚拟地址。而ioremap函数是将物理地址映射为内核虚拟地址。 3.用户空间的进程调用mmap函数,首先进行必要的处理,生成vma结构体,然后调用remap_pfn_range函数建立页表。而用户空间的mmap函数返回的是映射到进程地址空间的首地址。所以mmap函数与remap_pfn_range函数是不同的,前者只是生成mmap,而建立页表通过remap_pfn_range函数来完成。 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/wh8_2011/article/details/52373213。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-09-20 22:49:12
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