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...d 解决的问题 解决运行内存的瓶颈,php程序中的变量存储在内存中,之前有遇到过读取Excel文件时候,会出现内存不足,出现: Fatal Error: Allowed memory size of xxxxxx bytes 所以会设置php 最大运行内存的设置: ini_set('memory_limit', '200M') 但是当我们读取5g 这么大的文件的时候,我们运行内存可能就吃不消了,所以会选择yield 初识Yield 运行: <?phpfunction createRange($number){$data = [];for($i=0;$i<$number;$i++){$data[] = time();}return $data;}$data =createRange(10);foreach($data as $value){sleep(1);//这里停顿1秒,我们后续有用echo $value.PHP_EOL;} 时间是一样的。如果采用yield: <?phpfunction createRange($number){for($i=0;$i<$number;$i++){yield time();} }$data =createRange(10);foreach($data as $value){sleep(1);//这里停顿1秒,我们后续有用echo $value.PHP_EOL;} 时间则间隔一秒钟,所以通过yield 的例子知道,不是像第一个例子中把for 循环的内容储存在内存中,而是一个一个消耗。 读取文件的例子 创建一个txt 文件写入: 第1行第2行第3行第4行第5行第6行第7行第8行 <?phpfunction readTxt(){ code...$handle = fopen("./test.txt", 'rb');while (feof($handle)===false) { code...yield fgets($handle);}fclose($handle);}foreach (readTxt() as $key => $value) { code...sleep(1);echo $value;} 用php 读取文件,则是一行一行的读取 到这边,大概知道了yield 的作用了,之后咱再深入 参考文章 大文件导入导出优化 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/qq_22823581/article/details/91491082。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2024-01-12 23:00:22
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...也是确保系统长期稳定运行的关键。 值得一提的是,随着容器技术的广泛应用,Linux内核在Kubernetes集群环境下的升级也愈发重要。例如,利用工具如kured实现自动检测并重启使用旧内核的节点,能够有效提高集群整体的安全性和一致性。 另外,对于企业级用户,红帽提供了一套完善的内核生命周期管理和技术支持体系,包括定期发布的内核增强更新和长期支持服务。这为企业用户提供了在遇到类似内核bug导致的问题时,有条不紊地进行内核升级与回滚的操作指导,从而最大限度地降低业务中断风险。 总之,无论是对单个服务器还是大规模部署的云环境,深入理解和执行合理的内核升级策略都是保持Linux系统高效、安全运行的核心要素之一。持续关注Linux内核开发动态和安全更新通知,结合专业文档及社区经验分享,将有助于运维人员更好地应对各种内核相关的挑战。
2023-09-08 16:48:38
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NodeJS
...。近期,一项针对长期运行的Node.js服务进行内存优化的研究引起了广泛关注。 在2022年的一项案例研究中,某大型云服务提供商发现其Node.js后台服务在高负载下出现了性能瓶颈,经过细致排查,问题根源就在于未被正确移除的事件监听器导致的内存泄漏。通过引入内存分析工具以及对代码进行重构,团队成功识别并移除了不再需要的事件监听器,进而显著提升了服务的稳定性和响应速度。 此外,Node.js社区也持续关注这一问题,并在近期版本中提供了更为精细的内存管理机制。例如,Node.js 16.x版本引入了改进过的EventEmitter,允许开发者更准确地追踪和控制事件监听器的数量,从而降低了因忘记移除监听器而导致内存泄漏的风险。同时,一些第三方库如eventemitter3等也提供了更为严格的资源管理功能,以助力开发者更好地防止事件监听器泄露。 综上所述,在Node.js开发实践中,不仅应遵循良好的编程习惯,适时移除无用事件监听器,而且要关注最新的技术发展与最佳实践,利用先进的工具和框架来优化内存管理,确保应用程序的高效稳定运行。
2023-12-28 18:43:58
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冬日暖阳
Mongo
...数据找个新家,别担心内存爆炸,用"$out"就能轻松把结果导向一个全新的数据仓库,超级方便!记得定期检查$explain()输出,了解每个阶段的性能瓶颈。 七、结论 MongoDB的聚合框架就像一把瑞士军刀,能处理各种数据处理需求。亲身体验和深度研习后,你就会发现这家伙的厉害之处,不只在于它那能屈能伸的灵巧,更在于它处理海量数据时的神速高效,简直让人惊叹!希望这些心得能帮助你在探索MongoDB的路上少走弯路,享受数据处理的乐趣。 记住,每一种技术都有其独特魅力,关键在于如何发掘并善用。加油,让我们一起在MongoDB的世界里探索更多可能!
2024-04-01 11:05:04
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时光倒流
Beego
...预编译语句缓存失效与内存泄漏问题后,相关的技术探讨和实践案例对开发者而言具有很高的参考价值。近期,Go语言社区中有关数据库优化的话题热度不减,特别是在应对大规模数据处理、高并发场景时,ORM的性能表现尤为重要。 一篇名为《深度优化:探究Golang ORM框架中的SQL执行效率》的技术文章深入剖析了各类ORM框架(包括但不限于Beego ORM)在实际项目中的性能瓶颈,并提出了针对性的解决方案。文中不仅详述了预编译语句缓存机制的原理,还结合最新的Go版本特性以及数据库驱动库的更新,讨论了如何通过合理配置和策略调整来最大化利用缓存优势,同时避免潜在的内存泄漏风险。 此外,《Go语言内存管理实战:追踪与预防内存泄漏》一文从Go语言内存管理的角度出发,以实例代码演示了如何通过pprof等工具进行内存分析,帮助开发者识别并解决如ORM中的隐性内存泄漏问题。文中强调了在开发过程中不仅要关注功能实现,更要注重性能调优和资源管理,确保应用程序长期稳定运行。 最后,针对数据库查询优化的前沿研究,《数据库查询优化技术新进展及其在Golang中的应用》一文则介绍了学术界及工业界最新的查询优化算法和技术趋势,并探讨了这些理论成果如何在Go语言生态系统中落地实施,为提升诸如Beego ORM等数据库操作组件的性能提供了新的思路和方向。
2023-01-13 10:39:29
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凌波微步
NodeJS
...入理解Node.js内存管理的重要性与应对策略之后,进一步的“延伸阅读”可以关注近期JavaScript引擎的进步以及Node.js社区对于内存优化的最新实践和工具。 例如,V8引擎作为Chrome浏览器及Node.js的核心组件,其对垃圾回收机制的持续优化对JavaScript开发者至关重要。最近,V8团队发布了新版本更新,引入了更智能的内存管理策略和更高效的垃圾回收算法,这有助于减少内存泄漏的可能性,并提高大型应用程序的性能表现。 同时,Node.js社区也在不断推出新的工具和服务来帮助开发者更好地进行内存分析和优化。诸如Node.js内置的process.memoryUsage() API、第三方模块如memory-leak-detector等工具,可以帮助开发者实时监控应用内存使用情况,快速定位潜在的内存泄漏问题。 此外,针对Node.js的长期运行服务场景,有专家建议采用最新的架构模式,比如利用worker_threads或多进程模型避免长时间运行任务导致的内存积压,或结合容器化技术(如Docker)实现资源限制与自动重启策略,以从系统层面防止内存泄漏带来的影响。 综上所述,在实际开发中,紧跟JavaScript引擎的演进步伐,掌握并运用最新的内存管理工具与策略,将有助于我们打造更为健壮且高性能的Node.js应用。
2023-12-25 21:40:06
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星河万里-t
Spark
...k Executor内存溢出(OOM)详解 1. 引言 在大数据处理的世界里,Apache Spark无疑是炙手可热的工具之一。嘿,你知道吗,在我们用Spark这家伙处理大量数据的时候,经常会遇到一个让人脑壳疼的状况。那就是Executor内存不够用,专业点说就是“内存溢出”,简称OOM,这可是个让人挺头疼的问题啊!这篇文章会带你一起手把手地把这个难题掰开了、揉碎了,通过实实在在的代码实例,抽丝剥茧找出问题背后的真相,再一起头脑风暴,研究怎么对症下药,把它优化解决掉。 2. Spark Executor内存模型概述 首先,让我们了解一下Spark的内存模型。Spark Executor在运行任务时,其内存主要分为以下几个部分: - Storage Memory:用于存储RDD、广播变量和shuffle中间结果等数据。 - Execution Memory:包括Task执行过程中的堆内存,以及栈内存、元数据空间等非堆内存。 - User Memory:留给用户自定义的算子或者其他Java对象使用的内存。 当这三个区域的内存总和超出Executor配置的最大内存时,就会出现OOM问题。 3. Executor内存溢出实例分析 例1 - Shuffle数据过大导致OOM scala val rdd = sc.textFile("huge_dataset.txt") val shuffledRdd = rdd.mapPartitions(_.map(line => (line.hashCode % 10, line))) .repartition(10) .groupByKey() 在这个例子中,我们在对大文件进行shuffle操作后,由于分区过多或者数据倾斜,可能会导致某个Executor的Storage Memory不足,从而引发OOM。 例2 - 用户自定义函数内创建大量临时对象 scala val rdd = sc.parallelize(1 to 1000000) val result = rdd.map { i => // 创建大量临时对象 val temp = List.fill(100000)(i.toString 100) // ... 进行其他计算 i 2 } 这段代码中,我们在map算子内部创建了大量的临时对象,如果这样的操作频繁且数据量巨大,Execution Memory很快就会耗尽,从而触发OOM。 4. 解决与优化策略 针对上述情况,我们可以从以下几个方面入手,避免或缓解Executor内存溢出的问题: - 合理配置内存分配:根据任务特性调整spark.executor.memory、spark.shuffle.memoryFraction等相关参数,确保各内存区域大小适中。 bash spark-submit --executor-memory 8g --conf "spark.shuffle.memoryFraction=0.3" - 减少shuffle数据量:尽量避免不必要的shuffle,或者通过repartition或coalesce合理调整分区数量,减轻单个Executor的压力。 - 优化数据结构和算法:尽量减少在用户代码中创建的大对象数量,如例2所示,可以考虑更高效的数据结构或算法来替代。 - 监控与调优:借助Spark UI等工具实时监控Executor内存使用情况,根据实际情况动态调整资源配置。 5. 结语 理解并掌握Spark Executor内存管理机制,以及面对OOM问题时的应对策略,是每个Spark开发者必备的能力。只有这样,我们才能真正地把这台强大的大数据处理引擎玩得溜起来,让它在我们的业务实战中火力全开,释放出最大的价值。记住了啊,每次跟OOM这个家伙过招,其实都是我们在Spark世界里探索和进步的一次大冒险,更是我们锻炼自己、提升数据处理本领的一次实战演练。
2023-07-26 16:22:30
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灵动之光
Tomcat
...b应用的日益复杂化,内存泄漏问题在诸如Tomcat等应用服务器中的影响不容忽视。近期,Apache Tomcat官方团队持续致力于优化内存管理机制,并在最新版本中提供了更为详尽的内存泄漏预防和检测功能。例如,在Tomcat 9及更高版本中,通过JMX(Java Management Extensions)可以实时监控各个Web应用程序的内存使用情况,以便开发者及时发现潜在的内存泄漏问题。 同时,社区内也有不少开发者分享了实战经验和技术文章,深入探讨了如何结合现代工具如MAT(Memory Analyzer Tool)、Arthas等进行内存泄漏的深度排查与分析。这些工具不仅能够帮助定位到具体的代码行和对象引用链,还能提供优化建议,助力开发者更好地理解和解决内存泄漏问题。 此外,针对特定场景下的内存泄漏,比如Spring框架下Bean生命周期管理不当导致的内存泄漏,业界也有多篇技术博客进行了详细解读,并提出了针对性的解决方案。在实际开发过程中,遵循设计模式、合理运用依赖注入以及严格管理对象生命周期,是防止内存泄漏的关键所在。 总之,随着技术的不断进步,我们拥有越来越多的工具和策略来应对Tomcat内存泄漏问题。然而,从根本上来说,提高对内存管理的理解,养成良好的编程习惯,才能确保我们的Java Web应用在面对复杂业务场景时依然能保持稳健高效的运行状态。
2023-03-15 09:19:49
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红尘漫步
Kylin
...ube构建时,出现了内存溢出的错误。这不仅会影响我们的工作效率,还会对数据分析的结果产生影响。那么,如何解决这个问题呢?下面我们就来一起探讨一下。 二、理解内存溢出错误的原因 首先,我们需要明白内存溢出是什么意思。说白了,就是程序运行的时候太“贪心”,想要的内存超过了系统的“肚量”,让系统没法满足它的需求,这样一来,程序就闹脾气不干了,可能直接罢工出异常,或者干脆整个“撂挑子”崩溃掉。对于Kylin来说,如果在构建Cube的过程中出现内存溢出,可能是由于以下几个原因: 1. 数据量过大 如果要处理的数据量非常大,那么在构建Cube的时候需要占用大量的内存。特别是当数据存在大量的维度和度量时,这种问题会更加明显。 2. 代码效率低下 如果我们在构建Cube的过程中使用的算法或者数据结构不合理,也可能导致内存溢出的问题。比如说,如果我们选错了用来做计算的数据结构,或者在玩循环操作的时候对内存管理不上心,这些都有可能引发这个问题。 3. 系统配置不足 最后,还有一种可能就是系统的硬件资源不足。比如说,如果你的服务器内存不够大,像个小肚鸡肠的家伙,而你又想让它消化处理一大堆数据的话,那它很可能就要“撑吐了”,也就是出现内存溢出的问题。 三、解决内存溢出错误的方法 了解了内存溢出的原因后,我们就可以采取相应的措施来解决了。一般来说,我们可以从以下几个方面入手: 1. 调整数据处理策略 如果是因为数据量过大而导致的内存溢出,我们可以考虑调整数据处理的策略。比如说,咱们可以尝试把那个超大的数据集,像切蛋糕那样切成几个小块儿,分批处理;或者索性找一个更溜的数据处理方式,这样一来,就能更好地“喂饱”内存,减少它的压力。 2. 优化代码 如果是由于代码效率低下的原因导致的内存溢出,我们可以通过优化代码来解决问题。比如,你可以在做计算时,聪明地选用合适的数据结构,就像选对工具干活才顺手;在进行循环操作时,得当管理内存,就像是个精打细算的家庭主妇,尽量避免那些不必要的内存分配和释放,让程序运行更流畅、更高效。 3. 增加系统资源 最后,如果以上两种方法都无法解决问题,我们可以考虑增加系统的硬件资源,例如增大服务器的内存等。 四、具体案例 接下来,我们将通过一个具体的例子来演示如何在Kylin中解决内存溢出的问题。假设我们要构建一个包含1亿条记录的Cube,每条记录有10个维度和5个度量。我们先来看看如果不做任何优化,直接进行构建会出现什么情况: python 假设我们有一个DataFrame df,其中包含了所有的数据 df = ... 创建一个新的Cube cube = Kylin.create_cube('my_cube', 'table') 开始构建Cube cube.build() 运行这段代码后,我们可能会发现程序出现了内存溢出的错误。这是因为数据量实在太大了,我们在搭建Cube的时候没把内存管理这块整明白,所以才冒出了这个问题来。 为了解决这个问题,我们可以尝试以下几种方法: 1. 将数据分割成多个小的数据集进行处理 python 将数据分割成10个小的数据集 partitions = np.array_split(df, 10) 对每个数据集进行构建 for i in range(10): 构建Cube cube = Kylin.create_cube(f'my_cube_{i}', f'table_{i}') cube.build() 这样,我们就可以将大的数据集分
2023-02-19 17:47:55
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海阔天空-t
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...droid开发过程中内存优化的理解,很多东西都是平常的习惯和一些细节问题,重在剖析优化的原理,养成一种良好的代码习惯。 概述 既然谈优化,就绕不开Android三个内存相关的经典问题: OOM 内存泄漏 频繁GC卡顿 导致这三个问题的原因: OOM App在启动时会从系统分配一个默认的堆内存,同时拥有一个堆内存最大值(可以动态申请这个大小),这个Max Heap Size的大小,决定了软件运行时可以申请的最大运行内存。App软件内存分配是个不断创建和GC回收的过程,就像一个水池拥有注入和排出水的通道,当注入过快,排出不足时,水池满了溢出,Out of Memory,即我们常说的OOM。 内存泄漏 当我们在代码中创建对象,会申请内存空间,同时包含一个对象的引用,当我们长时间不使用该引用时,JVM GC操作时会根据这个引用去释放内存。但是,对象的回收可能有点差错,如果这个对象A被另一个线程B所引用,当我们不再使用A,可A却处于B的hold状态,那么我们每次创建的A都得不到回收,这个时候就会发生内存泄漏了。 频繁GC卡顿 上面说了,App的堆内存有最大值,是有限的,那么如果我们频繁的创建,当运行内存不断上升,为了维持App的运行,GC回收也会频繁操作,软件运行资源有些,必然导致卡顿问题。 JAVA的GC机制,非常的复杂和精辟,不可一言概论之,在看过许多blog之后,给出一点自己的总结。 简述JVM GC 我们都知道Java语言非常的方便,不像C语言,申请和释放内存都是自己操作,java有虚拟机帮忙。Android 的每个应用程序都会使用一个专有的Dalvik虚拟机实例来运行,即使内存泄漏也只是kill当前App. Java虚拟机有一套完整的GC方案,只是简单理解的话就是,它维持着一个对象关系树,当开始GC操作时,它会从GC Roots开始扫描整个Object Tree,当发现某个无法从Tree中引用到的对象时,便将其回收。 GC Roots分类举例: Class类 Alive Thread 线程stack上的对象,如方法或者局部变量 JNI活动对象 System Class Loader Java中的引用关系 java中有四种对象引用关系,分别是:强引用StrongRefernce、软引用SoftReference、弱引用WeakReference、虚引用PhantomReference,这四种引用关系分别对应的效果: StrongRefernce 通过new创建的对象,如Object obj = new Object();,强引用不会被垃圾回收器回收和销毁,即是OOM,所以这也容易造成我们接下来会分析的《非静态内部类持有对象导致的内存泄漏问题》 SoftReference 软引用可以被垃圾回收器回收,但它的生命周期要强于弱引用,但GC回收发生时,只有在内存空间不足时才会回收它 WeakReference 弱引用的生命周期短,可以被GC回收,但GC回收发生时,扫描到弱引用便会被垃圾回收和销毁掉 PhantomReference 虚引用任何时候都可以被GC回收,它不会影响对象的垃圾回收机制,它只有一个构造函数,因此只能配合ReferenceQueue一起使用,用于记录对象回收的过程 PhantomReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) 关于ReferenceQueue 他的作用主要用于记录引用是否被回收,除了强引用其他的引用方式得构造函数中都包含了ReferenceQueue参数。当调用引用的get()方法返回null时,我们的对象不一定已经回收掉了,可能正在进入回收流程中,而当对象被确认回收后,它的引用会被添加到ReferenceQueue中。 Felix obj = new Felix();ReferenceQueue<Felix> rQueue = new ReferenceQueue<Felix>();WeakReference<Felix> weakR = new WeakReference<Felix>(obj,rQueue); 总结 看完Android引用和回收机制,我们对于代码中内存问题的原因也有一定认识,当时现实中内存泄漏或者溢出的问题,总是不经意间,在我之后一些列的文章中,会对不同场景的代码问题进行分析和解决,一起来关注吧! 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/sslinp/article/details/84787843。 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。
2023-10-10 11:39:05
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Golang
... Golang与“内存不足错误”:从新手到高手的探索之旅 一、引子 Golang与内存管理的奥秘 在软件开发的世界里,Golang以其简洁高效的语法和强大的并发处理能力备受开发者青睐。哎呀,就算是那些编程界的资深大拿,在遇到"内存不够用了"这种问题(就是那个ErrOutOfMemoryError)的时候,也难免会感到一阵头大,心里头那股挫败感蹭蹭往上涨。这事儿就像个不讲理的怪兽,你明明代码写得挺顺溜,却偏偏在这儿卡壳了,真是让人又急又恼。嘿,兄弟!这篇文章就是想带你一起深挖这个问题的奥秘,不光是告诉你怎么解决,还会给你分享一些超级实用的小秘诀和实战经验。就像老朋友在你耳边悄悄告诉你那些能让你事半功倍的小窍门,让你在面对挑战时更有底气! 二、深入浅出 理解Golang中的内存管理机制 在Golang中,内存管理是一个自动且复杂的系统。它通过垃圾回收(Garbage Collection, GC)机制来释放不再使用的内存,从而避免了传统的手动内存管理带来的种种问题。嘿,你知道吗?这个系统啊,虽然挺厉害的,但是也不是无敌的!特别是当我们用它来处理超多数据或者同时进行好多操作的时候,如果程序设计不当,就可能会遇到内存不够的问题。就像是你家的冰箱,容量有限,放太多东西就会爆满一样。所以,咱们在使用的时候可得小心点,别让程序“吃”掉所有内存! 三、案例分析 内存泄漏的陷阱 示例代码1: go package main import "fmt" func main() { var largeArray [1000000]int // 创建一个大数组 for i := 0; i < 1000000; i++ { largeArray[i] = i i // 每个元素都是i的平方 } fmt.Println("Memory usage:", memoryUsage()) // 打印内存使用情况 } // 计算当前进程的内存使用量 func memoryUsage() int64 { // 实际的内存计算函数,这里简化为返回固定值 return 1024 1024 10 // 单位为字节 } 这段代码看似简单,却隐藏着内存泄漏的陷阱。哎呀,你瞧这大数组largeArray在循环里头转悠,占了满满一屋子的空间呢!可别小看了这事儿,要是循环一结束,咱们不赶紧把用过的资源还回去,那这些宝贵的空间就白白浪费了,慢慢地,咱们手里的内存就像水龙头的水一样,越用越少,到最后可能连最基本的运行都成问题啦!所以啊,记得干完活儿就收工,别让资源闲置! 四、应对策略 识别并解决内存问题 策略1:合理使用内存池(Memory Pool) 内存池是一种预先分配并管理内存块的方法,可以减少频繁的内存分配和释放带来的性能损耗。在Golang中,可以通过sync.Pool来实现内存池的功能。 go package main import ( "sync" ) var pool = sync.Pool{ New: func() interface{} { return make([]int, 1000) }, } func main() { for i := 0; i < 1000; i++ { data := pool.Get().([]int) // 从内存池获取数据 defer pool.Put(data) // 使用完毕后归还到内存池 // 对数据进行操作... } } 策略2:优化数据结构和算法 在处理大量数据时,选择合适的数据结构和算法对于降低内存消耗至关重要。例如,使用链表而非数组,可以避免一次性分配大量内存。 策略3:使用Go的内置工具检查内存使用情况 利用pprof工具可以深入了解程序的内存使用情况,帮助定位内存泄漏点。 sh go tool pprof ./your_binary 五、实战演练 构建一个安全的并发处理程序 在并发场景下,内存管理变得更加复杂。错误的并发控制策略可能导致死锁或内存泄露。 示例代码2: go package main import ( "sync" "time" ) var wg sync.WaitGroup var mutex sync.Mutex func worker(id int) { defer wg.Done() time.Sleep(5 time.Second) mutex.Lock() defer mutex.Unlock() fmt.Printf("Worker %d finished\n", id) } func main() { for i := 0; i < 10; i++ { wg.Add(1) go worker(i) } wg.Wait() } 通过合理使用sync.WaitGroup和sync.Mutex,我们可以确保所有工作线程安全地执行,并最终正确地关闭所有资源。 六、结语 从错误中学习,不断进步 面对“内存不足错误”,关键在于理解其背后的原因,而不是简单的错误提示。通过实践、分析和优化,我们不仅能解决眼前的问题,还能提升代码质量和效率。记住,每一次挑战都是成长的机会,让我们带着对技术的好奇心和探索精神,不断前进吧! --- 本文旨在提供一个全面的视角,帮助开发者理解和解决Golang中的内存管理问题。嘿,无论你是编程界的菜鸟还是老司机,记得,内存管理这事儿,可得放在心上!就像开车得注意油表一样,编程时管理好内存,能让你的程序跑得又快又好,不卡顿,不崩盘。别怕,多练练手,多看看教程,慢慢你就成了那个内存管理的小能手。记住,学无止境,技术提升也是这样,一点一滴积累,你的编程技能肯定能上一个大台阶!
2024-08-14 16:30:03
115
青春印记
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...导语: C++指针的内存管理相信是大部分C++入门程序员的梦魇,受到Boost的启发,C++11标准推出了智能指针,让我们从指针的内存管理中释放出来,几乎消灭所有new和delete。既然智能指针如此强大,今天我们来一窥智能指针的原理以及在多线程操作中需要注意的细节。 智能指针的由来 在远古时代,C++发明了指针这把双刃剑,既可以让程序员精确地控制堆上每一块内存,也让程序更容易发生crash,大大增加了使用指针的技术门槛。因此,从C++98开始便推出了auto_ptr,对裸指针进行封装,让程序员无需手动释放指针指向的内存区域,在auto_ptr生命周期结束时自动释放,然而,由于auto_ptr在转移指针所有权后会产生野指针,导致程序运行时crash,如下面示例代码所示: auto_ptr<int> p1(new int(10));auto_ptr<int> p2 = p1; //转移控制权p1 += 10; //crash,p1为空指针,可以用p1->get判空做保护 因此在C++11又推出了unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr三种智能指针,慢慢取代auto_ptr。 unique_ptr的使用 unique_ptr是auto_ptr的继承者,对于同一块内存只能有一个持有者,而unique_ptr和auto_ptr唯一区别就是unique_ptr不允许赋值操作,也就是不能放在等号的右边(函数的参数和返回值例外),这一定程度避免了一些误操作导致指针所有权转移,然而,unique_str依然有提供所有权转移的方法move,调用move后,原unique_ptr就会失效,再用其访问裸指针也会发生和auto_ptr相似的crash,如下面示例代码,所以,即使使用了unique_ptr,也要慎重使用move方法,防止指针所有权被转移。 unique_ptr<int> up(new int(5));//auto up2 = up; // 编译错误auto up2 = move(up);cout << up << endl; //crash,up已经失效,无法访问其裸指针 除了上述用法,unique_ptr还支持创建动态数组。在C++中,创建数组有很多方法,如下所示: // 静态数组,在编译时决定了数组大小int arr[10];// 通过指针创建在堆上的数组,可在运行时动态指定数组大小,但需要手动释放内存int arr = new int[10];// 通过std::vector容器创建动态数组,无需手动释放数组内存vector<int> arr(10);// 通过unique_ptr创建动态数组,也无需手动释放数组内存,比vector更轻量化unique_ptr<int[]> arr(new int[10]); 这里需要注意的是,不管vector还是unique_ptr,虽然可以帮我们自动释放数组内存,但如果数组的元素是复杂数据类型时,我们还需要在其析构函数中正确释放内存。 真正的智能指针:shared_ptr auto_ptr和unique_ptr都有或多或少的缺陷,因此C++11还推出了shared_ptr,这也是目前工程内使用最多最广泛的智能指针,他使用引用计数(感觉有参考Objective-C的嫌疑),实现对同一块内存可以有多个引用,在最后一个引用被释放时,指向的内存才释放,这也是和unique_ptr最大的区别。 另外,使用shared_ptr过程中有几点需要注意: 构造shared_ptr的方法,如下示例代码所示,我们尽量使用shared_ptr构造函数或者make_shared的方式创建shared_ptr,禁止使用裸指针赋值的方式,这样会shared_ptr难于管理指针的生命周期。 // 使用裸指针赋值构造,不推荐,裸指针被释放后,shared_ptr就野了,不能完全控制裸指针的生命周期,失去了智能指针价值int p = new int(10);shared_ptr<int>sp = p;delete p; // sp将成为野指针,使用sp将crash// 将裸指针作为匿名指针传入构造函数,一般做法,让shared_ptr接管裸指针的生命周期,更安全shared_ptr<int>sp1(new int(10));// 使用make_shared,推荐做法,更符合工厂模式,可以连代码中的所有new,更高效;方法的参数是用来初始化模板类shared_ptr<int>sp2 = make_shared<int>(10); 禁止使用指向shared_ptr的裸指针,也就是智能指针的指针,这听起来就很奇怪,但开发中我们还需要注意,使用shared_ptr的指针指向一个shared_ptr时,引用计数并不会加一,操作shared_ptr的指针很容易就发生野指针异常。 shared_ptr<int>sp = make_shared<int>(10);cout << sp.use_count() << endl; //输出1shared_ptr<int> sp1 = &sp;cout << (sp1).use_count() << endl; //输出依然是1(sp1).reset(); //sp成为野指针cout << sp << endl; //crash 使用shared_ptr创建动态数组,在介绍unique_ptr时我们就讲过创建动态数组,而shared_ptr同样可以做到,不过稍微复杂一点,如下代码所示,除了要显示指定析构方法外(因为默认是T的析构函数,不是T[]),另外对外的数据类型依然是shared_ptr<T>,非常有迷惑性,看不出来是数组,最后不能直接使用下标读写数组,要先get()获取裸指针才可以使用下标。所以,不推荐使用shared_ptr来创建动态数组,尽量使用unique_ptr,这可是unique_ptr为数不多的优势了。 template <typename T>shared_ptr<T> make_shared_array(size_t size) {return shared_ptr<T>(new T[size], default_delete<T[]>());}shared_ptr<int>sp = make_shared_array(10); //看上去是shared<int>类型,实际上是数组sp.get()[0] = 100; //不能直接使用下标读写数组元素,需要通过get()方法获取裸指针后再操作 用shared_ptr实现多态,在我们使用裸指针时,实现多态就免不了定义虚函数,那么用shared_ptr时也不例外,不过有一处是可以省下的,就是析构函数我们不需要定义为虚函数了,如下面代码所示: class A {public:~A() {cout << "dealloc A" << endl;} };class B : public A {public:~B() {cout << "dealloc B" << endl;} };int main(int argc, const char argv[]) {A a = new B();delete a; //只打印dealloc Ashared_ptr<A>spa = make_shared<B>(); //析构spa是会先打印dealloc B,再打印dealloc Areturn 0;} 循环引用,笔者最先接触引用计数的语言就是Objective-C,而OC中最常出现的内存问题就是循环引用,如下面代码所示,A中引用B,B中引用A,spa和spb的强引用计数永远大于等于1,所以直到程序退出前都不会被退出,这种情况有时候在正常的业务逻辑中是不可避免的,而解决循环引用的方法最有效就是改用weak_ptr,具体可见下一章。 class A {public:shared_ptr<B> b;};class B {public:shared_ptr<A> a;};int main(int argc, const char argv[]) {shared_ptr<A> spa = make_shared<A>();shared_ptr<B> spb = make_shared<B>();spa->b = spb;spb->a = spa;return 0;} //main函数退出后,spa和spb强引用计数依然为1,无法释放 刚柔并济:weak_ptr 正如上一章提到,使用shared_ptr过程中有可能会出现循环引用,关键原因是使用shared_ptr引用一个指针时会导致强引用计数+1,从此该指针的生命周期就会取决于该shared_ptr的生命周期,然而,有些情况我们一个类A里面只是想引用一下另外一个类B的对象,类B对象的创建不在类A,因此类A也无需管理类B对象的释放,这个时候weak_ptr就应运而生了,使用shared_ptr赋值给一个weak_ptr不会增加强引用计数(strong_count),取而代之的是增加一个弱引用计数(weak_count),而弱引用计数不会影响到指针的生命周期,这就解开了循环引用,上一章最后的代码使用weak_ptr可改造为如下代码。 class A {public:shared_ptr<B> b;};class B {public:weak_ptr<A> a;};int main(int argc, const char argv[]) {shared_ptr<A> spa = make_shared<A>();shared_ptr<B> spb = make_shared<B>();spa->b = spb; //spb强引用计数为2,弱引用计数为1spb->a = spa; //spa强引用计数为1,弱引用计数为2return 0;} //main函数退出后,spa先释放,spb再释放,循环解开了使用weak_ptr也有需要注意的点,因为既然weak_ptr不负责裸指针的生命周期,那么weak_ptr也无法直接操作裸指针,我们需要先转化为shared_ptr,这就和OC的Strong-Weak Dance有点像了,具体操作如下:shared_ptr<int> spa = make_shared<int>(10);weak_ptr<int> spb = spa; //weak_ptr无法直接使用裸指针创建if (!spb.expired()) { //weak_ptr最好判断是否过期,使用expired或use_count方法,前者更快spb.lock() += 10; //调用weak_ptr转化为shared_ptr后再操作裸指针}cout << spa << endl; //20 智能指针原理 看到这里,智能指针的用法基本介绍完了,后面笔者来粗浅地分析一下为什么智能指针可以有效帮我们管理裸指针的生命周期。 使用栈对象管理堆对象 在C++中,内存会分为三部分,堆、栈和静态存储区,静态存储区会存放全局变量和静态变量,在程序加载时就初始化,而堆是由程序员自行分配,自行释放的,例如我们使用裸指针分配的内存;而最后栈是系统帮我们分配的,所以也会帮我们自动回收。因此,智能指针就是利用这一性质,通过一个栈上的对象(shared_ptr或unique_ptr)来管理一个堆上的对象(裸指针),在shared_ptr或unique_ptr的析构函数中判断当前裸指针的引用计数情况来决定是否释放裸指针。 shared_ptr引用计数的原理 一开始笔者以为引用计数是放在shared_ptr这个模板类中,但是细想了一下,如果这样将shared_ptr赋值给另一个shared_ptr时,是怎么做到两个shared_ptr的引用计数同时加1呢,让等号两边的shared_ptr中的引用计数同时加1?不对,如果还有第二个shared_ptr再赋值给第三个shared_ptr那怎么办呢?或许通过下面的类图便清楚个中奥秘。 [ boost中shared_ptr与weak_ptr类图 ] 我们重点关注shared_ptr<T>的类图,它就是我们可以直接操作的类,这里面包含裸指针T,还有一个shared_count的对象,而shared_count对象还不是最终的引用计数,它只是包含了一个指向sp_counted_base的指针,这应该就是真正存放引用计数的地方,包括强应用计数和弱引用计数,而且shared_count中包含的是sp_counted_base的指针,不是对象,这也就意味着假如shared_ptr<T> a = b,那么a和b底层pi_指针指向的是同一个sp_counted_base对象,这就很容易做到多个shared_ptr的引用计数永远保持一致了。 多线程安全 本章所说的线程安全有两种情况: 多个线程操作多个不同的shared_ptr对象 C++11中声明了shared_ptr的计数操作具有原子性,不管是赋值导致计数增加还是释放导致计数减少,都是原子性的,这个可以参考sp_counted_base的源码,因此,基于这个特性,假如有多个shared_ptr共同管理一个裸指针,那么多个线程分别通过不同的shared_ptr进行操作是线程安全的。 多个线程操作同一个shared_ptr对象 同样的道理,既然C++11只负责sp_counted_base的原子性,那么shared_ptr本身就没有保证线程安全了,加入两个线程同时访问同一个shared_ptr对象,一个进行释放(reset),另一个读取裸指针的值,那么最后的结果就不确定了,很有可能发生野指针访问crash。 作者:腾讯技术工程 https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5ODYwMjI2MA==&mid=2649743462&idx=1&sn=c9d94ddc25449c6a0052dc48392a33c2&utm_source=tuicool&utm_medium=referralmp.weixin.qq.com 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_31467557/article/details/113049179。 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。
2023-02-24 18:25:46
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...map系统调用 1.内存映射 所谓的内存映射就是把物理内存映射到进程的地址空间之内,这些应用程序就可以直接使用输入输出的地址空间,从而提高读写的效率。Linux提供了mmap()函数,用来映射物理内存。在驱动程序中,应用程序以设备文件为对象,调用mmap()函数,内核进行内存映射的准备工作,生成vm_area_struct结构体,然后调用设备驱动程序中定义的mmap函数。 2.mmap系统调用 mmap将一个文件或者其它对象映射进内存。文件被映射到多个页上,如果文件的大小不是所有页的大小之和,最后一个页不被使用的空间将会清零。munmap执行相反的操作,删除特定地址区域的对象映射。 当使用mmap映射文件到进程后,就可以直接操作这段虚拟地址进行文件的读写等操作,不必再调用read,write等系统调用.但需注意,直接对该段内存写时不会写入超过当前文件大小的内容. 采用共享内存通信的一个显而易见的好处是效率高,因为进程可以直接读写内存,而不需要任何数据的拷贝。对于像管道和消息队列等通信方式,则需要在内核和用户空间进行四次的数据拷贝,而共享内存则只拷贝两次数据:一次从输入文件到共享内存区,另一次从共享内存区到输出文件。实际上,进程之间在共享内存时,并不总是读写少量数据后就解除映射,有新的通信时,再重新建立共享内存区域。而是保持共享区域,直到通信完毕为止,这样,数据内容一直保存在共享内存中,并没有写回文件。共享内存中的内容往往是在解除映射时才写回文件的。因此,采用共享内存的通信方式效率是非常高的。 基于文件的映射,在mmap和munmap执行过程的任何时刻,被映射文件的st_atime可能被更新。如果st_atime字段在前述的情况下没有得到更新,首次对映射区的第一个页索引时会更新该字段的值。用PROT_WRITE 和 MAP_SHARED标志建立起来的文件映射,其st_ctime 和 st_mtime在对映射区写入之后,但在msync()通过MS_SYNC 和 MS_ASYNC两个标志调用之前会被更新。 用法: include <sys/mman.h> void mmap(void start, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset); int munmap(void start, size_t length); 返回说明: 成功执行时,mmap()返回被映射区的指针,munmap()返回0。失败时,mmap()返回MAP_FAILED[其值为(void )-1],munmap返回-1。errno被设为以下的某个值 EACCES:访问出错 EAGAIN:文件已被锁定,或者太多的内存已被锁定 EBADF:fd不是有效的文件描述词 EINVAL:一个或者多个参数无效 ENFILE:已达到系统对打开文件的限制 ENODEV:指定文件所在的文件系统不支持内存映射 ENOMEM:内存不足,或者进程已超出最大内存映射数量 EPERM:权能不足,操作不允许 ETXTBSY:已写的方式打开文件,同时指定MAP_DENYWRITE标志 SIGSEGV:试着向只读区写入 SIGBUS:试着访问不属于进程的内存区 参数: start:映射区的开始地址。 length:映射区的长度。 prot:期望的内存保护标志,不能与文件的打开模式冲突。是以下的某个值,可以通过or运算合理地组合在一起 PROT_EXEC //页内容可以被执行 PROT_READ //页内容可以被读取 PROT_WRITE //页可以被写入 PROT_NONE //页不可访问 flags:指定映射对象的类型,映射选项和映射页是否可以共享。它的值可以是一个或者多个以下位的组合体 MAP_FIXED //使用指定的映射起始地址,如果由start和len参数指定的内存区重叠于现存的映射空间,重叠部分将会被丢弃。如果指定的起始地址不可用,操作将会失败。并且起始地址必须落在页的边界上。 MAP_SHARED //与其它所有映射这个对象的进程共享映射空间。对共享区的写入,相当于输出到文件。直到msync()或者munmap()被调用,文件实际上不会被更新。 MAP_PRIVATE //建立一个写入时拷贝的私有映射。内存区域的写入不会影响到原文件。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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Java
...际上是一个指向对象在内存中的地址。例如,在上述文章中,String str1 = new String(\ hello\ );这里的str1就是一个对象引用,它并不直接存储字符串\ hello\ ,而是存储了该字符串对象在内存中的位置。 常量池 , 常量池是Java运行时内存区域的一部分,主要用于存储编译期生成的各种字面量和符号引用。对于String类型,如果创建的字符串是字面量(如String str1 = \ hello\ ;),JVM会尝试将其放入常量池中,后续再有相同的字面量创建时,将不再新建对象,而是直接引用常量池中的已有实例。这解释了为什么在文章示例中,两个指向相同字面值的字符串变量使用\ ==\ 比较结果为true。 equals()方法 , equals()是Java Object类提供的一个方法,用于检测两个对象的内容是否相等。在Object类中,equals()默认的行为是比较对象引用是否相等,但在诸如String、Integer等许多类中,已经重写了equals()方法以实现基于对象内容的比较。在文章的例子中,即使str1和str2指向不同的内存地址,但它们通过equals()方法比较时能够根据它们包含的实际字符串内容来判断是否相等,所以返回true。
2023-06-27 10:13:01
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键盘勇士
Python
...从而提升代码可读性和运行效率。文章还介绍了functools模块中的reduce函数,用于对列表元素执行累积操作,如求乘积、求序列中最长连续子序列等。 另外,在实际编程实践中,掌握列表的排序、切片、连接、复制等基本操作同样至关重要。例如,使用sorted()函数或列表的sort()方法对列表进行排序;利用切片技术实现列表的部分提取或替换;通过extend()和+运算符完成列表合并等。这些操作不仅能丰富你对Python列表的理解,更能在日常开发任务中助你事半功倍。 总的来说,深入学习和熟练运用Python列表的各种特性与功能,不仅有助于数据分析和处理,更能提升代码编写质量,使程序更加简洁、高效。同时,关注Python社区的最新动态和最佳实践,将能持续拓展你的编程技能边界,紧跟时代发展步伐。
2023-10-05 18:16:18
359
算法侠
VUE
...件监听器等可能会导致内存泄漏的情况时。 例如,除了beforeDestroy或beforeUnmount外,Vue 3引入了setup()函数,它在组件实例创建之后、渲染之前执行,为资源初始化提供了更为灵活的时机。而在卸载阶段,可以结合onUnmounted()来替代旧版的beforeDestroy钩子,实现更加清晰且易于维护的清理逻辑。 此外,对于大型项目或长期运行的应用,有效管理内存至关重要。开发者应深入理解JavaScript垃圾回收机制,并结合Vue.js特性,确保在组件销毁时解除所有引用,防止无用数据长时间占据内存空间。因此,掌握如何利用Vue.js生命周期钩子进行资源释放,不仅是提升应用性能的关键步骤,也是提高代码质量、避免潜在问题的良好实践。 同时,社区中也有许多针对Vue.js内存管理及性能优化的实战案例和深度解析文章,通过学习这些前沿实践,开发者能够更全面地理解和运用Vue.js生命周期钩子,从而编写出更加高效、健壮的组件代码。
2023-12-03 18:12:48
66
逻辑鬼才
MySQL
...渡表的方式可有效避免内存溢出等问题。 值得注意的是,随着云服务的普及,许多云服务商(如AWS RDS、阿里云RDS等)提供了便捷的数据迁移服务,用户可以直接通过控制台界面完成MySQL数据库之间的迁移任务,极大简化了操作流程,并具备良好的容灾备份能力。 深入解读方面,对于那些需要频繁进行数据库同步的企业来说,熟悉并掌握Percona Toolkit、pt-online-schema-change等第三方工具也是必不可少的,它们能够在不影响业务的情况下实现在线修改表结构和数据迁移。 综上所述,MySQL数据导入导出是一个涉及广泛且不断演进的话题,结合最新技术发展与最佳实践,不仅可以提高日常运维效率,还能更好地应对各类复杂的数据库管理挑战。
2023-02-12 10:44:09
70
数据库专家
MySQL
...le_size”等与内存管理和事务日志相关的系统变量,可以显著提升数据库性能并降低延迟。此外,“max_connections”的设置也需要结合服务器硬件资源以及实际并发连接需求进行科学规划。 值得注意的是,随着云原生数据库服务的发展,许多云服务商提供了对MySQL系统变量自动调节的服务,如AWS RDS的参数组功能,能够根据实例类型、工作负载模式智能调整系统变量,减轻运维负担的同时确保数据库运行效率。 综上所述,不仅需要熟练掌握MySQL系统变量的查看与设置方法,更要紧跟技术发展趋势,结合实际情况及数据库最佳实践进行深度调优,以实现数据库系统的高效稳定运行。
2023-09-12 09:01:49
113
算法侠
Java
...ption。这是一个运行时异常,表示当前代码尝试执行的方法或者访问的属性所依赖的对象实际上并不存在。例如,在文章中提到的,如果尝试调用null对象的任何方法或访问其字段,程序就会抛出NullPointerException。 Optional类 , 在Java 8及更高版本中引入的一个容器类,用于代表可能为null的值。Optional类可以帮助程序员更好地设计和编写更安全、更具可读性的代码,避免因直接使用null而导致的空指针异常。通过Optional类,可以明确地表达某个值可能存在也可能不存在的概念,并提供了多种方法来优雅地处理这种不确定性。 基本数据类型 , 在Java编程语言中,基本数据类型是预定义的、不可再细分的数据结构,包括int、float、double、char、boolean等。它们直接存储具体的数值,而不是像对象那样存储指向内存中对象的引用。这些类型的变量在声明后如果没有被显式初始化,会自动赋予默认值,如整型和浮点型的默认值为0,字符型的默认值为 \\u0000 ,布尔型的默认值为false。在文章中,0作为基本数据类型的默认初始值进行了阐述。
2023-08-23 11:18:12
334
键盘勇士
转载文章
...机启动错误的问题时,内存完整性设置、Hyper-V服务状态以及系统级的Hypervisor配置是影响虚拟化环境稳定运行的关键因素。最近,随着Windows 11的更新,微软进一步优化了其内置的虚拟化平台,用户在使用第三方虚拟机软件(如VMware或VirtualBox)时可能会遇到更多兼容性问题。例如,启用Windows安全中心中的内存完整性功能可能导致非Hyper-V虚拟机无法启动。 近期,微软官方发布了关于如何在启用内存完整性功能的同时,确保其他虚拟机软件兼容性的最新指南。该指南建议用户在运行非Hyper-V虚拟化解决方案时,可尝试通过Windows设置中“设备安全性”选项暂时关闭内存完整性保护。此外,对于专业用户而言,深入理解并合理配置Windows Hypervisor Platform的各项参数也是至关重要的,这包括通过Powershell命令行工具对hypervisorlaunchtype进行灵活调整。 值得注意的是,部分IT专业媒体针对这一现象进行了深度解析和实战演示,指导用户如何在确保系统安全的前提下,充分挖掘硬件资源潜力以支持多类型虚拟机的共存与高效运行。同时,一些第三方虚拟机软件也在不断更新适配,力求在Windows 11等新环境下实现更稳定的性能表现。 综上所述,在处理虚拟机启动失败这类问题时,不仅需要了解基本的排查步骤,还需关注操作系统更新动态及第三方软件的兼容性改进,以便及时采取相应措施,避免潜在的冲突影响到日常的开发测试或生产环境的正常运行。
2023-02-22 23:03:19
177
转载
JQuery
...n()凭借其高效的内存管理和运行速度,在此类优化实践中发挥了关键作用。 另外,在大数据处理与可视化领域,.join()方法同样被广泛应用。例如,在D3.js库中创建SVG路径时,需要将坐标点数组转换为连续的路径数据字符串,此时.join()就能派上用场,实现高效的数据格式转化。 不仅如此,.join()方法还揭示了JavaScript对Unicode字符集的良好支持,当数组元素包含非ASCII字符时,它依然能准确无误地拼接成字符串,这对于国际化应用开发具有重要意义。 因此,对于前端开发者而言,不仅需要掌握jQuery等库的便捷功能,更要深入了解JavaScript原生API,如.join()这样的基础函数,以应对不断变化的技术趋势和实际应用场景的需求。同时,持续关注ECMAScript新标准的发展,了解并掌握新的字符串处理方式,也是提升开发效能的关键所在。
2023-04-28 20:55:09
44
码农
Python
...当的使用可能导致程序运行缓慢甚至卡死。实际上,这一问题不仅局限于Python语言本身,而是所有支持正则表达式的编程环境都需要关注的核心性能议题。 最近,在一篇由《Software Performance Engineering》杂志发布的文章中,作者深度剖析了正则表达式引擎的工作原理,并分享了一些实用的优化技巧,包括如何利用懒惰匹配、预编译正则以及针对特定文本结构设计更高效的模式等。例如,针对大数据场景,可以结合内存映射文件技术,将大文件分块进行正则匹配,从而有效避免一次性加载大量数据导致的内存溢出和性能瓶颈。 同时,Python社区也一直在积极改进其内置的re模块。近期,Python 3.9版本引入了新的regex库作为实验性功能,该库提供了更强大且灵活的正则表达式工具,特别在处理复杂和大规模文本时具有更高的性能表现。此外,许多第三方库如regex-tdfa和aho-corasick通过采用不同的算法策略来提升搜索效率,也是值得开发者关注和研究的方向。 综上所述,对正则表达式性能问题的关注和解决并非一蹴而就,而是需要持续跟踪最新的技术动态,结合实际应用场景灵活运用各种优化策略和技术手段,才能在保障程序稳定性和准确性的同时,最大程度地提升处理大规模字符串任务的效率。
2023-05-13 20:11:01
259
程序媛
站内搜索
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知识学习
实践的时候请根据实际情况谨慎操作。
随机学习一条linux命令:
tar --list -f archive.tar.gz
- 列出压缩包内的文件列表。
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