根据该文章整理 https://blog.csdn.net/myxmu/article/details/8035025 1 解决的问题 内存屏障主要解决了单处理器下的乱序问题和多处理器下的内存同步问题. 2 为什么会乱序 现在的CPU一般采用流水线来执行指令.一个指令的执行被分成:取指.译码.访存.执行.写回.等若干个阶段.然后,多条指令可以同时存在于流水线中,同时被执行. 指令流水线并不是串行的,并不会因为一个耗时很长的指令在"执行"阶段呆很长时间,而导致后续的指令都卡在"…

本文以32位机器为准,串讲一些内存管理的知识点. 1. 虚拟地址.物理地址.逻辑地址.线性地址 虚拟地址又叫线性地址.linux没有采用分段机制,所以逻辑地址和虚拟地址(线性地址)(在用户态,内核态逻辑地址专指下文说的线性偏移前的地址)是一个概念.物理地址自不必提.内核的虚拟地址和物理地址,大部分只差一个线性偏移量.用户空间的虚拟地址和物理地址则采用了多级页表进行映射,但仍称之为线性地址. 2. DMA/HIGH_MEM/NROMAL 分区 在x86结构中,Linux内核虚拟地址空间划分0~3G…

转自:http://www.cnblogs.com/zhaoyl/p/3695517.html 本文以32位机器为准,串讲一些内存管理的知识点. 1. 虚拟地址.物理地址.逻辑地址.线性地址 虚拟地址又叫线性地址.linux没有采用分段机制,所以逻辑地址和虚拟地址(线性地址)(在用户态,内核态逻辑地址专指下文说的线性偏移前的地址)是一个概念.物理地址自不必提.内核的虚拟地址和物理地址,大部分只差一个线性偏移量.用户空间的虚拟地址和物理地址则采用了多级页表进行映射,但仍称之为线性地址. 2. DM…

windows内存管理 windows 内存管理方式主要分为:页式管理,段式管理,段页式管理. 页式管理的基本原理是将各进程的虚拟空间划分为若干个长度相等的页:页式管理把内存空间按照页的大小划分成片或者页面,然后把页式虚拟地址与内存地址建立一一对应的页表:并用相应的硬件地址变换机构来解决离散地址变换问题.页式管理采用请求调页或预调页技术来实现内外存存储器的统一管理.其优点是没有外碎片,每个内碎片不超过页的大小.缺点是,程序全部装入内存,要求有相应的硬件支持.例如地址变换机构缺页中断的产生和选择淘…

深入理解Linux内存分配 为了写一个用户层程序,你也许会声明一个全局变量,这个全局变量可能是一个int类型也可能是一个数组,而声明之后你有可能会先初始化它,也有可能放在之后用到它的时候再初始化.除此之外,你有可能会选择在函数内部去声明局部变量,又或者为变量动态申请内存. 不管你在用户程序中采取哪种方式申请内存,这些都对应着不同的内存分配方式以及不同的数据段,如果再加上代码段,就构成了一个完整的进程.由此可见,一个完整的进程在内存空间中对应着不同的数据区,具体来说,对应着五种不同的数据区: 代码…

Linux内存管理原理 在用户态,内核态逻辑地址专指下文说的线性偏移前的地址Linux内核虚拟3.伙伴算法和slab分配器 16个页面RAM因为最大连续内存大小为16个页面 页面最多16个页面,所以16/2order(0)bimap有8个bit位两个页框page1 与page2组成与两个页框page3 与page4组成,这两个块之间有一个bit位 order(1)bimap有4个bit位order(2)bimap有4个bit位的2个页面分配过程 当我们需要order(1)的空闲页面块时,orde…

关键词:. <Linux并发与同步专题 (1)原子操作和内存屏障> <Linux并发与同步专题 (2)spinlock> <Linux并发与同步专题 (3) 信号量> <Linux并发与同步专题 (4) Mutex互斥量> <Linux并发与同步专题 (5) 读写锁> <Linux并发与同步专题 (6) RCU> <Linux并发与同步专题 (7) 内存管理中的锁> <Linux并发与同步专题 (8) 最新更新与展望…

在上一篇博文中笔者讨论了关于原子操作和自旋锁的相关内容,本篇博文将继续锁机制的讨论,包括内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容.下面首先讨论内存屏障的相关内容. 三.内存屏障 不知读者是是否记得在笔者讨论自旋锁的禁止或使能的时候,提到过一个内存屏障函数.OK,接下来,笔者将讨论内存屏障的具体细节内容.我们首先来看下它的概念,Memory Barrier是指编译器和处理器对代码进行优化(对读写指令进行重新排序)后,导致对内存的写入操作不能及时的反应到读操作中(锁机制无法保证时序正确).可能读起来…

大话Linux内核中锁机制之内存屏障.读写自旋锁及顺序锁 在上一篇博文中笔者讨论了关于原子操作和自旋锁的相关内容,本篇博文将继续锁机制的讨论,包括内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容.下面首先讨论内存屏障的相关内容. 三.内存屏障 不知读者是是否记得在笔者讨论自旋锁的禁止或使能的时候,提到过一个内存屏障函数.OK,接下来,笔者将讨论内存屏障的具体细节内容.我们首先来看下它的概念,Memory Barrier是指编译器和处理器对代码进行优化(对读写指令进行重新排序)后,导致对内存的写入操作不能…

转自:http://blog.csdn.net/goodluckwhh/article/details/9005585 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载.   目录(?)[-] 一每CPU变量 二原子操作 三优化和内存屏障 四自旋锁 自旋锁 自旋锁的数据结构和宏函数 读写自旋锁 读写自旋锁的相关函数   linux内核中的各种“任务”都能看到内核地址空间,因而它们之间也需要同步和互斥.linux内核支持的同步/互斥手段包括: 技术 功能 作用范围 每CPU变量 为每个CPU复制…

Linux进程IPC浅析[进程间通信SystemV共享内存] 共享内存概念,概述 共享内存的相关函数 共享内存概念,概述: 共享内存区域是被多个进程共享的一部分物理内存 多个进程都可把该共享内存映射到自己的虚拟内存空间,全部用户空间的进程若要操作共享内存.都要将其映射到自己的虚拟内存空间中.通过映射的虚拟内存空间地址去操作共享内存,从而达到进程间的数据通信 共享内存是进程间共享数据的一种最快的方法.一个进程向共享内存区域写入了数据.共享这个内存区域的全部进程就能够立马看到当中的内容 本身不提供同…

=================                          LINUX内核内存屏障                          ================= By: David Howells <dhowells@redhat.com>     Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> 译: kouu <kouucocu@126.com> 出处: Linux内核文档 -- Docum…

处理器的乱序和并发执行 目前的高级处理器,为了提高内部逻辑元件的利用率以提高运行速度,通常会采用多指令发射.乱序执行等各种措施.现在普遍使用的一些超标量处理器通常能够在一个指令周期内并发执行多条指令.处理器从L1 I-Cache预取了一批指令后,就会分析找出那些互相没有关联可以并发执行的指令,然后送到几个独立的执行单元进行并发执行.比如下面这样的代码(假定编译器不做优化): z = x + y;p = m + n; CPU就有可能将这两行无关代码分别送到两个算术单元去同时执行.像Freescal…

之前写过一篇简单的介绍mmap()/munmap()的文章<Linux内存管理 (9)mmap>,比较单薄,这里详细的梳理一下. 从常用的使用者角度介绍两个函数的使用:然后重点是分析内核的实现流程:最后对mmap()/munmap()进行一些验证测试. mmap系统调用并不完全是为了共享内存而设计的,它本身提供了不同于一般对普通文件的访问方式,进程可以像读写内存一样对普通文件操作. mmap系统调用使得进程之间通过映射同一个普通文件实现共享内存.普通文件被映射到进程地址空间后,进程可以像访问普…

目录 1. 前言2 2. 结论2 3. volatile应用场景3 4. 内存屏障(Memory Barrier)4 5. setjmp和longjmp4 1) 结果1(非优化编译:g++ -g -o x x.cpp -O0) 5 2) 结果2(优化编译:g++ -g -o x x.cpp -O2) 6 6. 不同CPU架构的一致性模型6 7. x86-TSO7 8. C++标准库对内存顺的支持7 1) 头文件<stdatomic.h> 7 2) 头文件<atomic> 8 附1:…

讲解复杂繁琐的机制原理,最通俗的方法就是用模型架构的方式向读者呈现,先要在整体上了解大方向大架构,再根据大方向大架构来进行分支深入,犹如毛主席那句话“战略上蔑视敌人,战术上重视敌人”.下面我也以这种方式把各个大模型方式向大家画出,并作出简略解述. 一.  地址划分. 1. CPU地址. CPU地址是指CPU的地址总线能寻址的范围,32bit-CPU寻址范围为4G, 这个地址是虚拟的,实际上外部物理内存是不会使用这么大的内存. CPU虚拟地址的4G空间,通常划分为两部分,一部分为内核虚拟地址,通常…

linux内存管理原理深入理解段式页式 https://blog.csdn.net/h674174380/article/details/75453750 其实一直没弄明白 linux 到底是 段页式 还是仅是段式内存管理 2017-07-20 08:52:39 楼下丶小黑 阅读数 6275   前一段时间看了<深入理解Linux内核>对其中的内存管理部分花了不少时间,但是还是有很多问题不是很清楚,最近又花了一些时间复习了一下,在这里记录下自己的理解和对Linux中内存管理的一些看法和认识.…

小结: 1. 很多时候,编译器和 CPU 引起内存乱序访问不会带来什么问题,但一些特殊情况下,程序逻辑的正确性依赖于内存访问顺序,这时候内存乱序访问会带来逻辑上的错误, 2. https://github.com/torvalds/linux/blob/master/Documentation/memory-barriers.txt#L111 ============================ ABSTRACT MEMORY ACCESS MODEL ===================…

https://baike.baidu.com/item/内存屏障 内存屏障,也称内存栅栏,内存栅障,屏障指令等, 是一类同步屏障指令,是CPU或编译器在对内存随机访问的操作中的一个同步点,使得此点之前的所有读写操作都执行后才可以开始执行此点之后的操作.   中文名 内存屏障 别    称 内存栅栏,内存栅障 性    质 同步屏障指令 条    件 现代计算机为了提高性能 简介 编辑 大多数现代计算机为了提高性能而采取乱序执行,这使得内存屏障成为必须. 语义上,内存屏障之前的所有写操作都要写入…

前言 内存屏障(英语:Memory barrier),也称内存栅栏,内存栅障,屏障指令等,是一类同步屏障指令,它使得 CPU 或编译器在对内存进行操作的时候, 严格按照一定的顺序来执行, 也就是说在内存屏障之前的指令和内存屏障之后的指令不会由于系统优化等原因而导致乱序. 大多数现代计算机为了提高性能而采取乱序执行,这使得内存屏障成为必须. 语义上,内存屏障之前的所有写操作都要写入内存:内存屏障之后的读操作都可以获得同步屏障之前的写操作的结果.因此,对于敏感的程序块,写操作之后.读操作之前可以插入…

背景 同步基元分为用户模式和内核模式 用户模式:Iterlocked.Exchange(互锁).SpinLocked(自旋锁).易变构造(volatile关键字.volatile类.Thread.VolatitleRead|Thread.VolatitleWrite).MemoryBarrier. 内存屏障(英語:Memory barrier),也称内存栅栏,内存栅障,屏障指令等,是一类同步屏障指令,它使得 CPU 或编译器在对内存进行操作的时候, 严格按照一定的顺序来执行, 也就是说在内存屏障…

在多核(SMP)多线程的情况下,如果不知道CPU乱序执行的话,将会是一场噩梦,因为无论怎么进行代码Review也不可能发现跟内存屏障(MB)相关的Bug.内存屏障分为两类: 跟编译有关的内存屏障: 告诉编译器,不要优化我,俺不需要 跟CPU有关的内存屏障: 告诉CPU, 不要乱序执行,谢谢 1. NVMeDirect中的内存屏障 /* nvmedirect/include/lib_nvmed.h */ 38 #define COMPILER_BARRIER() asm volatile("&qu…

前言 事情是这样的,一位读者看了我的一篇文章,不认同我文章里面的观点,于是有了下面的交流. 可能是我发的那个狗头的表情,让这位读者认为我不尊重他.于是,这位读者一气之下把我删掉了,在删好友之前,还叫我回家种田. 说实话,你说我菜我是承认的,但你要我回家种田,我不理解.为什么要回家种田呢?养猪不比种田赚钱吗? 我想了很久没有想明白,突然,我看到了这个新闻,瞬间明白了读者的用心良苦. 于是,我决定写下这篇文章,好好地分析一下读者提出的几个问题. 读者的观点 针对这位读者的几个观点: volatile…

运行个JAVA 用sleep去hold住 package org.hjb.test; public class TestOnly { public static void main(String[] args) { System.out.println("sleep .."); try { Thread.sleep(10000000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }   java -Xmx10…

经常遇到一些刚接触Linux的新手会问内存占用怎么那么多?在Linux中经常发现空闲内存很少,似乎所有的内存都被系统占用了,表面感觉是内存不够用了,其实不然.这是Linux内存管理的一个优秀特性,在这方 面,区别于Windows的内存管理.主要特点是,无论物理内存有多大,Linux 都将其充份利用,将一些程序调用过的硬盘数据读入内存,利用内存读写的高速特性来提高Linux系统的数据访问性能.而Windows是只在需要内存时, 才为应用程序分配内存,并不能充分利用大容量的内存空间.换句话说,每增加…

一.Linux 进程在内存中的数据结构 一个可执行程序在存储(没有调入内存)时分为代码段,数据段,未初始化数据段三部分:    1) 代码段:存放CPU执行的机器指令.通常代码区是共享的,即其它执行程序可调用它.假如机器中有数个进程运行相同的一个程序,那么它们就可以使用同一个代码段.     2) 数据段:存放已初始化的全局变量.静态变量(包括全局和局部的).常量.static全局变量和static函数只能在当前文件中被调用.     3) 未初始化数据区(uninitializeddata s…

Linux模块机制浅析   Linux允许用户通过插入模块,实现干预内核的目的.一直以来,对linux的模块机制都不够清晰,因此本文对内核模块的加载机制进行简单地分析. 模块的Hello World! 我们通过创建一个简单的模块进行测试.首先是源文件main.c和Makefile. florian@florian-pc:~/module$ cat main.c #include<linux/module.h> #include<linux/init.h> static int __…

在高并发模型中,无是面对物理机SMP系统模型,还是面对像JVM的虚拟机多线程并发内存模型,指令重排(编译器.运行时)和内存屏障都是非常重要的概念,因此,搞清楚这些概念和原理很重要.否则,你很难搞清楚哪些操作是在并发先绝对安全的?哪些是相对安全的?哪些并发同步手段性能最低?valotile的二层语义分别是什么?等等. 本来打算自己写一篇有关JVM内存模型的博文,后来整理资料的时候偶然发现一篇很好的相关文章(出自美团点评团队),个人感觉这篇文章写得比较全面,最起码概念层的东西讲清楚了,遂转载给大家.…

查看Linux内存使用情况 free -m Linux内存清理:绝大多数情况下都不需要此操作,因为cache的内存在需要的时候是可以自动释放的- 最好先sync几次,再清理内存,有下面三个级别,数值越大清理越彻底.该文件的值默认为0. > /proc/sys/vm/drop_cachesecho 3 > /proc/sys/vm/drop_caches 更多内存清理的介绍参见转载的文章:http://www.cnblogs.com/jyzhao/articles/3999185.html Li…

进程的运行,必须使用内存.下图是Linux中进程中的内存的分布图: 其中最重要的 heap segment 和 stack segment.其它内存段基本是大小固定的.注意stack是向低地址增长的,和heap相反.另外进程的内存地址从0开始,是因为使用的是虚拟内存.所以存在虚拟内存到物理内存的映射.目前服务器一般都是64位的,32位的已经极少了,32为对内存有极大限制. 1. Linux 虚拟内存 Linux是通过虚拟内存的方式来管理内存的.虚拟内存和物理内存之间存在映射关系.当进程在CPU上…