一.CPU Loadcpu load是对使用或者等待cpu进程的统计(数量的累加):每一个使用(running)或者等待(runnable)CPU的进程,都会使load值+1;每一个结束的进程,都会使load值-1.大部分Unix操作系统只计算running和runnable的进程.但是Linux系统除了上述两种状态进行,还计算uninterruptible sleep状态的进程(通常是在等待磁盘IO). cpu load average:分别表示1分钟.5分钟和15分钟内的cpu负载均值,使用…

本文简单介绍volatile关键字的使用,进而引出编译期间内存乱序的问题,并介绍了有效防止编译器内存乱序所带来的问题的解决方法,文中简单提了下CPU指令乱序的现象,但并没有深入讨论. 以下是我搭建的博客地址: http://itblogs.ga/blog/20150329150706/    欢迎到这里阅读文章. volatile关键字 volatile关键字用来修饰一个变量,提示编译器这个变量的值随时会改变.通常会在多线程.信号处理.中断处理.读取硬件寄存器等场合使用. 程序在执行时,通常将数…

前言 其实之前大家都了解过volatile,它的第一个作用是保证内存可见,第二个作用是禁止指令重排序.今天系统学习下为什么CPU会指令重排. 存储器的层次结构图 1.CPU乱序执行指令的根源 CPU读取数据的时候会先从离自己最近且速度最快的L1_cache高速缓存取数据,取不到就找L2_cache,还取不到,就读内存. CPU如果一个cpu在执行的时候需要访问的内存都不在cache中,cpu必须要通过内存总线到主存中取,那么在数据返回到cpu这段时间内(这段时间cpu大致能够执行成百上千条指令的…

简介 CPU为了提高指令执行效率,会在一条指令执行过程中(比去内存读数据(慢100倍)),去同时执行另一条指令,前提是,两条指令没有依赖关系. CPU保证不乱序 MESI--CPU缓存一致性协议(Inter的CPU) 概念 Modified(被修改) 该缓存行只被缓存在该CPU的缓存中,并且是被修改过的(dirty),即与主存中的数据不一致,该缓存行中的内存需要在未来的某个时间点(允许其它CPU读取请主存中相应内存之前)写回(write back)主存. 当被写回主存之后,该缓存行的状态会变成独…

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 ===================…

JMM三大特性原子性 汇编指令 --原子比较和交换在底层的支持 cmp-chxg 总线加锁机制 Synchronized Lock锁机制 public class VolatileAtomicSample { private static volatile int counter = 0; // volatile无法保证原子性 public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 10; i++) { Thread thread…

操作系统的核心功能就是管理计算机硬件,而CPU就是计算机中最核心的硬件.而通过学习笔记3的简史回顾,操作系统通过多进程图像实现对CPU的管理.所以多进程图像是操作系统的核心图像. 参考资料: 课程:哈工大操作系统(本部分对应 L8 && L9) 实验:操作系统原理与实践_Linux - 蓝桥云课 (lanqiao.cn) 笔记:操作系统学习导引 · 语雀 (yuque.com) 1. 从使用CPU开始直观理解CPU管理 要想管理CPU,就要知道如何使用CPU. CPU的工作原理已经很熟悉:…

<30天自制操作系统>笔记(06)——CPU的32位模式 进度回顾 上一篇中实现了启用鼠标.键盘的功能.屏幕上会显示出用户按键.点击鼠标的情况.这是通过设置硬件的中断函数实现的,可以说硬件本身的设计就具有事件驱动的性质,所以软件层面上才有基于事件的消息机制. 但上一篇没有说明中断的来龙去脉,本篇就从头到尾描述一下CPU与此相关的设置问题. Segment 32位的CPU使用32条地址线,能区分232=4G个内存地址.每个内存地址都有1Byte的内容. 分段,就是将4GB的内存分成很多块(blo…

操作系统概念学习笔记 10 CPU调度 多道程序操作系统的基础.通过在进程之间切换CPU.操作系统能够提高计算机的吞吐率. 对于单处理器系统.每次仅仅同意一个进程执行:不论什么其它进程必须等待,直到CPU空暇能被调度为止. 多道程序的目标是在不论什么时候都有某些进程在执行,以使CPU的使用率最大化.多道程序的思想较为简单.当一个进程必须等待时,操作系统会从该进程拿走CPU的使用权,而将CPU交给其它进程. CPU-I/O 区间周期 CPU的成功调度依赖于进程的例如以下属性: 进程执行由CPU执行…

对于CPU的性能监测,通常用top指令能显示出两个指标:cpu 利用率和cpu负荷. 其中%Cpu相关的内容: us表示用户进程cpu利用率,sy表示系统内核进程cpu利用率,ni表示运行正常进程消耗的 CPU 时间百分比,id表示idle time, wa表示IO waiting time,hi表示硬中断(Hardware IRQ)占用CPU的百分比: si表示软中断(Software Interrupts)占用CPU的百分比: st表示steal time:在内存紧张环境下,pagein 强…