LZY的Code生活

内存管理new expression _callnewh是用户设定的无法分配内存时的动作 Complex* pc = new Complex(1,2);// 编译器转化Complex*pc;try { void* mem = operator new(sizeof(Complex)); pc = static_cast<Complex*>(mem); pc->Complex::Complex(1,2);} catch (std::bad_alloc) { }void* operator new(size_t size, const std::nothrow_t& _THROW0()) { void*p; while((p = malloc(size)) == 0) { _TRY_BEGIN if(_callnewh(size) == 0) break; _CATCH(std::bad_alloc) return(0 ...

The Senmantics of Data类大小的计算 类大小的计算，遵循结构体的对齐原则； 类的大小，与普通数据成员有关，与成员函数和静态成员无关。即普通成员函数、静态成员函数、静态数据成员、静态常量数据成员，均对类的大小无影响； 虚函数对类的大小有影响，是因为虚函数表指针带来的影响； 虚继承对类的大小有影响，是因为虚基表指针带来的影响； 静态数据成员之所以不计算在类的对象大小内，是因为类的静态数据成员被该类所有的对象所共享，并不属于具体哪个对象，静态数据成员定义在内存的全局区； 空类大小 C++的空类是指这个类不带任何数据，即类中没有非静态(non-static)数据成员变量，没有虚函数(virtual function)，也没有虚基类(virtual base class)。 C++标准指出，不允许一个对象（当然包括类对象）的大小为0，不同的对象不能具有相同的地址。 new需要分配不同的内存地址，不能分配内存大小为0的空间； 避免除以 sizeof(T)时得到除以0错误； 计算结果1。 第一种情况，空类的继承：当派生类继承空类后，派生类如果有自己的数据成员，而空基类的一个 ...

The Senmantics of ConstructorsDefault ConstructorMember Class Object has Default Constructor 一个class中没有constructor，但是其中的member object有一个default constructor；编译器会为该class合成一个default constructor；但是会推迟到该constructor被调用时发生 class Foo{ public: Foo(); Foo(int); //...};class Bar{ public: Foo foo; char*str; //...};void foo_bar() { Bar bar; // 编译器合成一个default constructor if(str){}} 例如类A包含两个数据成员对象，分别为：string str和char *Cstr，那么编译器生成 ...

Object Distinction程序设计模型 procedural model char boy[] = "Danny";char *p_son;p_son = new char[strlen(boy) + 1];... abstract data type model(ADT) String girl = "Anna";String daughter;// String::operator=();daughter = girl; object-oriented model void check_in(Library *pmat) { if(pmat->late()) pmat->fine();} 直接或间接处理继承体系中的一个 base class object， 但只有通过pointer或reference的间接处理，才支持OO程序设计所需的 多态性质。 Library thing1;// class Book: public Library{...}Bo ...

Zero Copy 零拷贝（Zero-Copy）是一种 I/O 操作优化技术，可以快速高效地将数据从文件系统移动到网络接口，而不需要将其从内核空间复制到用户空间。其在 FTP 或者 HTTP 等协议中可以显著地提升性能。 因为两次 DMA 都是依赖硬件完成的。所以，所谓的零拷贝，都是为了减少 CPU copy 及减少了上下文的切换。 但是需要注意的是，并不是所有的操作系统都支持这一特性，目前只有在使用 NIO 和 Epoll 传输时才可使用该特性。 传统I/O操作 传统 I/O 的工作方式是，数据读取和写入是从用户空间到内核空间来回复制，而内核空间的数据是通过操作系统层面的 I/O 接口从磁盘读取或写入。 需要两次系统调用read和write read(file, buf, len);write(socket, buf, len); 发生了四次上下文切换与四次数据拷贝 第一次拷贝，把磁盘上的数据拷贝到操作系统内核的缓冲区里，这个拷贝的过程是通过 DMA 搬运的。 第二次拷贝，把内核缓冲区的数据拷贝到用户的缓冲区里，于是我们应用程序就可以使用这部分数 ...

TCP三次握手与四次挥手TCP三次握手 第三次握手是可以携带数据的，前两次握手是不可以携带数据的。 一旦完成三次握手，双方都处于 ESTABLISHED 状态，此时连接就已建立完成，客户端和服务端就可以相互发送数据了。 服务器发送完 SYN-ACK 包，如果未收到客户端响应的确认包，也即第三次握手丢失。那么服务器就会进行首次重传，若等待一段时间仍未收到客户确认包，就进行第二次重传。如果重传次数超过系统规定的最大重传次数，则系统将该连接信息从半连接队列中删除。 原因 避免历史连接：如果只有两次握手，接收到SYN后，服务器就开始向客户端传递数据，直到客户端返回RST，才中断历史连接；浪费服务器资源。 同步双方的序列号：两次握手只保证了一方的初始序列号能被对方成功接收，没办法保证双方的初始序列号都能被确认接收。 序列号作用： 接收方可以去除重复的数据； 接收方可以根据数据包的序列号按序接收； 可以标识发送出去的数据包中， 哪些是已经被对方收到的（通过 ACK 报文中的序列号知道）； 初始序列号不同，防止历史报文被下一个相同四元组的连接接收 避免资源浪费：两次握手时，服务器收 ...

TCP半连接与全连接TCP三次握手内核动作 listen()会初始化半连接队列 connect()发送SYN请求，server对半连接队列进行溢出判断(后面会详细讲解)，没有溢出发送SYN+ACK包；client收到后发送ACK包；Server创建新的sock，从半连接队列中删除，同时将新建的sock加入全连接队列 accept()就是从全连接队列中取出一个文件描述符 半连接队列和全连接队列 半连接队列，SYN队列 全连接队列，accept队列 不管是半连接队列还是全连接队列，都有最大长度限制，超过限制时，内核会直接丢弃，或返回 RST 包。 TCP全连接队列情况 使用ss -lnt查看TCP全连接队列情况 LISTEN状态下 Recv-Q：当前全连接队列的大小，也就是当前已完成三次握手并等待服务端 accept() 的 TCP 连接； Send-Q：当前全连接最大队列长度 非LISTEN状态下 Recv-Q：已收到但未被应用进程读取的字节数； Send-Q：已发送但未收到确认的字节数； 溢出 溢出后的策略由tcp_abort_on_overflow 设置 0 ：如果 ...

TimesharingOSMultiprogOS Qemu把包含多个app的列表和MultiprogOS的image镜像加载到内存中，RustSBI（bootloader）完成基本的硬件初始化后，跳转到MultiprogOS起始位置 MultiprogOS首先进行正常运行前的初始化工作，即建立栈空间和清零bss段，然后通过改进的 AppManager 内核模块从app列表中把所有app都加载到内存中，并按指定顺序让app在用户态一个接一个地执行。 app在执行过程中，会通过系统调用的方式得到MultiprogOS提供的OS服务，如输出字符串等。 CoopOS CoopOS进一步改进了 AppManager 内核模块，把它拆分为负责加载应用的 Loader 内核模块和管理应用运行过程的 TaskManager 内核模块。 TaskManager 通过 task 任务控制块来管理应用程序的执行过程，支持应用程序主动放弃 CPU 并切换到另一个应用继续执行，从而提高系统整体执行效率。 应用程序在运行时有自己所在的内存空间和栈，确保被切换时相关信息不会被其他应用破坏。如果当前应用程序正在 ...

Minnow 初始的TCPSocket是在Linux TCP/IP栈上封装的一个类 lab4开始自己构建TCPPeer对端进行数据传输，直接使用网卡上的IP数据包进行TCP包的构建 lab5实现简易ARP协议，可以转换IP地址和MAC地址NetworkInterface lab6实现了最长前缀匹配的链路层选路算法IP route lab7实现了一个使用IProute、NetworkInterface的端到端的TCP报文传输 数据格式IP包 IPv4数据包构建：不支持IP选项 // IPv4 Internet datagram header (note: IP options are not supported)struct IPv4Header{ static constexpr size_t LENGTH = 20; // IPv4 header length, not including options static constexpr uint8_t DEFAULT_TTL = 128; // A reasonable default TT ...

Hardware and its habits硬件发展Pipelined CPUs 流水线+超标量+乱序执行+分支预测 分支预测失败将导致预取的指令全部丢弃 不同线程共享一个CPU核心，指令分解的微操作流水线失效 Memory References 直接访问内存的成本过高 现代计算机会增加三级缓存尽可能减小成本 Atomic Operation 现代计算机改进原子操作 识别具有原子操作的所有缓存行，所有缓存行由单个CPU所有 非原子操作进行store可以使用store buffer而非cacheline 为维护多个数据的同步，CPU提供了memory barrier Memory Barriers 内存屏障，实现多个数据的同步 Thermal Throttling CPU功耗升高，温度也会升高；受限于冷却设备，可能会自主截断功耗继续升高 Cache Misses 缓存未命中，会取下一级缓存或者内存中取，这实际上增加了开销 I/O Operations