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【linux】page cache 和VM Perl 线程和C++性能优化

上一篇 / 下一篇  2010-03-24 11:35:27 / 个人分类:Linux/unix

*Sa@2R#I,PC0调节Page Cache51Testing软件测试网%h(Tc!a%O)ReV2`D.Y

51Testing软件测试网:~.l:r/E&QAO

Linux的内核中,对文件的读写提供一个页面缓冲的机制(Page Cache)。Page Cache存在于内存中,当要读取一个磁盘文件的内容时,内核首先在Page Cache中进行查找,如果要读取的内容已经存在Page Cache中,则无需在对磁盘发起实际的读操作。同样在需要写文件时,写操作也只是将内容存放于Page Cache中,而Page Cache中的更改内容由内核进程pdflush周期性的写回磁盘。在默认情况下,pdflush进程每5秒钟醒来一次,进行数据写回操作。这个写回时间值定义在参数/proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs中。如果在这5秒钟之间,发生电源故障或者系统崩溃,可能会引起数据丢失。如果用户的电源供应比较可靠,或者丢数据丢失的风险不是非常在意,可以适当的提高这个数据写回时间。使用如下命令查看系统当前的写回时间值:

z7nt;~7b0i(n0

cat /proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs51Testing软件测试网 v6Q2\f[q&D3c

 500

"H-o m Uz"_:S7m0

 51Testing软件测试网Fk v-c&i&?)~a,~

此时间值的单位为1/100秒。使用如下命令可以更改此值:51Testing软件测试网6~,nt}|C

 echo 2000 > /proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs

;t.ux'n:J`Ry0o+~4c0

 

W;nRMZA_r*WP0

这样,就可以使pdflush进程20秒才醒来一次,从而减少对磁盘的访问频率。

m)U+f'z$}&bI0

还有一个参数/proc/sys/vm/dirty_expire_centisecs控制一个更改过的页面经过多长时间后被认为是过期的、必须被写回的页面,其默认值是3000(单位也是1/100秒)。用户也可以适当的增加此值,使页面更长时间的驻留在内存中。如下命令:

YKHJBB)h.N0

 echo 4000 > /proc/sys/vm/dirty_expire_centisecs

G bu`,C*b_&x0

 51Testing软件测试网B:m0]D0U"?A6HQ1g?5y

pdflush进程处理的另一种情况是当可用内存量降低的时候,会将一些缓冲页面写回磁盘,释放内存。这个行为是受/proc/sys/vm/dirty_background_ratio参数控制的,此参数的默认值为10,意思是当所有被更改页面总大小占工作内存超过10%时,pdflush会开始写回工作。用户可以增加这个比例,以增加页面驻留在内存的时间。此参数的更改方法同上面两个参数。

8zub `,Qw!b,Y0

Swap分区或文件

e j*o;yP+\0

在 默认情况下,Linux内核并不是只有在物理内存不够用的时候才进行交换,而是为了保证尽量大的磁盘缓冲以及其他一些原因,会尽可能的将非活动的进程及内存页面交换出内存,放在磁盘上的交换分区中。这种默认行为使得在还有大量内存可用的情况下,就会发生交换操作,而释放出的物理内存并没有被利用起来,显然这些交换操作是不必要 的。为了减少因交换引起的磁盘读写,在用户内存足够大的时候,可以考虑禁用swap分区。

A;gP$M,_i0

显示作业和进程信息51Testing软件测试网 H GPp$r5M+H

                              51Testing软件测试网$W*g)]gA6a_h

ian@attic4:~$jobs -l

3Ot~*hD8Lg \0

[1]-  3878 Running                 xclock -d -update 1 &

kui+K-M;A5i1Yc0

[2]+  4320 Running                 xclock -bg wheat -update 1 &

L.GL&Mr G$E0[0

 

K k y1q)N,Z+z0

线程概述51Testing软件测试网#Q0x C\xWY'_-S@B

线程与进程之间既有联系,又完全不同。简单地说,一个线程必然属于某一个进程,而一个进程包含至少一个或者多个线程。51Testing软件测试网#C^:}s%O^3QGHht

 51Testing软件测试网e(xH$B7p,eu yO

 51Testing软件测试网4E ~.n"e/km_%?

  1. Perl程序中,我们也可以通过使用Config模块来动态获取Perl线程模型的相关信息,例如


%]E:ec rt^v/k0Perl
程序中动态获取当前Perl线程模型51Testing软件测试网(L:a%vJ)om~

                              51Testing软件测试网L$l@s*^Ic0x

 #!/usr/bin/perl

G;g(y&s(sK0

 #51Testing软件测试网/c|F-H/e#\`&l_

 use Config;51Testing软件测试网6B;JU V&s;|DU

 if( $Config{useithreads} ) {

e]dZ0I:Rm jsV7zq0

 printf("Hello ithreads\n")

-s!uU]vof Mgf2I0

 }

N Wz%p?M L0

 elsif( $Config{use5005threads} ) {

)_d*seQ0

 printf("Hello 5005threads\n");

'\}| pl7ic0

 }51Testing软件测试网7T/EA!f9l

 else {

(]$mb8M$qi0

 printf("Can not support thread in your perl environment\n");51Testing软件测试网$[LdY1sO

    exit( 1 );51Testing软件测试网Q9TxT$Q)jX:J;N

 }

&T6B `E2Fz]0

 

,zN hKR-h1`0

 51Testing软件测试网] ?"I9b"nL W&S)c&f4A

创建线程

e D(Y0Rqmbj0

Perl里创建一个新的线程非常简单,主要有两种方法,他们分别是:

w!^s~4i$lG0
  1. 使用threads包的create()方法,例如


5O+[ J z$A%d01)
通过create()方法创建线程51Testing软件测试网 z;c+I)s C_X(Z XT

                              

$EG^%@] tU3k0

 use threads;51Testing软件测试网#l-m3Se@

 51Testing软件测试网[RG.f~

 sub say_hello51Testing软件测试网'\3o G{Yi fun6Fp

 {51Testing软件测试网 M3zcZ/\u2S)O+T.~P2f

    printf("Hello thread! @_.\n");

;N2p:L D#V2],fP0

 return( rand(10) );51Testing软件测试网2g4g~/`c j3`

 }

Z,OF#xI G/E)i0

 51Testing软件测试网3_7Sy I4n

 my $t1 = threads->create( \&say_hello, "param1", "param2" );51Testing软件测试网O^u({t])vD;pRq

 my $t2 = threads->create( "say_hello", "param3", "param4" );

,VX{~"q|}0

 my $t3 = threads->create(

$c%I$ZU0~)R0

 sub {

:Y&h0R?(m0

 printf("Hello thread! @_\n");

!goS}nQ0

                 return( rand(10) );

a7~9U,t"t|0

 },

"VT W;[5]4X0

 "param5",51Testing软件测试网_,h K)I0\5TrA8_

             "param6" );51Testing软件测试网6X w$z7~Qq`

 

X{$f`4};W*Ag6J9}0
  1. 使用async{}块创建线程,例如


b;H#F~\2v3SgL02)
通过async{}块创建线程

q/?C``/Rc%`!hu0

                              

;|(uP3s0A;Rc0

 #!/usr/bin/perl51Testing软件测试网SjH A6Ir;{

 #51Testing软件测试网-Nz^^F y)p5ol+I}

 use threads;51Testing软件测试网R@"fe3N8FC

 51Testing软件测试网ls^9YgoER

 my $t4 = async{51Testing软件测试网n e@\sQ O)g

 printf("Hello thread!\n");

` Y6fr'hl G0

         };51Testing软件测试网E/@Gx3]

 

@zZ\;~/_0

 

^f LC i Z#}Y&}o0

析构函数与构造函数51Testing软件测试网W+d-k#a^M+g

 

"pyil npR;d @0

析构函数的调用与构造函数的调用一样,也是类似的递归操作。51Testing软件测试网`{1ix4U1SPQ%t

但有两点不同,一是析构函数没有与构造函数相对应的初始化操作部分,这样析构函数的主要工作就是执行析构函数的函数体;

U z5[.?*xHE0

二是析构函数执行的递归与构造函数刚好相反,而且在每一层的递归中,成员变量对象的析构顺序也与构造时刚好相反。51Testing软件测试网c$JOc!p,D+\(V O%e

 51Testing软件测试网:i u S/N2]n,ZQ[LwN

C++程序汇总消耗性能51Testing软件测试网j&~!~4e:@!ad+Ni

C++程序中,创建/销毁对象是影响性能的一个非常突出的操作。

m^9?2z!~+M"n+`0

首先,如果是从全局堆中生成对象,则需要首先进行动态内存分配操作。众所周知,动态内存分配/回收在C/C++程序中一直都是非常费时的。因为牵涉到寻找匹配大小的内存块,找到后可能还需要截断处理,然后还需要修改维护全局堆内存使用情况信息的链表等。因为意识到频繁的内存操作会严重影响性能的下降,所以已经发展出很多技术用来缓解和降低这种影响,比如内存池技术。其中一个主要目标就是为了减少从动态堆中申请内存的次数,从而提高程序的总体性能。当取得内存后,如果需要生成的目标对象属于一个复杂继承体系中末端的类,那么该构造函数的调用就会引起一长串的递归构造操作。在大型复杂系统中,大量此类对象的创建很快就会成为消耗CPU操作的主要部分。因为注意和意识到对象的创/销毁会降低程序的性能,所以开发人员往往对那些会创建对象的代码非常敏感。在尽量减少自己所写代码生成的对象同时,开发人员也开始留意编译器在编译"悄悄"生成的一些临时对象。开发人员有责任尽量避免编译器为其程序生成临时对象,下面会有一节专门讨论这个问题。语义保持完全一致。51Testing软件测试网c,C(y{3o


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