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  • k8s内存/cpu单位解析

    千次阅读 2020-02-27 14:35:45
    1.k8s中内存表示法 ...表示date_time时间点 node的 cpu内存使用情况 3.k8s cpu、内存单位转正常单位 cpu : k8s的1000 = cpu的一个核 如果一台服务器cpu是4核 那么 k8s单位表示就是 4* 1000...

    1.k8s中内存表示法

    内存:MI

    cpu:核

    2.k8s cpu/内存数据样例

    以下 数据通过访问heapster的api获取

    表示date_time时间点 node的 cpu内存使用情况

    3.k8s cpu、内存单位转正常单位

    cpu  : k8s的1000 = cpu的一个核

                如果一台服务器cpu是4核 那么 k8s单位表示就是 4* 1000

    内存 : k8s的8320MI = 8320 * 1024 * 1024 字节 

                       1MI = 1024*1024 字节 

                       同理 1024MI /1024 = 1G

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  • Linux下共享内存编程(共享存储空间)

    万次阅读 多人点赞 2018-07-29 23:44:08
    共享存储允许两个或多个进程共享一个给定的存储区,是进程间通信最快的一种方式。 不要同时对共享存储空间进行...④shmdt函数进行分离(对共享存储段操作结束时的步骤,并不是从系统中删除共享内存和结构) ⑤shm...

    共享存储允许两个或多个进程共享一个给定的存储区,是进程间通信最快的一种方式。

    不要同时对共享存储空间进行写操作,通常,信号量用于同步共享存储访问。

    最简单的共享内存的使用流程

    ①ftok函数生成键值

    ②shmget函数创建共享内存空间

    ③shmat函数获取第一个可用共享内存空间的地址

    ④shmdt函数进行分离(对共享存储段操作结束时的步骤,并不是从系统中删除共享内存和结构)

    ⑤shmctl函数进行删除共享存储空间

    1.ftok函数生成键值

    每一个共享存储段都有一个对应的键值(key)相关联(消息队列、信号量也同样需要)。

    所需头文件:#include<sys/ipc.h>

    函数原型 :key_t ftok(const char *path ,int id);

    path为一个已存在的路径名

    id为0~255之间的一个数值,代表项目ID,自己取

    返回值:成功返回键值(相当于32位的int)。出错返回-1

    例如:key_t key = ftok( “/tmp”, 66);

    2.shmget函数创建共享存储空间并返回一个共享存储标识符

    所需头文件:#include<sys/shm.h>

    函数原型: int shmget(key_t key, size_t size,int flag);

    key为ftok生成的键值

    size为共享内存的长度,以字节为单位

    flag为所需要的操作和权限,可以用来创建一个共享存储空间并返回一个标识符或者获得一个共享标识符。

    flag的值为IPC_CREAT:如果不存在key值的共享存储空间,且权限不为0,则创建共享存储空间,并返回一个共享存储标识符。如果存在,则直接返回共享存储标识符。

    flag的值为 IPC_CREAT | IPC_EXCL:如果不存在key值的共享存储空间,且权限不为0,则创建共享存储空间,并返回一个共享存储标识符。如果存在,则产生错误。

    返回值:成功返回共享存储ID;出错返回-1

    例如:int id = shmget(key,4096,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);创建一个大小为4096个字节的权限为0666(所有用户可读可写,具体查询linux权限相关内容)的共享存储空间,并返回一个整形共享存储标识符,如果key值已经存在有共享存储空间了,则出错返回-1。

         int id = shmget(key,4096,IPC_CREAT|0666);创建一个大小为4096个字节的权限为0666(所有用户可读可写,具体查询linux权限相关内容)的共享存储空间,并返回一个共享存储标识符,如果key值已经存在有共享存储空间了,则直接返回一个共享存储标识符。

    3.shmat函数获取第一个可用共享内存空间的地址

    所需头文件:#include<sys/shm.h>

    函数原型: void *shmat(int shmid, const void *addr, int flag);

    shmid为shmget生成的共享存储标识符

    addr指定共享内存出现在进程内存地址的什么位置,直接指定为NULL让内核自己决定一个合适的地址位置

    flag为对数据的操作,如果指定为SHM_RDONLY则以只读方式连接此段,其他值为读写方式连接此段。

    翻阅linux下shm.c文件得到#define SHM_RDONLY      010000  /* read-only access */

    返回值:成功返回指向共享存储段的指针;错误返回-1(打印出指针的值为全F)

    例如:char *addr  = shmat(id, NULL, 0);就会返回第一个可用的共享内存地址的指针的值给addr 

    4.shmdt函数进行分离

    当不需要对此共享内存进行操作时候,调用shmdt函数进行分离,不是删除此共享存储空间哟。

    所需头文件:#include<sys/shm.h>

    函数原型: int shmdt(const void *addr);

    addr为shmat函数返回的地址指针

    返回值:成功返回0;错误返回-1

    例如:int ret = shmdt(addr);

    5.shmctl函数对共享内存进行控制

    简单的操作就是删除共享存储空间了,也可以获取和改变共享内存的状态

    所需头文件:#include<sys/shm.h>

    函数原型:int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);

    shmid就是shmget函数返回的共享存储标识符

    cmd有三个,常用删除共享内存的为IPC_RMID;IPC_STAT:得到共享内存的状态,把共享内存的shmid_ds结构复制到buf中;IPC_SET:改变共享内存的状态,把buf所指的shmid_ds结构中的uid、gid、mode复制到共享内存的shmid_ds结构内。(内核为每个共享存储段维护着一个结构,结构名为shmid_ds,这里就不讲啦,里面存放着共享内存的大小,pid,存放时间等一些参数)

    buf就是结构体shmid_ds

    返回值:成功返回0;错误返回-1

    例如:int ret = shmctl(id, IPC_RMID,NULL);删除id号的共享存储空间

     

    ps:在Linux下,比如你申请24字节大小的共享存储空间,系统还是会默认给你分配一页的大小,但你还是只能使用这一页上24字节的空间。使用getconf PAGE_SIZE 命令就能显示出一页的大小

    使用ipcs -m可以查看当前系统所有的共享内存空间信息

    如果你的程序创建了一个共享内存段,但没有销毁,可以使用命令ipcrm -m shmid命令删除共享内存段,不然程序再运行有可能出错。

    下面用一个代码例子来使用共享内存

    我创建了一个结构体,想让结构体存入共享内存。写了两个程序,service和client,代码基本相同,不同就是service程序的开始创建共享内存。这两个程序是一个死循环,让你选择是存数据还是读数据还是销毁共享内存。代码写的不是很精致,主要是为了练共享内存,见谅哈。

    command.c文件,构造想存入的结构体,和共享内存的操作函数

    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<string.h>
    #include<sys/types.h>
    #include<sys/shm.h>
    #include "Command.h"
    int sharememory(int ipc_size,int flag)
    {
    	int id;
    	key_t key=ftok("/tmp",66);
    	if(key < 0)
    	{
    		printf("get key error\n");
    		return -1;
    	}
    	id = shmget(key,ipc_size,flag);
    	if(id < 0)
    	{
    		printf("get id error\n");
    		return -1;
    	}
    	return id;
    }
    
    int create_ipc(int ipc_size)
    {
    	return sharememory(ipc_size,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);
    }
    int get_ipc(int ipc_size)
    {
    	return sharememory(ipc_size,IPC_CREAT|0666);
    }
    int destroy_sharememory(int id)
    {
    	return shmctl(id,IPC_RMID,NULL);
    }

    command.h文件。好让service和client调用嘛,方便。

    #define NAME_LEN 20
    typedef struct {
    	char name[NAME_LEN];
    	int age;
    }ckx;
    int sharememory(int ipc_size,int flag);
    int create_ipc(int ipc_size);
    int get_ipc(int ipc_size);

    service.c文件。创建共享内存空间啦,读写等

    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<string.h>
    #include<sys/shm.h>
    #include<sys/types.h>
    #include<stdlib.h>
    #include "Command.h"
    
    int main()
    {
    	int id=create_ipc(sizeof(ckx));
    	int i=0;
    	ckx *p;
    	if(id < 0)
    	{
    		printf("create sharememory error\n");
    		return 0;
    	}
    	id = 0;
    	while(1)
    	{
    		printf("\n\n1.input data to sharememory\n2.get sharememory data\n\
    3.destroy sharememory\ninput select:");
    		scanf("%d",&i);
    		if(i > 3 |i< 1)
    		{
    			printf("input error\n");
    			continue;
    		}
    		
    		id = get_ipc(sizeof(ckx));
    		if(id < 0)
    		{
    			printf("get sharememory error\n");
    			break;
    		}
    		p = (ckx *)shmat(id,NULL,0);
    		if(p < 0)
    		{
    			printf("get sharememory addr error\n");
    			p = NULL;
    			break;
    		}
    		
    		if(i == 1)
    		{
    			char name[NAME_LEN];
    			int age=0;
    			
    			printf("input name:");
    			fflush(stdin);
    			getchar();
    			gets(name);
    			printf("input age:");
    			scanf("%d",&age);
    			
    			strcpy(p->name,name);
    			p->age = age;
    			printf("write success\n");
    
    			if(shmdt(p) == -1)
    			{
    				printf("shmdt error\n");
    			}
    			id = 0;
    		}
    		if(i ==  2)
    		{
    			printf("name:%s \t age:%d\n",p->name,p->age);
    			if(shmdt(p) == -1)
    			{
    				printf("shmdt error\n");
    				break;
    			}
    			id = 0;
    		}
    		if(i == 3)
    		{
    			if(shmdt(p) == -1)
    			{
    				printf("shmdt error\n");
    				break;
    			}
    			break;
    		}
    	}
    	if(id !=0)
    	{
    		if(destroy_sharememory(id)<0)
    		{
    			printf("destroy error\n");
    		}
    	}
    }
    

    client.c基本上就和service.c代码差不多啦,只是想体现共享内存嘛,service读写和client读写,观察现象,体现共享内存

    #include<stdio.h>
    #include<sys/shm.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<string.h>
    #include<sys/types.h>
    #include<stdlib.h>
    #include "Command.h"
    
    int main()
    {
    	int i=0;
    	ckx *p;
    	int id = 0;
    	while(1)
    	{
    		printf("\n\n1.input data to sharememory\n2.get sharememory data\n\
    3.destroy sharememory\ninput select:");
    		scanf("%d",&i);
    		if(i > 3 |i< 1)
    		{
    			printf("input error\n");
    			continue;
    		}
    		
    		id = get_ipc(sizeof(ckx));
    		if(id < 0)
    		{
    			printf("get sharememory error\n");
    			break;
    		}
    		p = (ckx *)shmat(id,NULL,0);
    		if(p < 0)
    		{
    			printf("get sharememory addr error\n");
    			p = NULL;
    			break;
    		}
    		
    		if(i == 1)
    		{
    			char name[NAME_LEN];
    			int age=0;
    			fflush(stdin);
    			getchar();
    			printf("input name:");
    			gets(name);
    			printf("input age:");
    			scanf("%d",&age);
    			
    			strcpy(p->name,name);
    			p->age = age;
    			printf("write success\n");
    
    			if(shmdt(p) == -1)
    			{
    				printf("shmdt error\n");
    			}
    			id = 0;
    		}
    		if(i ==  2)
    		{
    			printf("name:%s \t age:%d\n",p->name,p->age);
    			if(shmdt(p) == -1)
    			{
    				printf("shmdt error\n");
    				break;
    			}
    			id = 0;
    		}
    		if(i == 3)
    		{
    			if(shmdt(p) == -1)
    			{
    				printf("shmdt error\n");
    				break;
    			}
    			break;
    		}
    	}
    	if(id !=0)
    	{
    		if(destroy_sharememory(id)<0)
    		{
    			printf("destroy error\n");
    		}
    	}
    	
    	
    }
    

     

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  • 内存管理方式:页存储、段存储、段页存储非连续分配管理方式允许一个程序分散地装入到不相邻的内存分区,根据分区的大小是否固定分为分页式存储管理方式和分段式存储管理方式。分页存储管理方式中,又根据运行作业时...

                     内存管理方式:页存储、段存储、段页存储

    非连续分配管理方式允许一个程序分散地装入到不相邻的内存分区,根据分区的大小是否固定分为分页式存储管理方式分段式存储管理方式。分页存储管理方式中,又根据运行作业时是否要把作业的所有页面都装入内存才能运行分为基本分页式存储管理方式请求分页式存储管理方式。

    1)       基本分页式存储管理方式

    把主存空间划分为大小相等且固定的块,块相对较小,作为主存的基本单位。每个进程也以块为单位进行划分,进程在执行时,以块为单位逐个申请主存中的块空间。这样,进程只会在为最后一个不完整的块申请一个主存块空间时,才会产生主存碎片。所以尽管会产生内部,但是这种碎片相对进程来说也是很小的,每个进程平均只产生半个块大小的内部碎片。

    分页存储的几个基本概念。进程中的块称为,内存中的块称为页框,,进程在执行时,以块为单位逐个申请主存中的块空间。就是要为每个页面分配主存中的可用页框,这样就产生了页面和页框的一一对应。

    为了方便地址转换,页面大小应该是2的整数幂,同时页面大小应该适中,如果页面太小,这样页表就过长,占用大量内存,而且也会增加硬件地址转换的开销,降低页面换入/换出的效率;页面过大又会使页面内碎片增大,降低内存的利用率。考虑空间效率和时间效率的权衡,页面大小应该适中。

    逻辑地址结构:页号+地址偏移量。页表:为了便于在内存中找到进程的每个页面所对应的物理块,系统为每个进程建立一张页表,记录页面在内存中对应的物理块号,页表一般放在内存中。在配置了页表后,进程执行时,通过查找该表,即可找到每页在内存中的物理块号。可见,页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射。

    2)       基本分段存储管理方式

    段式管理方式按照用户进程中的自然段划分逻辑空间。列如,用户进程由主程序,两个子程序,栈和一段数据组成,于是可以把这个用户进程划分为5个段,每段从0开始编址,并分配一段连续的地址空间(段内要求连续,段间不要求连续)。逻辑地址由段号+段内偏移量组成

    3)       段页式管理方式

    分页式存储管理可以有效的提高内存利用率,而分段存储管理能反应程序的逻辑结构并有利于段的共享。把这两种方式结合起来,就是段页式存储管理方式。

    在段页式系统中,作业的地址空间首先被分成若干逻辑段,每段都有自己的段号,然后再将每一段划分成若干大小固定的页。对内存空间的管理仍然和分页存储管理一样,将其分成若干和页面大小相同的存储块,对内存的分配以存储块为单位。

    在段页式系统中,作业的逻辑地址分为3个部分:段号,页号和页面偏移量。为了实现地址变换,系统为每个进程建立一张段表,而每个分段有一张页表。段表中包括段号、页表长度和页表起始地址。页表中包括页号和块号。此外,系统中还有一个段表寄存器,指出作业的段表起始地址和段表长度。

    在进行地址变换时,首先通过段表查到页表起始地址,然后通过页表查到页框号,最后形成物理地址。


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  • java对象内存存储结构理解

    千次阅读 2018-09-16 13:19:52
    一、java程序的操作系统的内存申请 操作系统的空间申请是以进程为单位。进程包含至少一个线程,当我们运行一个java程序时,开启一个javaw虚拟机进程,并且默认构建一个线程(即main线程),进程向操作系统申请操作...

    一、java程序的操作系统的内存申请

    操作系统的空间申请是以进程为单位。进程包含至少一个线程,当我们运行一个java程序时,开启一个javaw虚拟机进程,并且默认构建一个线程(即main线程),进程向操作系统申请操作系统空间。操作系统空间有两种使用方式,一种叫做栈,另一种叫做堆。java程序中,一个线程就是一个栈,一个进程只有一个堆。如果我们在java程序中没有额外的构建线程,那我们称这个java程序为单进程单线程程序。

    我们在java程序中创建对象时,将引用变量存入栈中 ,将所创建对象和代码存入堆中,由栈中的引用变量指向堆中的对象,实现远程调用,以下进行java实例在内存中创建和使用的详细分析。

     二、java对象内存存储结构理解

    我们都知道通过 类名  引用变量 = new 类名()可以创建一个对象并调用构造函数,通过 引用变量.方法 可以调用函数,但在内存中具体是怎样实现的呢?以下通过举例进行解析。

    	public static void main(String[] args) {
    		
    		Cat c1 = new Cat("黑",4.2);
    		c1.climbTree();
    
    	}

    java程序中,代码的解析是从左到右的。

    1.首先是遇到Cat类,解析并将Cat类代码加载到堆中的代码区,包括类名、属性和方法,这个过程称作类加载过程。

    2.其次是Cat c1,创建一个引用变量,将引用变量保存到栈中。

    3.之后是new Cat,在堆中创建Cat裸对象,对象中只 有显示属性和隐式属性,显示属性即类中定义的属性,隐式属性有两个,分别为this和super,this指向自己,super指向父类。此外还有一个方法指针,指向了代码区中的类方法,所以说类中的方法是所有本类对象共享的方法,比较两个对象的大小也只是比较两个类实例属性的大小,至于方法的多少并不重要。

    4.然后是Cat("黑",4.2),由于创建的对象只是裸对象,所有属性都为空,无法使对象特征化,因此java提供了一种方法叫做构造方法,对象一旦创建就会自动运行来为对象进行初始化操作。构造函数有以下特征:

    a.与类同名

    b.不能有返回值,void也不行

    c.如果在类中没有手动书写构造方法,系统会自动的创建一个无参无实现的构造函数。所以说每个类至少有一个构造函数

     且这里有一个误区,其实这里是缩写的形式,应该是【new Cat ;Cat("黑","4.2");】   ;只是由于后面的同名,于是舍去一个。

    5.第五步就是中间的=号了,这里实现了栈中的引用变量指向了堆中创建的裸对象

    6. 下一行c1.climbTree();,实现了调用类中的方法。这里通过栈中的引用变量找到堆中的裸对象,在通过裸对象中的方法指针找到代码区中的类中的方法,然后调用这个方法。假如说方法还要访问实例属性,那还要通过裸对象中的this指针来获取类中的实例属性。

    三、静态数据区的存储

    1.静态属性的存储

    在java程序的内存堆中,还有一块区域用于存放类中定义的静态数据,我们称为静态数据区。这个区域存放了程序中所有类所定义的静态变量,是一个杂居区域。

    静态数据是如何载入内存的呢?在类加载的过程中,其实就已经将类中定义的静态变量加载到了静态数据区,但这时对象还没有创建。

    静态方法也是在类加载时就存在,但是它被保存在方法区,而不是静态数据区

    2.静态属性的使用

    当类已加载,但实例还未创建时,静态属性可以通过类名来进行访问。而实例属性不能通过类名进行方位,因为这时静态属性已经加载,而实例属性还不存在。

    当类已加载,实例也创建时,静态属性可以通过类名,也可以通过所创建的实例引用变量进行访问。但最好使用类名进行访问,因为使用实例引用变量进行访问的话,效率太低,而且容易误解为实例变量。为什么效率低呢?稍微想一下也知道,通过引用变量去找到实例对象,然后再通过实例对象的方法指针去找代码区的静态变量,再去找到静态数据区的静态变量,这是饶了一大圈,还不如直接用类名进行访问来的高效。

    实例方法也可以通过this来访问静态变量,因为this存在的时候,静态变量早已经存在。但是效率低,易误解。

    3.静态属性与实例属性的区别

    实例属性与静态属性的差别在于实例属性是属于实例的,一个实例一份拷贝,而静态属性是属于类的,不属于任何实例,每个类只有一份静态属性拷贝,这个静态属性被所属类的所有实例共享。

    静态方法只能访问静态属性,而不能访问实例属性;而实例方法既能访问实例属性,又能访问静态属性。

    静态方法无需创建实例,只要类加载就能访问,而实例方法必须通过实例引用变量才能进行访问。

    静态属性存在的时候,实例属性不一定存在。静态属性的诞生周期早于实例属性的诞生周期。

    类加载完成时,静态属性就可以被访问,而实例属性必须等创建实例对象后才能被访问。

    四、 java对象内存存储结构理解图(基于以上事例)

     

    五、构造函数的重载以及层叠构造函数

    构造函数是类实例化时自动运行的对属性进行初始化的函数。java类中,构造函数可以不写,由系统自动生成无参空实现的构造函数,也可以自己制定构造函数,甚至可以有多个构造函数,只要参数的类型或者个数不同,那么这些构造函数就构成了重载。

    public class Car {
    	
    	//实例属性
    	//实例属性属于对象本身,每个对象都有一份拷贝,不能共享,都是对象私有的。
    	String carBrand;
    	Integer carPrice;
    	
    	//静态属性
    	//静态属性属于类本身,属于模具本身,不属于任何对象,一个类只有一份静态属性的拷贝,这个属性被这个类所有的实例共享。
    	//静态属性空间被开辟,此时对象还不存在。
    	static int carCnt=0; //统计汽车实例数量
    	
    	//一个JAVA类一定有构造方法,如果你没有为这个类书写任何构造方法,系统也会给这个类默认提供一个无参空实现的构造方法。
    
    	//无参构造方法
    	//层叠构造方法 (cascading constructors)
    	public Car() {
    		
    		//System.out.println("Car constructor is invoked now!"); //invoke 调用
    		this("福特",120000);	//构造方法调用本类构造方法,不能直接使用本类名,只能够使用this来表征。
    	}
    	
    	public Car(String carBrand){
    		this(carBrand,120000);
    	}
    	
    	public Car(Integer carPrice){
    		this("福特",carPrice);
    	}
    	
    		
    	//全参构造方法
    	public Car(String newCarBrand, Integer carPrice){
    		carBrand="("+newCarBrand+")";
    		this.carPrice=carPrice;
    		carCnt++;
    	}
    	//一个类可以拥有多个构造方法,一般是参数数量不同,或者在参数数量相同的情况下,数据类型不同,我们称这样的现象叫做构造方法的重载。(overload)
    	//构造方法的重载提供了类对象多样性构建策略,为这个类的使用提供了便利。
    	
    	
    	public void run(){
    		//访问实例变量,请尽量加上this,以避免后期有可能本地出现相同名称的局部变量,导致运行出错!
    		//在属性前头写上this,也利于代码的阅读者理解该名称是实例变量
    		System.out.println("一辆"+this.carBrand+"品牌的价位为"+this.carPrice+"元的汽车在奔驰!");
    	}
    	
    	public static void showCarCnt(){
    		System.out.println("您到现在为止已经创建了"+Car.carCnt+"辆汽车!");
    	}
    	
    
    }
    

     

    以上的代码中,car类中有四个构造方法, 他们之间构成了重载,程序员可以根据不同的情况调用不同的构造函数来进行不同方式的属性的初始化。构造函数的多样化为程序员开发提供了很大的便利。

    在java类中,如果我们要重载多个构造方法,而属性又很多的情况下,那程序员需要耗费大量的时间去进行属性初始化的逻辑书写,这是非常繁琐的,且一旦要修改,每个构造函数都需要进行修改,不利于程序的维护。因此,java提供了一种方法,叫做层叠构造函数:

    层叠构造函数是以全参构造函数为基础(或者所需的足够的初始化属性),其他构造函数调用该构造函数,从而实现构造函数之间的相互调用,那样的话大大节省了程序员的时间,且一旦要修改,只需要修改被调用构造函数即可,方便快捷。但是构造方法调用本类构造方法,不能直接使用本类名,只能够使用this来表征。如以上代码中事例。

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内存的存储时间单位一般是