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poll和死锁_计算机基础知识

發(fā)布時(shí)間：2023/12/15 34 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 poll和死锁_计算机基础知识小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

轉(zhuǎn)自：

http://blog.csdn.net/qq_15437629/article/details/52388685

在這里只做備份

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

TCP/IP

模型

TCP/IP協(xié)議集的分層實(shí)施:

為什么要給網(wǎng)絡(luò)劃分層次？

(1)各層之間相對(duì)獨(dú)立，每層都可以用最合適的技術(shù)實(shí)現(xiàn)；

(2)各層只需知道通過層間接口提供的服務(wù)，各層因技術(shù)進(jìn)步而做的改動(dòng)不會(huì)影響到其它層，從而保持體系結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；

(3)將整個(gè)系統(tǒng)劃分為若干子系統(tǒng)，易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)；

(4)促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作

TCP、UDP

比較

TCP 是面向連接的，是可靠的，需要進(jìn)行確認(rèn)和排序，支持流量和錯(cuò)誤控制，

而 UDP是無連接的，不進(jìn)行確認(rèn)和排序，不提供錯(cuò)誤和流量控制功能。

UDP沒有TCP的握手、確認(rèn)、窗口、重傳、擁塞控制等機(jī)制，優(yōu)勢是它在傳遞數(shù)據(jù)時(shí)非常快，傳輸開銷小

TCP報(bào)頭中的字段包括源端口、目標(biāo)端口、序列號(hào)、確認(rèn)號(hào)、報(bào)頭長度、保留字段(保留供以后使用)、編碼位窗口大小、校驗(yàn)和、緊急指針、選項(xiàng)和數(shù)據(jù)字段。

源端口：發(fā)送主機(jī)的應(yīng)用程序的端口號(hào)(端口將在本節(jié)后面解釋)。

目標(biāo)端口：目標(biāo)主機(jī)的應(yīng)用程序的端口號(hào)。

序列號(hào) ：一個(gè)編號(hào)， TCP 用來將數(shù)據(jù)按正確的順序重新排列(稱為排序) 重傳丟失或受損的數(shù)據(jù)。

確認(rèn)號(hào)： TCP 期待接下來收到的數(shù)據(jù)段。

報(bào)頭長度：TCP 報(bào)頭的長度，以 32 位字為單位。它指出了數(shù)據(jù)的開始位置，TCP 報(bào)頭的長度為32 位的整數(shù)倍，即使包含選項(xiàng)時(shí)亦如此。

保留：總是設(shè)置為零。

編碼位/標(biāo)志：用于建立和終止會(huì)話的控制功能。

窗口大小：發(fā)送方愿意接受的窗口大小，單位為字節(jié)

校驗(yàn)和 CRC (Cyclic Redundancy Check，循環(huán)冗余校驗(yàn))：由于 TCP 不信任低層，因此檢查所有數(shù)據(jù)。 CRC 檢查報(bào)頭和數(shù)據(jù)字段。

緊急：僅當(dāng)設(shè)置了編碼位中的緊急指針字段時(shí)，該字段才有效。如果設(shè)置了緊急指針，該字段表示非緊急數(shù)據(jù)的開頭位置相對(duì)于當(dāng)前序列號(hào)的偏移量，單位為字節(jié)。

選項(xiàng) ：長度為 32 位的整數(shù)倍。也就是說，沒有選項(xiàng)時(shí)，長度為。然而，如果包含選項(xiàng)時(shí)導(dǎo)致該字段的長度不是 32位的整數(shù)倍，必須填充零，以確保該字段的長度為 32 位的整數(shù)倍。

數(shù)據(jù)：傳遞給傳輸層的 TCP 協(xié)議的信息，包括上層報(bào)頭。

UDP 報(bào)頭只包含字段源端口、目標(biāo)端口、長度、校驗(yàn)和和數(shù)據(jù)。相對(duì)于TCP報(bào)頭，其字段更少了，但代價(jià)是不提供 TCP 的高級(jí)功能。

源端口號(hào) : 發(fā)送主機(jī)的應(yīng)用程序的端口號(hào)。

目標(biāo)端口號(hào) : 目標(biāo)主機(jī)上被請(qǐng)求的應(yīng)用程序的端口號(hào)

長度 : UDP 報(bào)頭和 UDP 數(shù)據(jù)的總長度

校驗(yàn)和 : UDP 報(bào)頭和 UDP 數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和。

數(shù)據(jù) : 上層數(shù)據(jù)。

TCP、UDP 必須使用端口號(hào)與上層通信，其值不小于1024。在數(shù)據(jù)段中， TCP，UDP 將它們用作源端口和目標(biāo)端口。

小于 1024 的端口號(hào)為知名端口號(hào)。

下表列出了 TCP/IP 協(xié)議簇常用的應(yīng)用程序、它們的知名端口號(hào)以及它們使用的傳輸層協(xié)議: (DHCP->UDP)

可靠性

TCP通過下列方式來提供可靠性：

(1)需要進(jìn)行確認(rèn)和排序：對(duì)于收到的請(qǐng)求，給出確認(rèn)響應(yīng)；對(duì)失序數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排序，然后才交給應(yīng)用層。對(duì)于重復(fù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行丟棄。

(2) TCP將保持它首部和數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)和。如果收到段的檢驗(yàn)和有差錯(cuò)，TCP將丟棄報(bào)文段，不給出響應(yīng)，超時(shí)會(huì)重發(fā)數(shù)據(jù)。

(3)超時(shí)重發(fā)：當(dāng)TCP發(fā)出一個(gè)段后，它啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器，等待目的端確認(rèn)收到這個(gè)報(bào)文段。如果不能及時(shí)收到一個(gè)確認(rèn)，將重發(fā)這個(gè)報(bào)文段。

(4)TCP將數(shù)據(jù)截?cái)酁楹侠淼拈L度進(jìn)行發(fā)送。而UDP程序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)報(bào)長度保持不變。

(5)TCP還能提供流量控制。TCP連接的每一方都有固定大小的緩沖空間，防止發(fā)送速率過快導(dǎo)致接收端的緩沖區(qū)溢出。TCP使用的流量控制協(xié)議是可變大小的滑動(dòng)窗口協(xié)議。

滑動(dòng)窗口技術(shù)：

滑動(dòng)窗口(Sliding window)是一種流量控制技術(shù)。如果發(fā)送端不考慮網(wǎng)絡(luò)情況直接發(fā)送數(shù)據(jù)包，可能會(huì)超過接收端的接收能力而產(chǎn)生丟包的情況。

滑動(dòng)窗口的大小意味著接收方還有多大的緩沖區(qū)可以用于接收數(shù)據(jù)。發(fā)送方可以通過滑動(dòng)窗口的大小來確定應(yīng)該發(fā)送多少字節(jié)的數(shù)據(jù)，防止發(fā)送速率過快導(dǎo)致接收端的緩沖區(qū)溢出。

滑動(dòng)窗口處理過程：

(1)TCP連接階段，雙方協(xié)商窗口尺寸，同時(shí)接收方預(yù)留數(shù)據(jù)緩沖區(qū)用于接收數(shù)據(jù)。

(2)發(fā)送方根據(jù)協(xié)商結(jié)果發(fā)送符合窗口尺寸的數(shù)據(jù)字節(jié)流，并等待對(duì)方確認(rèn)信息。

(3)然后根據(jù)確認(rèn)信息，對(duì)窗口尺寸進(jìn)行調(diào)整，增加或減少發(fā)送未得到確認(rèn)的字節(jié)流中的字節(jié)數(shù)。(例如：出現(xiàn)擁塞時(shí)，將發(fā)送窗口減小為原來的一半，同時(shí)將超時(shí)重傳的時(shí)間間隔擴(kuò)大一倍)

TCP的擁塞控制由4個(gè)核心算法組成：

(1)“慢啟動(dòng)”(Slow Start)：發(fā)送方維持一個(gè)叫做擁塞窗口cwnd(congestion window)的狀態(tài)變量。發(fā)送方讓自己的發(fā)送窗口等于擁塞窗口。慢啟動(dòng)算法的思路就是，不要一開始就發(fā)送大量的數(shù)據(jù)，先探測一下網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度，由小到大逐漸增加擁塞窗口的大小。一次傳輸輪次之后擁塞窗口就加倍。這就是乘法增長。

(2)“擁塞避免”(Congestion voidance)：擁塞避免算法讓擁塞窗口緩慢增長，即每經(jīng)過一個(gè)往返時(shí)間RTT就把發(fā)送方的擁塞窗口cwnd加1，而不是加倍。這樣擁塞窗口按線性規(guī)律緩慢增長。

(3)“快速重傳 ”(Fast Retransmit)：快重傳要求接收方在收到一個(gè)失序的報(bào)文段后就立即發(fā)出重復(fù)確認(rèn)(為的是使發(fā)送方及早知道有報(bào)文段沒有到達(dá)對(duì)方)而不要等到自己發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)捎帶確認(rèn)。快重傳算法規(guī)定，發(fā)送方只要一連收到三個(gè)重復(fù)確認(rèn)就應(yīng)當(dāng)立即重傳對(duì)方尚未收到的報(bào)文段，而不必繼續(xù)等待設(shè)置的重傳計(jì)時(shí)器時(shí)間到期。

(4)“快速恢復(fù)”(Fast Recovery)：①當(dāng)發(fā)送方連續(xù)收到三個(gè)重復(fù)確認(rèn)時(shí)，就執(zhí)行“乘法減小”算法，把慢開始門限ssthresh門限減半。但是接下去并不執(zhí)行慢開始算法。

②因?yàn)榭紤]到如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞的話就不會(huì)收到好幾個(gè)重復(fù)的確認(rèn)，所以發(fā)送方現(xiàn)在認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)可能沒有出現(xiàn)擁塞。所以此時(shí)不執(zhí)行慢開始算法，而是將cwnd設(shè)置為ssthresh的大小，然后執(zhí)行擁塞避免算法。如下圖：

三次握手

首先服務(wù)器創(chuàng)建socket，綁定自身端口號(hào)進(jìn)行監(jiān)聽。

(1)第一次握手：客戶端向服務(wù)器發(fā)送SYN包，假設(shè)序列號(hào)為x，進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài)。

(2)第二次握手：服務(wù)器收到SYN包，進(jìn)行確認(rèn)，發(fā)送ACK報(bào)文，序列號(hào)為x+1，同時(shí)自己也發(fā)送一個(gè)SYN包(假設(shè)序列號(hào)為y)，此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV狀態(tài)。

(3)第三次握手：客戶端收到服務(wù)器B的SYN＋ACK包，向服務(wù)器B發(fā)送確認(rèn)包ACK(確認(rèn)號(hào)為y+1)，客戶端和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)，完成三次握手。

四次揮手

(1)客戶端A發(fā)送一個(gè)FIN，用來關(guān)閉客戶A到服務(wù)器B的數(shù)據(jù)傳送。

(2)服務(wù)器B收到這個(gè)FIN，它發(fā)回一個(gè)ACK，確認(rèn)序號(hào)為收到的序號(hào)加1。

(3)然后服務(wù)器B也會(huì)發(fā)送一個(gè)FIN給客戶端A。

(4)客戶端A發(fā)回ACK報(bào)文確認(rèn)，確認(rèn)序號(hào)為收到序號(hào)加1。

TIME_WAIT狀態(tài)

主動(dòng)關(guān)閉連接的一方會(huì)進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)。這樣設(shè)計(jì)主要有兩個(gè)原因：

(1)可靠地實(shí)現(xiàn)TCP連接的終止。四次揮手過程中，如果客戶端最終發(fā)送的ACK丟失，服務(wù)器會(huì)重發(fā)FIN，通過保持TIME_WAIT狀態(tài)可以允許它重發(fā)ACK，保證TCP連接正常地終止。

(2)讓舊連接的重復(fù)分組在網(wǎng)絡(luò)中消失。因?yàn)槿绻麖?fù)用舊連接的端口馬上開啟一個(gè)新的連接，原來舊連接中的數(shù)據(jù)包可能會(huì)被這個(gè)新連接收到。處于TIME_WAIT狀態(tài)的連接就可以避免這種情況。它會(huì)持續(xù)2個(gè)最大分解生命期(MSL)，也就是一個(gè)IP數(shù)據(jù)包能在網(wǎng)絡(luò)中生存的最長時(shí)間，保證新連接建立的時(shí)候，舊連接的數(shù)據(jù)包已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)中消失了。

TCP/IP、Http、Socket的區(qū)別

TCP協(xié)議對(duì)應(yīng)于傳輸層，主要解決數(shù)據(jù)如何在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，

而HTTP協(xié)議對(duì)應(yīng)于應(yīng)用層，主要解決如何包裝數(shù)據(jù)。

socket則是對(duì)TCP/IP協(xié)議的封裝和應(yīng)用。是應(yīng)用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。

ARP協(xié)議

ARP (Address Resolution Protocol)：地址解析協(xié)議: 負(fù)責(zé)將某個(gè)IP地址解析成對(duì)應(yīng)的MAC地址。

原理：

主機(jī)會(huì)將包含目標(biāo)IP地址的ARP請(qǐng)求廣播到網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)，目標(biāo)主機(jī)收到ARP報(bào)文進(jìn)行響應(yīng)，這樣該主機(jī)就得到目標(biāo)主機(jī)的物理地址；收到返回消息后將該IP地址和物理地址存入本機(jī)ARP緩存中并保留一定時(shí)間，下次請(qǐng)求時(shí)直接查詢ARP緩存以節(jié)約資源。

問題：

Arp是建立在網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)主機(jī)互相信任的基礎(chǔ)上的，主機(jī)收到應(yīng)答報(bào)文時(shí)不會(huì)檢測該報(bào)文的真實(shí)性就會(huì)將其記入本機(jī)ARP緩存；因此攻擊者就可以通過偽造IP地址和MAC地址實(shí)現(xiàn)ARP欺騙，使主機(jī)發(fā)送的信息無法到達(dá)預(yù)期的主機(jī)或到達(dá)錯(cuò)誤的主機(jī)，造成網(wǎng)絡(luò)阻塞或中斷或中斷。

解決：

殺毒軟件，安裝ARP防火墻，

將IP和MAC地址進(jìn)行綁定

對(duì)于不經(jīng)常變動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可以通過靜態(tài)ARP的方式，讓ARP映射不被新的ARP數(shù)據(jù)刷新

icmp協(xié)議

ICMP是(Internet Control Message Protocol)因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議。可向主機(jī)提供有關(guān)網(wǎng)絡(luò)故障的消息，比如網(wǎng)絡(luò)通不通、主機(jī)是否可達(dá)、路由是否可用等。比如我們經(jīng)常使用的Ping命令就是基于icmp協(xié)議的。

ping的原理

Ping主要有兩種情況，一種是同一網(wǎng)段，一種是跨網(wǎng)段的。

如果在同一網(wǎng)段，主機(jī)A ping主機(jī)B，主機(jī)A會(huì)先檢查自己緩存中是否有主機(jī)B的MAC地址，如果沒有B的MAC地址，就會(huì)向外發(fā)送一個(gè)ARP廣播包。交換機(jī)有學(xué)習(xí)MAC地址的能力，它會(huì)檢索自己有沒有保存主機(jī)B的MAC地址，如果有，就直接返回給A主機(jī)，如果沒有，就會(huì)向所有端口發(fā)送ARP廣播，直到主機(jī)B收到了報(bào)文進(jìn)行響應(yīng)。這時(shí)候主機(jī)A 學(xué)到了主機(jī)B的MAC地址，就把這個(gè)MAC封裝到ICMP報(bào)文中向主機(jī)B發(fā)送；當(dāng)主機(jī)B收到了這個(gè)報(bào)文后，就按同樣的格式，返回一個(gè)值給主機(jī)A，完成了同一網(wǎng)段內(nèi)的Ping過程。

如果主機(jī)A發(fā)現(xiàn)主機(jī)B不在同一個(gè)網(wǎng)段，同樣通過發(fā)送ARP廣播，先學(xué)到網(wǎng)關(guān)的MAC地址，發(fā)送ICMP報(bào)文，路由器查找路由表，找到去主機(jī)B的端口，將原來主機(jī)A的MAC地址改為自己的MAC地址向主機(jī)B轉(zhuǎn)發(fā)。這樣一來主機(jī)B也學(xué)到路由器端口MAC，通過路由器就可以完成了跨網(wǎng)段的Ping過程。

Post和Get

區(qū)別：

1、Get是從服務(wù)器端獲取數(shù)據(jù)，Post則是向服務(wù)器端發(fā)送數(shù)據(jù)。

2、在客戶端，Get方式通過URL提交數(shù)據(jù)，在URL地址欄可以看到請(qǐng)求消息，該消息被編碼過；Post數(shù)據(jù)則是放在Html header內(nèi)提交。

3、Get方式提交的參數(shù)及參數(shù)值會(huì)在地址欄顯示，不安全，而Post不會(huì)，比較安全。

4、對(duì)于Get方式，服務(wù)器端用Request.QueryString獲取變量的值；對(duì)用Post方式，服務(wù)器端用Request.Form獲取提交的數(shù)據(jù)值。

5、Get方式提交的數(shù)據(jù)最多1024字節(jié)，而Post則沒有限制。

Cookie和Session

比較CookieSession

儲(chǔ)存位置

客戶端

服務(wù)器端

目的

跟蹤會(huì)話，也可以保存用戶偏好設(shè)置或者保存用戶名密碼等

跟蹤會(huì)話

安全性

不安全

安全

session技術(shù)是要使用到cookie的，之所以出現(xiàn)session技術(shù)，主要是為了安全。

HTTP和HTTPS

基礎(chǔ)知識(shí)：Http的請(qǐng)求格式如下。

<request line>主要包含三個(gè)信息： 1、請(qǐng)求的類型(GET或POST)， 2、要訪問的資源(如\res\img\a.jif)， 3、Http版本(http/1.1) <header> 用來說明服務(wù)器要使用的附加信息 <blank line> 這是Http的規(guī)定，必須空一行 [<request-body>] 請(qǐng)求的內(nèi)容數(shù)據(jù)

HTTPS和HTTP的區(qū)別

一、https協(xié)議需要到ca申請(qǐng)證書，一般免費(fèi)證書很少，需要交費(fèi)。

二、http和https使用的是完全不同的連接方式，用的端口也不一樣，前者是80，后者是443。

三、http是超文本傳輸協(xié)議，信息是明文傳輸，是無狀態(tài)的；https 則是具有安全性的ssl加密傳輸協(xié)議。是由SSL+HTTP協(xié)議構(gòu)建的可進(jìn)行加密傳輸、身份認(rèn)證的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，比http協(xié)議安全。

HTTP1.0和HTTP1.1

HTTP 1.0規(guī)定瀏覽器與服務(wù)器只保持短暫的連接，瀏覽器的每次請(qǐng)求都需要與服務(wù)器建立一個(gè)TCP連接，服務(wù)器完成請(qǐng)求處理后立即斷開TCP連接，服務(wù)器不跟蹤每個(gè)客戶也不記錄過去的請(qǐng)求。

HTTP1.1概括如下：

1. 長鏈接

2. 文件斷點(diǎn)續(xù)傳

3. 請(qǐng)求頭Host字段,一個(gè)服務(wù)器多個(gè)網(wǎng)站

4. 提供了身份認(rèn)證,狀態(tài)管理,Cache緩存等機(jī)制

HTTP 1.1支持持久連接，在一個(gè)TCP連接上可以傳送多個(gè)HTTP請(qǐng)求和響應(yīng)，減少了建立和關(guān)閉連接的消耗和延遲。

HTTP 1.1還允許客戶端不用等待上一次請(qǐng)求結(jié)果返回，就可以發(fā)出下一次請(qǐng)求，但服務(wù)器端必須按照接收到客戶端請(qǐng)求的先后順序依次回送響應(yīng)結(jié)果，以保證客戶端能夠區(qū)分出每次請(qǐng)求的響應(yīng)內(nèi)容，這樣也顯著地減少了整個(gè)下載過程所需要的時(shí)間。

HTTP 1.0不支持Host請(qǐng)求頭字段，HTTP 1.1中增加Host請(qǐng)求頭字段后，WEB瀏覽器可以使用主機(jī)頭名來明確表示要訪問服務(wù)器上的哪個(gè)WEB站點(diǎn)，這才實(shí)現(xiàn)了在一臺(tái)WEB服務(wù)器上可以在同一個(gè)IP地址和端口號(hào)上使用不同的主機(jī)名來創(chuàng)建多個(gè)虛擬WEB站點(diǎn)。

從輸入url到顯示網(wǎng)頁

后臺(tái)發(fā)生了什么？

輸入url地址

瀏覽器通過域名系統(tǒng)(DNS)查找域名的 IP 地址，包括：瀏覽器緩存->系統(tǒng)緩存->路由器緩存->ISP DNS -> 遞歸搜索你的ISP的DNS服務(wù)器從跟域名服務(wù)器開始進(jìn)行遞歸搜索，

瀏覽器向 web 服務(wù)器發(fā)送一個(gè) HTTP 請(qǐng)求

服務(wù)器的重定向響應(yīng)

瀏覽器跟蹤重定向地址

服務(wù)器處理請(qǐng)求

服務(wù)器返回一個(gè) HTTP 響應(yīng)

瀏覽器顯示 HTML

瀏覽器發(fā)送請(qǐng)求獲取嵌入在 HTML 中的資源(如圖片、音頻、視頻、CSS、JS等等)

瀏覽器發(fā)送異步請(qǐng)求

操作系統(tǒng)

進(jìn)程與線程的區(qū)別

(調(diào)度、并發(fā)性、擁有資源、開銷)

進(jìn)程：是程序的一次執(zhí)行，負(fù)責(zé)一個(gè)程序運(yùn)行時(shí)的內(nèi)存分配空間，是資源分配的最小單位；

線程：是進(jìn)程的一個(gè)執(zhí)行單元，是cpu調(diào)度的最小單位。一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線程。

不僅進(jìn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行，同一個(gè)進(jìn)程的多個(gè)線程之間也可并發(fā)執(zhí)行。線程的劃分尺度小于進(jìn)程，使得多線程程序的并發(fā)性高。

每個(gè)進(jìn)程都有獨(dú)立的內(nèi)存地址空間；而同一進(jìn)程中的所有線程共享同一塊內(nèi)存和系統(tǒng)資源，有利于提高了程序的運(yùn)行效率。

概括地說：

進(jìn)程速度慢，內(nèi)存占用、開銷大，但可靠性高，編譯調(diào)試簡單；

線程速度快，內(nèi)存占用、開銷小，但可靠性較差，編譯調(diào)試復(fù)雜。

故需要頻繁創(chuàng)建銷毀’或需要大量計(jì)算的優(yōu)先用線程。

注：多線程和多進(jìn)程的區(qū)別

必須從cpu調(diào)度，上下文切換，數(shù)據(jù)共享，多核cup利用率，資源占用，等等各方面回答，然后有一個(gè)問題必須會(huì)被問到：哪些東西是一個(gè)線程私有的？答案中必須包含寄存器。

進(jìn)程間通信方式：

進(jìn)程間通信主要包括管道, 系統(tǒng) IPC(包括消息隊(duì)列,信號(hào)量,共享內(nèi)存), 信號(hào)，SOCKET.

(1) 管道包括三種:

①普通管道 pipe, 通常有限制,一是半雙工,只能單向傳輸;二是只能在父子進(jìn)程間使用.

②流管道 s_pipe: 去除了第一種限制,可以雙向傳輸.

③命名管道:name_pipe, 去除了第二種限制,可以在許多并不相關(guān)的進(jìn)程之間進(jìn)行通訊.

(2) 消息隊(duì)列( message queue ) ：消息隊(duì)列是消息的鏈表，存放在內(nèi)核中并由消息隊(duì)列標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)。消息隊(duì)列克服了信號(hào)傳遞信息少、管道只能承載無格式字節(jié)流以及緩沖區(qū)大小受限等缺點(diǎn)。

(3) 信號(hào)量( semophore ) ：信號(hào)量是一個(gè)計(jì)數(shù)器，可以用來控制多個(gè)進(jìn)程對(duì)共享資源的訪問。它常作為一種鎖機(jī)制，防止某進(jìn)程正在訪問共享資源時(shí)，其他進(jìn)程也訪問該資源。因此，主要作為進(jìn)程間以及同一進(jìn)程內(nèi)不同線程

之間的同步手段。

(4) 共享內(nèi)存( shared memory ) ：共享內(nèi)存就是映射一段能被其他進(jìn)程所訪問的內(nèi)存，這段共享內(nèi)存由一個(gè)進(jìn)程創(chuàng)建，但多個(gè)進(jìn)程都可以訪問。共享內(nèi)存是最快的 IPC 方式，它是針對(duì)其他進(jìn)程間通信方式運(yùn)行效率低而專門設(shè)計(jì)

的。它往往與其他通信機(jī)制，如信號(hào)量，配合使用，來實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的同步和通信。

(5) 信號(hào) ( signal ) ：信號(hào)是一種比較復(fù)雜的通信方式，用于通知接收進(jìn)程某個(gè)事件已經(jīng)發(fā)生。

(6) 套接字( socket )：套解字也是一種進(jìn)程間通信機(jī)制，與其他通信機(jī)制不同的是它可用于不同機(jī)器間的進(jìn)程通信。

線程間的通信方式:

● 使用全局變量：由于多個(gè)線程可能更改全局變量，因此全局變量最好聲明為violate

● 使用消息實(shí)現(xiàn)通信：在Windows程序設(shè)計(jì)中，每一個(gè)線程都可以擁有自己的消息隊(duì)列(UI線程默認(rèn)自帶消息隊(duì)列和消息循環(huán)，工作線程需要手動(dòng)實(shí)現(xiàn)消息循環(huán))，因此可以采用消息進(jìn)行線程間通信sendMessage,postMessage。

● 使用事件CEvent類實(shí)現(xiàn)線程間通信：Event對(duì)象有兩種狀態(tài)：有信號(hào)和無信號(hào)，線程可以監(jiān)視處于有信號(hào)狀態(tài)的事件，以便在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候執(zhí)行對(duì)事件的操作。

注：Linux進(jìn)程通信與線程通信的區(qū)別：

? linux中的進(jìn)程，是由fork()系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建的；進(jìn)程間都有獨(dú)立的地址空間，它們之間不能之間通信，必須通過進(jìn)程間通信機(jī)制(IPC)來完成。常見得有PIPE、命名管道、消息隊(duì)列、信號(hào)量、共享內(nèi)存、信號(hào)、socket等。

? linux中的線程，是由clone()系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建的，同一進(jìn)程中的所有線程共享同一塊內(nèi)存和系統(tǒng)資源的，故線程間可以直接訪問，但要注意并發(fā)情況，實(shí)現(xiàn)線程同步

同一進(jìn)程中的所有線程共享同一塊內(nèi)存和系統(tǒng)資源的，故線程間可以直接訪問，線程間通信的主要目的用于線程同步。

線程間的同步方式:

線程間的同步方法大體可分為兩類：用戶模式和內(nèi)核模式。

內(nèi)核模式就是指利用系統(tǒng)內(nèi)核對(duì)象的單一性來進(jìn)行同步，使用時(shí)需要切換內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)；

用戶模式就是不需要切換到內(nèi)核態(tài)，只在用戶態(tài)完成操作。

用戶模式下的方法有：原子操作(例如一個(gè)單一的全局變量)，臨界區(qū)。

內(nèi)核模式下的方法有：事件，信號(hào)量，互斥量。

(1)、臨界區(qū)( CCriticalSection)

當(dāng)多個(gè)線程訪問一個(gè)獨(dú)占性共享資源時(shí)，可以使用臨界區(qū)對(duì)象。擁有臨界區(qū)的線程可以訪問被保護(hù)起來的資源或代碼

段，其他線程若想訪問，則被掛起，直到擁有臨界區(qū)的線程放棄臨界區(qū)為止。

具體應(yīng)用方式：

1)、定義臨界區(qū)對(duì)象 CcriticalSection g_CriticalSection;

2)、在訪問共享資源(代碼或變量)之前，先獲得臨界區(qū)對(duì)象， g_CriticalSection.Lock()；

3)、訪問共享資源后，則放棄臨界區(qū)對(duì)象， g_CriticalSection.Unlock()；

(2)、事件( CEvent)

事件機(jī)制，則允許一個(gè)線程在處理完一個(gè)任務(wù)后，主動(dòng)喚醒另外一個(gè)線程執(zhí)行任務(wù)。

比如在某些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序中，一個(gè)線程如 A 負(fù)責(zé)偵聽通信端口，另外一個(gè)線程 B 負(fù)責(zé)更新用戶數(shù)據(jù)，利用事件機(jī)制，則線程 A 可以通知線程 B 何時(shí)更新用戶數(shù)據(jù)。每個(gè) Cevent 對(duì)象可以有兩種狀態(tài)：有信號(hào)狀態(tài)和無信號(hào)狀態(tài)。 Cevent 類對(duì)象有兩種類型：人工事件和自動(dòng)事件。

●自動(dòng)事件對(duì)象，在被至少一個(gè)線程釋放后自動(dòng)返回到無信號(hào)狀態(tài)；

●人工事件對(duì)象，獲得信號(hào)后，釋放可利用線程，但直到調(diào)用成員函數(shù) ReSet()才將其設(shè)置為無信號(hào)狀態(tài)。在創(chuàng)建 Cevent

對(duì)象時(shí)，默認(rèn)創(chuàng)建的是自動(dòng)事件。

(3)、互斥量( CMutex)

互斥對(duì)象和臨界區(qū)對(duì)象非常相似，只是其允許在進(jìn)程間使用，而臨界區(qū)只限制與同一進(jìn)程的各個(gè)線程之間使用，但是更節(jié)省資源，更有效率。

(4)、信號(hào)量( CSemphore)

使用一個(gè)計(jì)數(shù)器來限制可以使用某共享資源的線程數(shù)目。

CSemaphore 類對(duì)象保存了對(duì)當(dāng)前訪問某一個(gè)指定資源的線程的計(jì)數(shù)值，該計(jì)數(shù)值是當(dāng)前還可以使用該資源的線程數(shù)目。如果這個(gè)計(jì)數(shù)達(dá)到了零，則所有對(duì)這個(gè) CSemaphore 類對(duì)象所控制的資源的訪問嘗試都被放入到一個(gè)隊(duì)列中等待，直到超時(shí)或計(jì)數(shù)值不為零為止。

用戶線程和內(nèi)核線程

●用戶線程(ULT)指不需要內(nèi)核支持而在用戶程序中實(shí)現(xiàn)的線程，不依賴于操作系統(tǒng)核心，應(yīng)用進(jìn)程利用線程庫提供創(chuàng)建、同步、調(diào)度和管理線程的函數(shù)來控制用戶線程。不需要用戶態(tài)/核心態(tài)切換，速度快，操作系統(tǒng)內(nèi)核不知道多線程的存在，因此一個(gè)線程阻塞將使得整個(gè)進(jìn)程(包括它的所有線程)阻塞。由于這里的處理器時(shí)間片分配是以進(jìn)程為基本單位，所以每個(gè)線程執(zhí)行的時(shí)間相對(duì)減少。

●內(nèi)核線程(KST，也叫守護(hù)線程)：由操作系統(tǒng)內(nèi)核創(chuàng)建和撤銷。內(nèi)核維護(hù)進(jìn)程及線程的上下文信息以及線程切換。一個(gè)內(nèi)核線程由于I/O操作而阻塞，不會(huì)影響其它線程的運(yùn)行。Windows NT和2000/XP支持內(nèi)核線程。

內(nèi)核線程能很好的利用多核cpu，更有利于并發(fā)使用多處理器的資源，一個(gè)線程阻塞其他線程仍然可以正常運(yùn)行；當(dāng)線程進(jìn)行切換的時(shí)候，需要由用戶態(tài)轉(zhuǎn)化為內(nèi)核態(tài)，上下文切換開銷大。

用戶線程上下文切換開銷小，但是如果一個(gè)線程阻塞整個(gè)進(jìn)程就阻塞了，不能很好的利用多核cpu。

注：通過處理器實(shí)現(xiàn)進(jìn)程交錯(cuò)執(zhí)行的機(jī)制稱為上下文切換。

如何創(chuàng)建守護(hù)進(jìn)程

fork()創(chuàng)建子進(jìn)程，父進(jìn)程退出;

setsid()在子進(jìn)程中創(chuàng)建新會(huì)話

Chdir(“/”)改變當(dāng)前目錄為根目錄;

umask()重設(shè)文件權(quán)限掩碼;

關(guān)閉文件描述符;

內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)的區(qū)別

?當(dāng)一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用而陷入內(nèi)核代碼中執(zhí)行時(shí)，我們就稱進(jìn)程處于內(nèi)核態(tài)。此時(shí)處理器處于特權(quán)級(jí)最高的0級(jí)。當(dāng)進(jìn)程處于內(nèi)核態(tài)時(shí)，執(zhí)行的內(nèi)核代碼會(huì)使用當(dāng)前進(jìn)程的內(nèi)核棧。每個(gè)進(jìn)程都有自己的內(nèi)核棧。

?當(dāng)進(jìn)程在執(zhí)行用戶自己的代碼時(shí)，則稱其處于用戶態(tài)。即此時(shí)處理器在特權(quán)級(jí)最低的3級(jí)。當(dāng)正在執(zhí)行用戶程序而突然被中斷程序中斷時(shí)，此時(shí)用戶程序也可以象征性地稱為處于進(jìn)程的內(nèi)核態(tài)。因?yàn)橹袛嗵幚沓绦驅(qū)⑹褂卯?dāng)前進(jìn)程的內(nèi)核棧。

為什么需要

內(nèi)核態(tài)？

當(dāng)進(jìn)程處于內(nèi)核態(tài)時(shí)，特權(quán)級(jí)最高，才能使用某些重要指令。在CPU的所有指令中，有一些指令是非常危險(xiǎn)的，如果錯(cuò)用，將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰。比如：清內(nèi)存、設(shè)置時(shí)鐘等。普通的應(yīng)用程序只能使用那些不會(huì)造成災(zāi)難的指令。

什么時(shí)候進(jìn)入內(nèi)核態(tài)？

當(dāng)一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用而陷入內(nèi)核代碼中執(zhí)行時(shí)，我們就稱進(jìn)程處于內(nèi)核態(tài)；當(dāng)正在執(zhí)行用戶程序而突然被中斷程序中斷時(shí)，此時(shí)用戶程序也可以象征性地稱為處于進(jìn)程的內(nèi)核態(tài)。因?yàn)橹袛嗵幚沓绦驅(qū)⑹褂卯?dāng)前進(jìn)程的內(nèi)核棧。

并行與并發(fā)

? 并行是指多個(gè)CPU可以同時(shí)單獨(dú)處理多個(gè)進(jìn)程，是真正的同時(shí)進(jìn)行。

? 并發(fā)是指多個(gè)進(jìn)程的指令交錯(cuò)執(zhí)行，宏觀上看起來，多個(gè)任務(wù)就像是同時(shí)在進(jìn)行。

系統(tǒng)一次性預(yù)存很多批處理任務(wù)進(jìn)入內(nèi)存，然后通過一定的調(diào)度算法來讓這些批處理任務(wù)劃分CPU的時(shí)間，這樣看起來，多個(gè)任務(wù)就像是同時(shí)在進(jìn)行。這個(gè)模式，就叫做并發(fā)。

常見的調(diào)度算法

先來先服務(wù)(FCFS, First Come First Serve)：就是按照各個(gè)作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)的自然次序來調(diào)度作業(yè)。這種調(diào)度算法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡單，公平。其缺點(diǎn)是不利于短作業(yè)，因?yàn)槎套鳂I(yè)等待處理的時(shí)間可能比實(shí)際運(yùn)行時(shí)間長得多；

短作業(yè)優(yōu)先(SJF, Shortest Job First)：: 就是優(yōu)先調(diào)度并處理短作業(yè)，所謂短是指作業(yè)的運(yùn)行時(shí)間短。而在作業(yè)未投入運(yùn)行時(shí)，并不能知道它實(shí)際的運(yùn)行時(shí)間的長短，因此需要用戶在提交作業(yè)時(shí)同時(shí)提交作業(yè)運(yùn)行時(shí)間的估計(jì)值。

最高優(yōu)先級(jí)調(diào)度(Priority Scheduling)：每一個(gè)作業(yè)規(guī)定一個(gè)表示該作業(yè)優(yōu)先級(jí)別的整數(shù)，當(dāng)需要將新的作業(yè)由輸入井調(diào)入內(nèi)存處理時(shí)，優(yōu)先選擇優(yōu)先數(shù)最高的作業(yè)。

4.最高響應(yīng)比優(yōu)先算法(HRN)：既利于短作業(yè)又有利于長作業(yè)，選擇響應(yīng)比最高的作業(yè)運(yùn)行。響應(yīng)比=1+作業(yè)等待時(shí)間/作業(yè)處理時(shí)間。

時(shí)間片輪轉(zhuǎn)(RR, Round Robin)

多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度(multilevel feedback queue scheduling)

實(shí)時(shí)調(diào)度算法:

最早截至?xí)r間優(yōu)先 EDF

最低松弛度優(yōu)先 LLF

協(xié)程

? 調(diào)度算法對(duì)于程序來說都是“被動(dòng)”式的。比如調(diào)度算法會(huì)把CPU的時(shí)間分配給還在IO等待中的程序，雖然可以立即檢查并交出CPU，但是這里還是有一個(gè)切換的過程。

? 協(xié)程可以說是“主動(dòng)式”的，由程序來告訴計(jì)算機(jī)，我要進(jìn)行等待IO行為了，可以把CPU的控制權(quán)交給別人，這個(gè)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是用戶態(tài)的。所以，協(xié)程就是在用戶態(tài)線程中，兩個(gè)程序協(xié)商好了，通過某種方式協(xié)作運(yùn)營，共享CPU控制權(quán)的方法。一般來說，這個(gè)協(xié)商的方法通用的關(guān)鍵字就是yield。

協(xié)程與進(jìn)程線程比較有什么優(yōu)勢？

協(xié)程避免了無意義的調(diào)度，由此可以提高性能，但也因此，程序員必須自己承擔(dān)調(diào)度的責(zé)任，同時(shí)，協(xié)程也失去了標(biāo)準(zhǔn)線程使用多CPU的能力

孤兒進(jìn)程

一個(gè)父進(jìn)程退出，而它的一個(gè)或多個(gè)子進(jìn)程還在運(yùn)行，那么那些子進(jìn)程將成為孤兒進(jìn)程。孤兒進(jìn)程將被init進(jìn)程(進(jìn)程號(hào)為1)所收養(yǎng)，并由init進(jìn)程對(duì)它們完成狀態(tài)收集工作。

僵尸進(jìn)程

如果子進(jìn)程已經(jīng)退出，但是父進(jìn)程又沒有調(diào)用wait/waitpid獲取子進(jìn)程的狀態(tài)信息，釋放它占用的資源，該子進(jìn)程將成為僵尸進(jìn)程。

僵尸進(jìn)程怎么解除？怎么避免？

需要找到其父進(jìn)程：ps -ef | grep defunct_process_pid并kill掉。

如何避免：在fork子進(jìn)程之后我們都要wait它們；同時(shí)，當(dāng)子進(jìn)程退出的時(shí)候，內(nèi)核都會(huì)給父進(jìn)程一個(gè)SIGCHLD信號(hào)，我們可以建立一個(gè)捕獲SIGCHLD信號(hào)的處理函數(shù)，在函數(shù)體中調(diào)用wait(或waitpid)，就可以清理退出的子進(jìn)程以達(dá)到防止僵尸進(jìn)程的目的。

物理內(nèi)存與虛擬內(nèi)存

物理內(nèi)存就是系統(tǒng)硬件提供的內(nèi)存大小，是真正的內(nèi)存；

虛擬內(nèi)存是為了滿足物理內(nèi)存的不足而提出的策略，它是利用磁盤空間虛擬出的一塊邏輯內(nèi)存，用作虛擬內(nèi)存的磁盤空間被稱為交換空間(SwapSpace)。

linux內(nèi)存管理機(jī)制

linux的內(nèi)存管理采取的是分頁存取機(jī)制，為了保證物理內(nèi)存能得到充分的利用，內(nèi)核會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⑽锢韮?nèi)存中不經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)頁自動(dòng)交換到虛擬內(nèi)存的交換空間中，而將經(jīng)常使用的信息保留到物理內(nèi)存。

Linux內(nèi)存管理相比于windows的一個(gè)優(yōu)秀特性，就是它的緩存機(jī)制，它會(huì)從內(nèi)存中劃分出一部分空間作為cache、buffers。這樣當(dāng)操作系統(tǒng)需要讀取某些文件時(shí)，會(huì)首先在buffers和cached內(nèi)存區(qū)查找，如果沒有找到需要的數(shù)據(jù)才從磁盤讀取。因?yàn)閮?nèi)存的訪問速度必磁盤快很多，而且數(shù)據(jù)一旦被訪問就很有可能在短期內(nèi)被再次訪問。所以提高了Linux系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問性能。

注：buffers主要用來存放目錄、文件屬性及權(quán)限等等；而cached直接用來緩存我們常用到的文件和數(shù)據(jù)。

要深入了解linux內(nèi)存運(yùn)行機(jī)制，需要知道下面提到的幾個(gè)方面：

?Linux系統(tǒng)會(huì)根據(jù)系統(tǒng)配置不時(shí)地進(jìn)行頁面交換操作，以保持一定量的空閑物理內(nèi)存，有些配置下即使并沒有什么事情需要內(nèi)存，Linux也會(huì)交換出暫時(shí)不用的內(nèi)存頁面。這可以避免等待交換所需的時(shí)間。

?Linux 進(jìn)行頁面交換是有條件的，不是所有頁面在不用時(shí)都交換到虛擬內(nèi)存，linux內(nèi)核根據(jù)“最近最經(jīng)常使用”算法，僅僅將一些不經(jīng)常使用的頁面文件交換到虛擬內(nèi)存

?交換空間的頁面在使用時(shí)會(huì)首先被交換到物理內(nèi)存，如果此時(shí)沒有足夠的物理內(nèi)存來容納這些頁面，它們又會(huì)被馬上交換出去，如此以來，虛擬內(nèi)存中可能沒有足夠空間來存儲(chǔ)這些交換頁面，最終會(huì)導(dǎo)致linux出現(xiàn)假死機(jī)、服務(wù)異常等問題，linux雖然可以在一段時(shí)間內(nèi)自行恢復(fù)，但是恢復(fù)后的系統(tǒng)已經(jīng)基本不可用了。所以，需要合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)Linux內(nèi)存的使用

注：

內(nèi)存監(jiān)控常用指令：top、free；

linux可用內(nèi)存=free+cached+buffers=total-used

內(nèi)存泄漏

指某塊內(nèi)存塊使用完后沒有及時(shí)釋放，不能被再次使用，我們就說這塊內(nèi)存泄漏了。

如何避免內(nèi)存泄漏？

1.減少不必要的全局變量或者生命周期較長的對(duì)象，像HashMap等的使用很容易出現(xiàn)內(nèi)存泄露。

2.注意程序邏輯，避免“死循環(huán)”之類的

3.避免創(chuàng)建過多的對(duì)象和臨時(shí)變量。

4，成對(duì)使用new與delete,malloc和free；用類指針對(duì)象代替原始指針，利用析構(gòu)函數(shù)自動(dòng)釋放內(nèi)存資源

5，對(duì)于循環(huán)引用導(dǎo)致的內(nèi)存泄漏可以使用弱引用的智能指針來解決

6，監(jiān)聽器在釋放對(duì)象時(shí)及時(shí)刪除，數(shù)據(jù)庫連接及時(shí)關(guān)閉。

注：智能指針是一種資源管理類，通過對(duì)原始指針進(jìn)行封裝，在資源管理對(duì)象進(jìn)行析構(gòu)時(shí)對(duì)指針指向的內(nèi)存進(jìn)行釋放，通常使用引用計(jì)數(shù)方式進(jìn)行管理。

如何定位內(nèi)存泄漏？

1，如何發(fā)現(xiàn)內(nèi)存泄漏？

實(shí)際上不同的系統(tǒng)都帶有內(nèi)存監(jiān)視工具，我們可以從監(jiān)視工具收集一段時(shí)間內(nèi)的堆棧內(nèi)存信息，觀測增長趨勢，來確定是否有內(nèi)存泄漏。在 Linux 平臺(tái)可以用 ps 命令，來監(jiān)視內(nèi)存的使用，比如 ps -aux ， (觀測指定進(jìn)程的VSZ值)。

我們可以使用top指令觀察進(jìn)程的動(dòng)態(tài)內(nèi)存總額。

程序退出時(shí)，可以使用ps、kill兩個(gè)命令檢測內(nèi)存使用情況和進(jìn)行回收。

定位方法(包括靜態(tài)分析，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)檢測)

2, 靜態(tài)分析

包括手動(dòng)檢測和靜態(tài)工具分析，這是代價(jià)最小的調(diào)試方法。

2.1 手動(dòng)檢測:通過少量的實(shí)踐和適當(dāng)?shù)奈谋舅阉?#xff0c;您能夠快速驗(yàn)證平衡的 malloc() 和 free() 或者 new 和 delete 的源主體。人工檢測

2.2 靜態(tài)代碼分析工具

比如 splint, PC-LINT, BEAM 等。

BEAM 可以檢測四類問題: 沒有初始化的變量；廢棄的空指針；內(nèi)存泄漏；冗余計(jì)算。而且支持的平臺(tái)比較多

3,動(dòng)態(tài)運(yùn)行檢測

實(shí)時(shí)檢測工具主要有 valgrind, Rational purify 等。

1、valgrind。valgrind檢測的內(nèi)存泄漏是非常準(zhǔn)的，可以精確定位到代碼行甚至是變量。valgrind基于valginrd core框架，這是個(gè)非常有強(qiáng)大的框架，他的作用不僅僅在于檢測內(nèi)存泄漏的，強(qiáng)烈建議測試新手通讀下全部的文檔。valgind自己也會(huì)有誤報(bào)和漏報(bào)，所有具體場景需要具體分析。報(bào)告中一旦出現(xiàn)definitely lost的標(biāo)記，就表示一定會(huì)有內(nèi)存泄漏，泄漏的字節(jié)數(shù)也會(huì)報(bào)告出來，可以根據(jù)泄漏的內(nèi)存大小和請(qǐng)求次數(shù)計(jì)算出到底是那個(gè)變量沒有釋放。

2、利用pmap+gdb，pmap可以列出特定進(jìn)程的所有內(nèi)存分配的地址和大小，通過gdb就可以直接看這些地址屬于什么變量，通過統(tǒng)計(jì)這些內(nèi)存地址的大小，就可以很容易的發(fā)現(xiàn)問題。利用自動(dòng)化的gdb調(diào)試工具也可以很方便的定位。

3、其他的還包括memprof、商業(yè)工具Purify IBM出品，官方宣傳說的不錯(cuò)，但是這種不開放的技術(shù)，在業(yè)界得不到認(rèn)可，國內(nèi)大公司一般那都不用，只有人傻錢多的公司在用。

4、利用一些trace工具，比如ptrace，strace之類的工具，這些trace工具會(huì)追蹤特定的api，只需要統(tǒng)計(jì)malloc和free的調(diào)用次數(shù)就可以簡單的發(fā)現(xiàn)是否有泄漏，但是無法定位代碼行。另外還有一個(gè)更高深的工具，SystemTap，這個(gè)在國內(nèi)應(yīng)用還不多，但是非常厲害，可以方便hook程序的關(guān)鍵邏輯并插入探針。從而可以方便的檢測內(nèi)存泄漏。Systemtap目前還不通用，而且安裝復(fù)雜，暫時(shí)不推薦使用，可以關(guān)注下，過幾年可能會(huì)大規(guī)模應(yīng)用。

linux系統(tǒng)中找出并解決程序錯(cuò)誤方法：

● 添加’print’ 打印語句

● 查詢 (/proc, /sys 等)

死鎖

死鎖：是指多個(gè)進(jìn)程因競爭共享資源而造成的一種僵局，若無外力作用，這些進(jìn)程都在等待對(duì)方執(zhí)行完畢才能繼續(xù)往下執(zhí)行，都陷入了無限的等待中。

原因:

系統(tǒng)資源不足后分配不當(dāng)

程序推進(jìn)順序不當(dāng)

4個(gè)必要條件:

互斥條件：進(jìn)程要求對(duì)所分配的資源進(jìn)行排它性控制，即在一段時(shí)間內(nèi)某資源僅為一進(jìn)程所占用。

請(qǐng)求和保持條件：當(dāng)進(jìn)程因請(qǐng)求資源而阻塞時(shí)，對(duì)已獲得的資源保持不放。

不剝奪條件：進(jìn)程已獲得的資源在未使用完之前，不能剝奪，只能在使用完時(shí)由自己釋放。

環(huán)路等待條件：在發(fā)生死鎖時(shí)，必然存在一個(gè)進(jìn)程–資源的環(huán)形鏈。

解決死鎖的基本方法：

(1)預(yù)防死鎖：打破產(chǎn)生死鎖的4個(gè)必要條件之一

資源一次性分配：(破壞請(qǐng)求和保持條件)

可剝奪資源：即當(dāng)某進(jìn)程新的資源未滿足時(shí)，釋放已占有的資源(破壞不可剝奪條件)

資源有序分配法：系統(tǒng)給每類資源賦予一個(gè)編號(hào)，每一個(gè)進(jìn)程按編號(hào)遞增的順序請(qǐng)求資源，釋放則相反(破壞環(huán)路等待條件)

(2)避免死鎖(銀行家算法):

系統(tǒng)在進(jìn)行資源分配之前預(yù)先計(jì)算資源分配的安全性。若此次分配不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)，則將資源分配給進(jìn)程；否則，進(jìn)程等待。

(3)檢測死鎖：

系統(tǒng)檢測出死鎖發(fā)生的位置和原因，并通過外力把它從死鎖狀態(tài)中解脫出來，常采用的方法有：

1)從其他進(jìn)程剝奪資源：從其它進(jìn)程剝奪足夠數(shù)量的資源給死鎖進(jìn)程，以解除死鎖狀態(tài)；

2)撤消死鎖進(jìn)程：可以直接撤消死鎖進(jìn)程或撤消代價(jià)最小的進(jìn)程，直至有足夠的資源可用，死鎖狀態(tài).消除為止；所謂代價(jià)是指優(yōu)先級(jí)、運(yùn)行代價(jià)、進(jìn)程的重要性和價(jià)值等。

(4). 解除死鎖: 1. 剝奪資源 2. 撤銷進(jìn)程

自旋鎖和互斥鎖

1，自旋鎖：線程一直是running(加鎖——>解鎖)，它是死循環(huán)檢測的，加鎖全程消耗cpu，隨著持鎖時(shí)間的增加，開銷線性增長。主要用在臨界區(qū)持鎖時(shí)間非常短且CPU資源不緊張的情況下。

2，互斥鎖：線程會(huì)從sleep(加鎖)——>running(解鎖)，過程中有上下文的切換，cpu的搶占，信號(hào)的發(fā)送等開銷。但是臨界區(qū)持鎖時(shí)間的大小并不會(huì)對(duì)互斥鎖的開銷造成影響。所以雖然互斥鎖的起始開銷可能高于自旋鎖，卻更適合用于臨界區(qū)持鎖時(shí)間比較長的操作，比如：

1 臨界區(qū)IO操作

2 臨界區(qū)代碼復(fù)雜或者循環(huán)量大

3 臨界區(qū)競爭非常激烈

4 單核處理器

分頁和分段

分頁: 用戶程序的地址空間被劃分成若干固定大小的區(qū)域，稱為“頁”，相應(yīng)地，內(nèi)存空間分成若干個(gè)物理塊，頁和塊的大小相等。可將用戶程序的任一頁放在內(nèi)存的任一塊中，實(shí)現(xiàn)了離散分配。會(huì)產(chǎn)生內(nèi)零頭。

分段: 將用戶程序地址空間分成若干個(gè)大小不等的段，每段可以定義一組相對(duì)完整的邏輯信息。存儲(chǔ)分配時(shí)，以段為單位，段與段在內(nèi)存中可以不相鄰接，也實(shí)現(xiàn)了離散分配。會(huì)產(chǎn)生外零頭。

分頁與分段的主要區(qū)別

頁是信息的物理單位,分頁是為了實(shí)現(xiàn)非連續(xù)分配,以便解決內(nèi)存碎片問題,是由于系統(tǒng)管理的需要.段是信息的邏輯單位,它含有一組意義相對(duì)完整的信息,分段的目的是為了更好地實(shí)現(xiàn)共享,滿足用戶的需要.

頁的大小固定,由系統(tǒng)確定,將邏輯地址劃分為頁號(hào)和頁內(nèi)地址是由機(jī)器硬件實(shí)現(xiàn)的.而段的長度卻不固定,決定于用戶所編寫的程序,通常由編譯程序在對(duì)源程序進(jìn)行編譯時(shí)根據(jù)信息的性質(zhì)來劃分.

分頁的作業(yè)地址空間是一維的.分段的地址空間是二維的.

在編程的時(shí)候，如果是分頁存儲(chǔ)，你只需要給定一個(gè)虛擬地址，然后操作系統(tǒng)會(huì)自己去把虛擬地址劃分成虛頁號(hào)和頁內(nèi)偏移，所以是一維的。而如果是段式存儲(chǔ)的話，你需要給定的虛擬地址必須包括虛段號(hào)和段內(nèi)偏移量，因?yàn)榉侄问綇某绦騿T的角度來分的，操作系統(tǒng)并不知道，所以段式存儲(chǔ)是二維的。

? 什么是缺頁中斷?

(缺頁中斷就是要訪問的頁不在主存，需要操作系統(tǒng)將其調(diào)入主存后再進(jìn)行訪問。)

頁面置換算法

先進(jìn)先出FIFO

最近最久未使用算法LRU:最近一段時(shí)間里最久沒有使用過的頁面予以置換.

clock算法

最佳置換算法OPT:不可能實(shí)現(xiàn)

中斷和輪詢的特點(diǎn)

1,中斷是指在計(jì)算機(jī)執(zhí)行期間，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生急需處理事件，使得CPU暫時(shí)中斷當(dāng)前正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的事件處理程序。待處理完畢后又返回原來被中斷處繼續(xù)執(zhí)行或調(diào)度新的進(jìn)程執(zhí)行的過程。

2,輪詢是指定時(shí)地對(duì)各種設(shè)備輪流詢問一遍有無處理要求。有要求的則加以處理。在處理I/O設(shè)備的要求之后，處理機(jī)返回繼續(xù)工作。盡管輪詢需要時(shí)間，但輪詢要比I/O設(shè)備的速度要快得多，所以一般不會(huì)發(fā)生不能及時(shí)處理的問題。

當(dāng)然，再快的處理機(jī)，能處理的輸入輸出設(shè)備的數(shù)量也是有一定限度的。而且，程序輪詢畢竟占據(jù)了CPU相當(dāng)一部分處理時(shí)間，因此，程序輪詢是一種效率較低的方式，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中已很少應(yīng)用。

輪詢——效率低，等待時(shí)間很長，CPU利用率不高。

中斷——容易遺漏一些問題，CPU利用率高。

中斷程序的分類

1，硬中斷就是由硬件引起的中斷。如鍵盤、定時(shí)器，以及一些硬件故障等。

硬中斷又可分為可屏蔽中斷(如鍵盤產(chǎn)生的)；非屏蔽中斷(如由微處理器產(chǎn)生的)；

2，軟中斷是由中斷指令(INT)引起的中斷。

select,poll和epoll

select，poll，epoll都是IO多路復(fù)用的機(jī)制。I/O多路復(fù)用就通過一種機(jī)制，可以監(jiān)視多個(gè)描述符，一旦某個(gè)描述符就緒(一般是讀就緒或者寫就緒)，能夠通知程序進(jìn)行相應(yīng)的讀寫操作。

(但select，poll，epoll本質(zhì)上都是同步I/O，因?yàn)樗麄兌夹枰谧x寫事件就緒后自己負(fù)責(zé)進(jìn)行讀寫，也就是說這個(gè)讀寫過程是阻塞的，而異步I/O則無需自己負(fù)責(zé)進(jìn)行讀寫，異步I/O的實(shí)現(xiàn)會(huì)負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)從內(nèi)核拷貝到用戶空間)

基本上select有3個(gè)缺點(diǎn)(poll改善了第一個(gè)缺點(diǎn)，epoll改了三個(gè)缺點(diǎn).):

1. 連接數(shù)受限

2. 查找配對(duì)速度慢

3. 數(shù)據(jù)由內(nèi)核拷貝到用戶態(tài)

? select缺點(diǎn):

1，最大并發(fā)數(shù)限制：默認(rèn)是1024個(gè)fd；

2，效率低：采用輪詢處理，每次都會(huì)線性掃描整個(gè)fd_set，集合越大速度越慢；

3，內(nèi)核/用戶空間內(nèi)存拷貝問題；

? epoll的提升：

1，本身沒有最大并發(fā)連接的限制，僅受系統(tǒng)中進(jìn)程能打開的最大文件數(shù)目限制；

2，效率提升：epoll是維護(hù)一個(gè)隊(duì)列，直接看隊(duì)列是不是空就可以了，epoll只會(huì)對(duì)”活躍”的socket進(jìn)行操作，只有活躍的socket才會(huì)主動(dòng)的去調(diào)用fd的callback函數(shù),

3，省去不必要的內(nèi)存拷貝：epoll通過內(nèi)核與用戶空間mmap同一塊內(nèi)存實(shí)現(xiàn)。

? epoll 實(shí)現(xiàn)：

epoll是一種IO多路復(fù)用技術(shù)，可以非常高效的處理數(shù)以百萬計(jì)的socket句柄，非常適合監(jiān)視大量在線用戶，也就是長連接，少量活躍用戶的情況。

首先要調(diào)用epoll_create建立一個(gè)epoll對(duì)象。然后通過epoll_ctl可以操作建立的epoll，例如，將剛建立的socket加入到epoll中讓其監(jiān)控，或者把epoll正在監(jiān)控的某個(gè)socket句柄移出epoll，不再監(jiān)控它等等。epoll_wait在調(diào)用時(shí)，在給定的timeout時(shí)間內(nèi)，當(dāng)在監(jiān)控的句柄中有事件發(fā)生時(shí)，就返回用戶態(tài)的進(jìn)程。

epoll比select的優(yōu)越之處：select每次調(diào)用時(shí)都要將用戶態(tài)的socket列表copy到內(nèi)核態(tài)，非常低效；而我們調(diào)用epoll_wait時(shí)就不用傳遞socket句柄給內(nèi)核，因?yàn)閮?nèi)核已經(jīng)在epoll_ctl中拿到了要監(jiān)控的socket句柄列表。

相關(guān)問題：

? connect會(huì)阻塞，怎么解決?(提示：1，使用計(jì)時(shí)器；2，設(shè)置非阻塞，返回之后用select檢測狀態(tài))

? 如果select返回可讀，結(jié)果只讀到0字節(jié)，什么情況？(某個(gè)套接字集合沒有準(zhǔn)備好，可能select內(nèi)存用FD_CLR將該位清為0).

邊沿觸發(fā)和水平觸發(fā)

邊緣觸發(fā)是指每當(dāng)狀態(tài)變化時(shí)發(fā)生一個(gè) io 事件，條件觸發(fā)是只要滿足條件就發(fā)生一個(gè) io 事件

邊緣觸發(fā)(ET)：使用此種模式，只能獲取一次就緒通知，如果沒有處理完全部數(shù)據(jù)，并且再次調(diào)用epoll_wait()的時(shí)候，它將會(huì)阻塞，因?yàn)榫途w事件已經(jīng)釋放出來了。ET的效能更高，但是要求也更高。在ET模式下，必須一次性處理完所有事件。ET只支持非阻塞socket)

水平觸發(fā)(LT，也叫條件觸發(fā))：使用此種模式，當(dāng)數(shù)據(jù)可讀的時(shí)候，epoll_wait()將會(huì)一直返回就緒事件。如果你沒有處理完全部數(shù)據(jù)，并且再次在該 epoll實(shí)例上調(diào)用epoll_wait()才監(jiān)聽描述符的時(shí)候，它將會(huì)再次返回就緒事件，因?yàn)橛袛?shù)據(jù)可讀。

概念：

同步、異步、阻塞、非阻塞

同步和異步關(guān)注的是消息通信機(jī)制。

同步是A發(fā)出一個(gè)調(diào)用后等待B完成返回結(jié)果再繼續(xù)向下執(zhí)行；

異步是A不需等待返回結(jié)果，繼續(xù)處理其他事情，等B完成后再取回結(jié)果。

阻塞和非阻塞關(guān)注的是程序在等待調(diào)用結(jié)果(消息，返回值)時(shí)的狀態(tài).

阻塞是指調(diào)用結(jié)果返回之前，當(dāng)前線程會(huì)被掛起，線程只有在得到結(jié)果之后才會(huì)返回。

非阻塞指沒有得到返回結(jié)果之前，該調(diào)用不會(huì)阻塞當(dāng)前線程。

計(jì)算機(jī)從電源加載開始的啟動(dòng)過程

啟動(dòng)引導(dǎo)程序BIOS-開機(jī)自檢-加載操作系統(tǒng)(從磁盤讀到RAM中)-讀取配置文件)

C/C++

關(guān)鍵字static的作用

在c語言中，static關(guān)鍵字的作用：

函數(shù)體內(nèi)static變量的作用范圍為該函數(shù)體，該變量的內(nèi)存只被分配一次，因此其值在下次調(diào)用時(shí)人維持上次的值。

在模塊內(nèi)的static全局變量可以被模塊內(nèi)的所有函數(shù)訪問，但不能被模塊外的其他函數(shù)訪問。

在模塊內(nèi)的static函數(shù)只可被這一模塊內(nèi)的其它函數(shù)調(diào)用，這個(gè)函數(shù)的使用范圍被限制在申明它的模塊內(nèi)

在類中的static成員變量屬于整個(gè)類所擁有，對(duì)類的所有對(duì)象只有一份拷貝

在類中的static成員函數(shù)屬于整個(gè)類所擁有，這個(gè)函數(shù)不接收this指針，因而只能訪問類的static成員變量

C++中：

隱藏函數(shù)，所有未加static的全局變量和函數(shù)都具有全局可見性。

保持變量內(nèi)容的持久性。共有兩種變量存儲(chǔ)在靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)：全局變量和static變量。存儲(chǔ)在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)的變量會(huì)在程序剛開始時(shí)完成唯一的一次初始化。static可以控制變量的課件范圍(隱藏)

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員是靜態(tài)存儲(chǔ)的，所以必須對(duì)它進(jìn)行初始化。static變量默認(rèn)默認(rèn)初始化為0.

注：C++成員函數(shù)不能同時(shí)又static和const進(jìn)行修飾。因?yàn)閟tatic表示該函數(shù)是靜態(tài)成員函數(shù)，為類所有，而const是用于修飾成員函數(shù)的，兩者矛盾。

關(guān)鍵字const的作用

c語言中，const關(guān)鍵字的作用主要有以下幾點(diǎn)：

(1)可以定義const常量，具有不可變性。例如： const int Max=100; int Array[Max];

(2)便于進(jìn)行類型檢查，使編譯器對(duì)處理內(nèi)容有更多了解，消除了一些隱患。例如： void f(const int i) { ………} 編譯器就會(huì)知道i是一個(gè)常量，不允許修改；

(3)可以避免意義模糊的數(shù)字出現(xiàn)，同樣可以很方便地進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整和修改。

(4)可以保護(hù)被修飾的東西，防止意外的修改，增強(qiáng)程序的健壯性。還是上面的例子，如果在函數(shù)體內(nèi)修改了i，編譯器就會(huì)報(bào)錯(cuò)；例如：

void f(const int i) { i=10;//error! }

(5) 為函數(shù)重載提供了一個(gè)參考。

class A { ……

void f(int i) {……} //一個(gè)函數(shù)

void f(int i) const {……} //上一個(gè)函數(shù)的重載 ……

};

(6) 可以節(jié)省空間，避免不必要的內(nèi)存分配。例如：

#define PI 3.14159 //常量宏 const doulbe Pi=3.14159; //此時(shí)并未將Pi放入ROM中 ...... double i=Pi; //此時(shí)為Pi分配內(nèi)存，以后不再分配！ double I=PI; //編譯期間進(jìn)行宏替換，分配內(nèi)存 double j=Pi; //沒有內(nèi)存分配 double J=PI; //再進(jìn)行宏替換，又一次分配內(nèi)存！

const定義常量從匯編的角度來看，只是給出了對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址，而不是象#define一樣給出的是立即數(shù)，所以，const定義的常量在程序運(yùn)行過程中只有一份拷貝，而#define定義的常量在內(nèi)存中有若干個(gè)拷貝。

(7) 提高了效率。編譯器通常不為普通const常量分配存儲(chǔ)空間，而是將它們保存在符號(hào)表中，這使得它成為一個(gè)編譯期間的常量，沒有了存儲(chǔ)與讀內(nèi)存的操作，使得它的效率也很高。

const define inline的區(qū)別

本質(zhì)：define只是字符串替換，const參與編譯運(yùn)行，inline由編譯器控制。

(1)define：僅僅是宏替換，不做類型檢查；不占用內(nèi)存

(2)const：擁有類型，會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的類型；占用內(nèi)存；(const內(nèi)存效率更高，編譯器通常將const變量保存在符號(hào)表中，使它成為一個(gè)編譯期間的常量，沒有存儲(chǔ)和讀取的操作)

(3)inline：會(huì)真正地編譯到代碼中；inline函數(shù)是否展開由編譯器決定，有時(shí)候函數(shù)太大時(shí)編譯器可能會(huì)選擇不展開相應(yīng)的函數(shù)。

如何

用 gdb 調(diào)試

使用編譯器(cc/gcc/g++)的 -g 參數(shù)把調(diào)試信息加到可執(zhí)行文件中。

使用gdb 指令啟動(dòng)GDB。

如何調(diào)試運(yùn)行中的程序

用 gdb調(diào)試運(yùn)行狀態(tài)下的程序，核心的是gdb內(nèi)部的attach命令，例如 attach pid

運(yùn)行了幾天的程序崩掉，如何分析錯(cuò)誤

首先在調(diào)試環(huán)境的console或log文件中，根據(jù)錯(cuò)誤信息的內(nèi)容初步判斷錯(cuò)誤類型與位置，比如實(shí)際為null的內(nèi)存被使用，當(dāng)然也可能是其他錯(cuò)誤，在這個(gè)位置加入斷點(diǎn)，一旦執(zhí)行該行，程序即崩潰(無法調(diào)試的環(huán)境下則加入充分的debug信息)，再次運(yùn)行程序，在這一點(diǎn)上監(jiān)視各個(gè)變量，找到導(dǎo)致崩潰的變量值，向上追溯，找到賦值操作的根源時(shí)，錯(cuò)誤的原因也就找到了，接下來就是討論對(duì)策與解決方案

程序編譯與鏈接

Bulid過程可以分解為4個(gè)步驟:預(yù)處理(Prepressing), 編譯(Compilation)、匯編(Assembly)、鏈接(Linking)

以c語言為例:

1 預(yù)處理

預(yù)編譯過程主要處理那些源文件中的以“#”開始的預(yù)編譯指令，主要處理規(guī)則有：

將所有的“#define”刪除，并展開所用的宏定義

處理所有條件預(yù)編譯指令，比如“#if”、“#ifdef”、 “#elif”、“#endif”

處理“#include”預(yù)編譯指令，將被包含的文件插入到該編譯指令的位置，注：此過程是遞歸進(jìn)行的

刪除所有注釋

添加行號(hào)和文件名標(biāo)識(shí)，以便于編譯時(shí)編譯器產(chǎn)生調(diào)試用的行號(hào)信息以及用于編譯時(shí)產(chǎn)生編譯錯(cuò)誤或警告時(shí)可顯示行號(hào)

保留所有的#pragma編譯器指令。

2 編譯

編譯過程就是把預(yù)處理完的文件進(jìn)行一系列的詞法分析、語法分析、語義分析及優(yōu)化后生成相應(yīng)的匯編代碼文件。這個(gè)過程是整個(gè)程序構(gòu)建的核心部分。

3 匯編

匯編器是將匯編代碼轉(zhuǎn)化成機(jī)器可以執(zhí)行的指令，每一條匯編語句幾乎都是一條機(jī)器指令。經(jīng)過編譯、鏈接、匯編輸出的文件成為目標(biāo)文件(Object File)

4 鏈接

鏈接的主要內(nèi)容就是把各個(gè)模塊之間相互引用的部分處理好，使各個(gè)模塊可以正確的拼接。

鏈接的主要過程包塊地址和空間的分配(Address and Storage Allocation)、符號(hào)決議(Symbol Resolution)和重定位(Relocation)等步驟。

靜態(tài)鏈接

靜態(tài)鏈接就是在編譯鏈接時(shí)直接將需要的執(zhí)行代碼拷貝到調(diào)用處，優(yōu)點(diǎn)就是在程序發(fā)布的時(shí)候就不需要的依賴庫，也就是不再需要帶著庫一塊發(fā)布，程序可以獨(dú)立執(zhí)行，但是體積可能會(huì)相對(duì)大一些。

靜態(tài)庫的鏈接可以使用靜態(tài)鏈接，動(dòng)態(tài)鏈接庫也可以使用這種方法鏈接導(dǎo)入庫

動(dòng)態(tài)鏈接

動(dòng)態(tài)鏈接就是在編譯的時(shí)候不直接拷貝可執(zhí)行代碼，而是通過記錄一系列符號(hào)和參數(shù)，在程序運(yùn)行時(shí)將需要的動(dòng)態(tài)庫加載到內(nèi)存中，當(dāng)程序運(yùn)行到指定的代碼時(shí)，去執(zhí)行已加載的動(dòng)態(tài)庫可執(zhí)行代碼，最終達(dá)到運(yùn)行時(shí)連接的目的。優(yōu)點(diǎn)是多個(gè)程序可以共享同一段代碼，而不需要在磁盤上存儲(chǔ)多個(gè)拷貝，程序初始化時(shí)間較短，但運(yùn)行期間的性能比不上靜態(tài)鏈接的程序。

什么是庫

所謂庫就是一些功能代碼經(jīng)過編譯連接后的可執(zhí)行形式：

靜態(tài)庫：在程序編譯時(shí)會(huì)被連接到目標(biāo)代碼中，程序運(yùn)行時(shí)將不再依賴靜態(tài)庫。

動(dòng)態(tài)庫：在程序編譯時(shí)并不會(huì)被連接到目標(biāo)代碼中，而是在程序運(yùn)行是才被載入，因此在程序運(yùn)行時(shí)還需要?jiǎng)討B(tài)庫存在

? 標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)和系統(tǒng)調(diào)用的區(qū)別？

庫是可重用的模塊,處于用戶態(tài);系統(tǒng)調(diào)用是os提供的服務(wù),處于內(nèi)核態(tài),是指最底層的一個(gè)調(diào)用.庫函數(shù)中有很大部分是對(duì)系統(tǒng)調(diào)用的封裝

如何生成靜態(tài)庫？如何生成動(dòng)態(tài)庫？

生成靜態(tài)庫：首先由源文件編譯生成.o文件，使用ar命令將.o轉(zhuǎn)換成.a文件，生成靜態(tài)庫(以lib開頭，以.a結(jié)尾)；

動(dòng)態(tài)庫的后綴是.so，編譯生成動(dòng)態(tài)庫的命令為：gcc (-fpic) -shared -o libmyfunction.so myfunction.c (-fpic 使輸出的對(duì)象模塊是按照可重定位地址方式生成的。 -shared指定把對(duì)應(yīng)的源文件生成對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)鏈接庫文件)

?引用動(dòng)態(tài)庫時(shí) 為什么編譯能通過，而運(yùn)行不能通過：編譯是按你指定的路徑去編譯，而運(yùn)行時(shí)是通過環(huán)境變量去找，所以這時(shí)候就要指定路徑，把路徑加到環(huán)境變量中就OK了。

? 如何查看鏈接的動(dòng)態(tài)庫(ldd a 會(huì)列出a所依賴的動(dòng)態(tài)庫)

makefile

文件的作用是什么？

makefile帶來的好處就是“自動(dòng)化編譯”。

makefile定義了一系列的規(guī)則來指定哪些文件需要先編譯，哪些文件需要后編譯，哪些文件需要重新編譯，甚至于進(jìn)行更復(fù)雜的功能操作。因?yàn)閙akefile就像一個(gè)Shell腳本一樣，其中也可以執(zhí)行操作系統(tǒng)的命令。一旦寫好，只需要一個(gè)make命令，整個(gè)工程完全自動(dòng)編譯，極大地提高了軟件開發(fā)的效率。

如何編寫 makefile

makefile的語法:

target(目標(biāo)) : prerequisites.(依賴文件)

command(shell命令)

vim makefile hello.o:hello.c hello.h gcc –c hello.o -Lm make ./hello

Makefile的規(guī)則：

目標(biāo) ：需要的條件 (注意冒號(hào)兩邊有空格)

命令　　(注意前面用tab鍵開頭)

解釋一下：

1 目標(biāo)可以是一個(gè)或多個(gè)，可以是Object File，也可以是執(zhí)行文件，甚至可以是一個(gè)標(biāo)簽。

2 需要的條件就是生成目標(biāo)所需要的文件或目標(biāo)

3 命令就是生成目標(biāo)所需要執(zhí)行的腳本

i++

是否是原子操作？

不是。.i++分為三個(gè)階段：內(nèi)存到寄存器；寄存器自增；寫回內(nèi)存。這三個(gè)階段中間都可以被中斷分離開.而原子操作是不可分割的，不加鎖互斥是不行的

算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)組和鏈表

從邏輯結(jié)構(gòu)來看：

1. 數(shù)組必須事先定義固定的長度(元素個(gè)數(shù))，不能適應(yīng)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)地增減的情況。當(dāng)數(shù)據(jù)增加時(shí)，可能超出原先定義的元素個(gè)數(shù)；當(dāng)數(shù)據(jù)減少時(shí)，造成內(nèi)存浪費(fèi)；數(shù)組根據(jù)下標(biāo)查找方便，訪問效率高。

2. 鏈表動(dòng)態(tài)地進(jìn)行內(nèi)存分配，需要時(shí)可以用new分配內(nèi)存空間，不需要時(shí)用delete將已分配的空間釋放，不會(huì)造成內(nèi)存空間的浪費(fèi)。且可以方便地插入、刪除操作項(xiàng)。(數(shù)組中插入、刪除數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí)，需要移動(dòng)其它數(shù)據(jù)項(xiàng)，非常繁瑣；鏈表根據(jù)next指針找到下一個(gè)元素)

從內(nèi)存存儲(chǔ)來看：

1. (靜態(tài))數(shù)組從棧中分配空間, 對(duì)于程序員方便快速,但是自由度小

2. 鏈表從堆中分配空間, 自由度大但是申請(qǐng)管理比較麻煩

綜上，如果需要快速訪問數(shù)據(jù)，很少或不插入和刪除元素，就應(yīng)該用數(shù)組；相反，如果需要經(jīng)常插入和刪除元素就需要用鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)了。

數(shù)組和集合

數(shù)組：長度固定可以存儲(chǔ)基本數(shù)據(jù)類型和引用數(shù)據(jù)類型(存儲(chǔ)的元素必須是同一數(shù)據(jù)類型)；

集合：長度可變，只能存儲(chǔ)引用數(shù)據(jù)類型(數(shù)組，類，接口)(存儲(chǔ)的元素可以是不同數(shù)據(jù)類型)；

二叉樹

●二叉搜索/查找樹：左子樹的所有節(jié)點(diǎn)值均小于根節(jié)點(diǎn)值，右子樹的所有節(jié)點(diǎn)值均不小于根節(jié)點(diǎn)值；或是一顆空樹

●完全二叉樹：只有最下面一層的節(jié)點(diǎn)度可以小于2，且都集中在最左邊的若干位置

●平衡二叉樹(AVL)：左右子樹的深度差不超過1,；或?yàn)榭諛洹?windows對(duì)進(jìn)程地址空間的管理用到了AVL樹)

●紅黑樹：是一種自平衡的二叉查找樹，追求局部平衡，通過對(duì)任何一條從根節(jié)點(diǎn)到葉子節(jié)點(diǎn)的簡單路徑上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的顏色進(jìn)行約束，確保一個(gè)節(jié)點(diǎn)的兩顆子樹高度差不會(huì)相差兩倍，保證每次插入最多只需3次旋轉(zhuǎn)就能達(dá)到平衡。典型的應(yīng)用是關(guān)聯(lián)數(shù)組。

性質(zhì)：

1)結(jié)點(diǎn)或者是紅的或者是黑的；

2)根結(jié)點(diǎn)是黑的；

3)每個(gè)葉結(jié)點(diǎn)(即空節(jié)點(diǎn)NIL)是黑的；

4)如果一個(gè)結(jié)點(diǎn)是紅的，則它的兩個(gè)孩子都是黑的；

5)對(duì)每個(gè)結(jié)點(diǎn)，從該結(jié)點(diǎn)到其他子結(jié)點(diǎn)的所有路徑上包含相同數(shù)目的黑結(jié)點(diǎn)。

●B樹：是一種多路查找樹，一般用于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，分支多層數(shù)少，降低I/O耗時(shí)

●B+樹：是B樹的變種樹，數(shù)據(jù)只保存在葉子節(jié)點(diǎn)中，其他節(jié)點(diǎn)中含有關(guān)鍵字，每個(gè)關(guān)鍵字不保存數(shù)據(jù)只用來索引，為文件系統(tǒng)而生。

●Trie樹：又名單詞查找樹，主要處理字符串，將字符串的相同前綴保存在相同節(jié)點(diǎn)中，經(jīng)常被搜索引擎系統(tǒng)用于文本詞頻統(tǒng)計(jì)。

●哈夫曼樹(最優(yōu)二叉樹)：給定n個(gè)權(quán)值的葉子結(jié)點(diǎn)，構(gòu)造一棵二叉樹，若樹的帶權(quán)路徑長度達(dá)到最小，稱這樣的二叉樹為最優(yōu)二叉樹，也稱為哈夫曼樹(Huffman Tree)。哈夫曼樹是帶權(quán)路徑長度最短的樹，權(quán)值較大的結(jié)點(diǎn)離根較近。

結(jié)點(diǎn)的帶權(quán)路徑長度：結(jié)點(diǎn)到樹根之間的路徑長度與該結(jié)點(diǎn)上權(quán)的乘積.

下面演示了用Huffman算法構(gòu)造一棵Huffman樹的過程：

用一個(gè)類似于樹杈的“樹枝”連接兩個(gè)最小權(quán)值。在頂點(diǎn)處計(jì)算出這兩個(gè)數(shù)字的和并寫在上面。然后再比較剩下的數(shù)字和這個(gè)和的大小，如果該和正好是下一步的兩個(gè)最小數(shù)的其中一個(gè)那么這個(gè)樹直接往上生長就可以了。如果該數(shù)不是下一步的兩個(gè)最小數(shù)的其中一個(gè)那么，就并列生長。

通過哈夫曼樹來構(gòu)造的編碼稱為哈弗曼編碼：

霍夫曼編碼是一種無前綴的不定長的編碼。解碼時(shí)不會(huì)混淆。其主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)壓縮，加密解密等場合。

使用頻度較高的字符分配較短的編碼，使用頻度較低的字符分配較長的編碼。但當(dāng)信息源各符號(hào)出現(xiàn)的概率很不平均的時(shí)候，哈夫曼編碼的效果才明顯。

假如我有A,B,C,D,E五個(gè)字符，出現(xiàn)的頻率(即權(quán)值)分別為5,4,3,2,1,取兩個(gè)最小權(quán)值作為左右子樹依次建立哈夫曼樹，如下圖：

其中各個(gè)權(quán)值替換對(duì)應(yīng)的字符即為下圖：

所以各字符對(duì)應(yīng)的編碼為：A->11,B->10,C->00,D->011,E->010

排序算法與字符串匹配算法

交換排序：冒泡排序、快速排序

選擇排序：簡單選擇排序、堆排序

插入排序：直接插入排序、二分法插入排序、希爾排序

歸并排序、基數(shù)排序

最短路徑算法

1，Dijkstra(迪杰斯特拉)算法

Dijkstra算法(迪杰斯特拉)是典型的最短路徑路由算法，用于計(jì)算一個(gè)節(jié)點(diǎn)到其他所有節(jié)點(diǎn)的最短路徑。其采用的是貪心算法的策略，主要特點(diǎn)是以起始點(diǎn)為中心向外層層擴(kuò)展，找出距起始點(diǎn)最近的點(diǎn)，直到擴(kuò)展到終點(diǎn)為止。

Dijkstra算法能得出最短路徑的最優(yōu)解，但由于它遍歷計(jì)算的節(jié)點(diǎn)很多，所以效率低。可以用堆優(yōu)化。

大概過程：

創(chuàng)建兩個(gè)表，OPEN, CLOSE。

OPEN表保存所有已生成而未考察的節(jié)點(diǎn)，CLOSED表中記錄已訪問過的節(jié)點(diǎn)。

1．訪問路網(wǎng)中距離起始點(diǎn)最近且沒有被檢查過的點(diǎn)，把這個(gè)點(diǎn)放入OPEN組中等待檢查。

2．從OPEN表中找出距起始點(diǎn)最近的點(diǎn)，找出這個(gè)點(diǎn)的所有子節(jié)點(diǎn)，把這個(gè)點(diǎn)放到CLOSE表中。

3．遍歷考察這個(gè)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)。求出這些子節(jié)點(diǎn)距起始點(diǎn)的距離值，放子節(jié)點(diǎn)到OPEN表中。

4．重復(fù)第2和第3步,直到OPEN表為空，或找到目標(biāo)點(diǎn)。

2，Floyd算法\Floyd-Warshall算法

Floyd算法又稱為插點(diǎn)法，是一種利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的思想尋找給定的加權(quán)圖中多源點(diǎn)之間最短路徑的算法，與Dijkstra算法類似。

優(yōu)點(diǎn)：容易理解，可以算出任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最短距離，代碼編寫簡單。

缺點(diǎn)：時(shí)間復(fù)雜度比較高，不適合計(jì)算大量數(shù)據(jù)。時(shí)間復(fù)雜度:O(n^3)；空間復(fù)雜度:O(n^2)

Floyd算法適用于APSP(All Pairs Shortest Paths，多源最短路徑)，是一種動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法，稠密圖效果最佳，邊權(quán)可正可負(fù)。此算法簡單有效，由于三重循環(huán)結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)于稠密圖，效率要高于執(zhí)行|V|次Dijkstra算法，也要高于執(zhí)行V次SPFA算法。

算法過程：

1，從任意一條單邊路徑開始。所有兩點(diǎn)之間的距離是邊的權(quán)，如果兩點(diǎn)之間沒有邊相連，則權(quán)為無窮大。

2，對(duì)于每一對(duì)頂點(diǎn) u 和 v，看看是否存在一個(gè)頂點(diǎn) w 使得從 u 到 w 再到 v 比已知的路徑更短。如果是更新它。

把圖用鄰接矩陣G表示出來，如果從Vi到Vj有路可達(dá)，則G[i,j]=d，d表示該路的長度；否則G[i,j]=無窮大。定義一個(gè)矩陣D用來記錄所插入點(diǎn)的信息，D[i,j]表示從Vi到Vj需要經(jīng)過的點(diǎn)，初始化D[i,j]=j。把各個(gè)頂點(diǎn)插入圖中，比較插點(diǎn)后的距離與原來的距離，G[i,j] = min( G[i,j], G[i,k]+G[k,j] )，如果G[i,j]的值變小，則D[i,j]=k。在G中包含有兩點(diǎn)之間最短道路的信息，而在D中則包含了最短通路徑的信息。

比如，要尋找從V5到V1的路徑。根據(jù)D，假如D(5,1)=3則說明從V5到V1經(jīng)過V3，路徑為{V5,V3,V1}，如果D(5,3)=3，說明V5與V3直接相連，如果D(3,1)=1，說明V3與V1直接相連。

３，SPFA算法\Bellman-Ford算法

SPFA(Shortest Path Faster Algorithm)(隊(duì)列優(yōu)化)算法是求單源最短路徑的一種算法，它還有一個(gè)重要的功能是判負(fù)環(huán)(在差分約束系統(tǒng)中會(huì)得以體現(xiàn))，在Bellman-ford算法的基礎(chǔ)上加上一個(gè)隊(duì)列優(yōu)化，減少了冗余的松弛操作，是一種高效的最短路算法。

對(duì)SPFA的一個(gè)很直觀的理解就是由無權(quán)圖的BFS轉(zhuǎn)化而來。在無權(quán)圖中，BFS首先到達(dá)的頂點(diǎn)所經(jīng)歷的路徑一定是最短路(也就是經(jīng)過的最少頂點(diǎn)數(shù))，所以此時(shí)利用數(shù)組記錄節(jié)點(diǎn)訪問可以使每個(gè)頂點(diǎn)只進(jìn)隊(duì)一次，但在帶權(quán)圖中，最先到達(dá)的頂點(diǎn)所計(jì)算出來的路徑不一定是最短路。一個(gè)解決方法是放棄數(shù)組，此時(shí)所需時(shí)間自然就是指數(shù)級(jí)的，所以我們不能放棄數(shù)組，而是在處理一個(gè)已經(jīng)在隊(duì)列中且當(dāng)前所得的路徑比原來更好的頂點(diǎn)時(shí)，直接更新最優(yōu)解。

SPFA算法有兩個(gè)優(yōu)化策略SLF和LLL——SLF：Small Label First 策略，設(shè)要加入的節(jié)點(diǎn)是j，隊(duì)首元素為i，若dist(j)< dist(i)，則將j插入隊(duì)首，否則插入隊(duì)尾； LLL：Large Label Last 策略，設(shè)隊(duì)首元素為i，隊(duì)列中所有dist值的平均值為x，若dist(i)>x則將i插入到隊(duì)尾，查找下一元素，直到找到某一i使得dist(i)<=x，則將i出隊(duì)進(jìn)行松弛操作。 SLF 可使速度提高 15 ~ 20%；SLF + LLL 可提高約 50%。在實(shí)際的應(yīng)用中SPFA的算法時(shí)間效率不是很穩(wěn)定，為了避免最壞情況的出現(xiàn)，通常使用效率更加穩(wěn)定的Dijkstra算法。

4，A*算法

A*算法；A*(A-Star)算法是一種靜態(tài)路網(wǎng)中求解最短路徑最有效的直接搜索方法，也是解決許多搜索問題的有效算法。算法中的距離估算值與實(shí)際值越接近，最終搜索速度越快。

數(shù)據(jù)庫

范式

第一范式：原子性，字段不可分割

第二范式：就是完全依賴，不能部分依賴；

第三范式：不能存在傳遞依賴

第一范式(例如：學(xué)生信息表)：

學(xué)生編號(hào) 姓名性別聯(lián)系方式 20080901 張三男 email:zs@126.com,phone:88886666 20080902 李四女 email:ls@126.com,phone:66668888

以上的表就不符合，第一范式：聯(lián)系方式字段可以再分，所以變更為正確的是：

學(xué)生編號(hào) 姓名性別電子郵件電話 20080901 張三男 zs@126.com 88886666 20080902 李四女 ls@126.com 66668888

第二范式(例如：學(xué)生選課表):

學(xué)生課程教師教師職稱教材教室上課時(shí)間李四 Spring 張老師 java講師《Spring深入淺出》３０１ 08:00 張三 Struts 楊老師 java講師《Struts in Action》３０２ 13:30

這里通過(學(xué)生，課程)可以確定教師、教師職稱，教材，教室和上課時(shí)間，所以可以把(學(xué)生，課程)作為主鍵。但是，教材并不完全依賴于(學(xué)生，課程)，只拿出課程就可以確定教材，因?yàn)橐粋€(gè)課程，一定指定了某個(gè)教材。這就叫不完全依賴，或者部分依賴。出現(xiàn)這種情況，就不滿足第二范式。

修改后：

選課表：學(xué)生課程教師教師職稱教室上課時(shí)間李四 Spring 張老師 java講師３０１ 08:00 張三 Struts 楊老師 java講師３０２ 13:30 課程表：課程教材 Spring 《Spring深入淺出》 Struts 《Struts in Action》

所以，第二范式可以說是消除部分依賴。可以減少插入異常，刪除異常和修改異常。

第三范式：

上例中修改后的選課表中，一個(gè)教師能確定一個(gè)教師職稱。這樣，教師依賴于(學(xué)生，課程)，而教師職稱又依賴于教師，這叫傳遞依賴。第三范式就是要消除傳遞依賴。

修改后：

選課表：學(xué)生課程教師教室上課時(shí)間李四 Spring 張老師３０１ 08:00 張三 Struts 楊老師３０２ 13:30 教師表：教師教師職稱張老師 java講師楊老師 java講師

這樣，新教師的職稱在沒被選課的時(shí)候也有地方存了，沒人選這個(gè)教師的課的時(shí)候教師的職稱也不至于被刪除，修改教師職稱時(shí)只修改教師表就可以了。

數(shù)據(jù)庫的基本鎖

(1)共享(S)鎖：多個(gè)事務(wù)可封鎖一個(gè)共享頁；通常是該頁被讀取完畢，S鎖立即被釋放。

它是非獨(dú)占的，允許其他事務(wù)同時(shí)讀取其鎖定的資源，但不允許其他事務(wù)修改它。

(2)排它(X)鎖：僅允許一個(gè)事務(wù)封鎖此頁；X鎖一直到事務(wù)結(jié)束才能被釋放，其他任何事務(wù)必須等到X鎖被釋放才能對(duì)該頁進(jìn)行訪問。適用于修改數(shù)據(jù)的場合。

(3)更新(U)鎖：更新鎖在的初始化階段用來鎖定可能要被修改的資源，避免使用共享鎖造成的死鎖現(xiàn)象。

用來預(yù)定要對(duì)此頁施加X鎖，它允許其他事務(wù)讀，但不允許再施加U鎖或X鎖；當(dāng)被讀取的頁將要被更新時(shí)，則升級(jí)為X鎖；U鎖一直到事務(wù)結(jié)束時(shí)才能被釋放。

數(shù)據(jù)庫帶來的并發(fā)問題

丟失更新

當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)事務(wù)選擇同一行，然后基于最初選定的值更新該行時(shí)，會(huì)發(fā)生丟失更新問題。每個(gè)事務(wù)都不知道其它事務(wù)的存在。最后的更新將重寫由其它事務(wù)所做的更新，這將導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。

例如：事務(wù)A和事務(wù)B同時(shí)修改某行的值，事務(wù)A將數(shù)值改為1并提交,事務(wù)B將數(shù)值改為2并提交。這時(shí)數(shù)據(jù)的值為2，事務(wù)A所做的更新將會(huì)丟失。

如何解決呢？基本兩種思路，一種是悲觀鎖，另外一種是樂觀鎖；

悲觀鎖：假定并發(fā)沖突總是發(fā)生，屏蔽一切可能違反數(shù)據(jù)完整性的操作

樂觀鎖：假設(shè)不會(huì)發(fā)生并發(fā)沖突，只在提交操作時(shí)檢查是否違反數(shù)據(jù)完整性。

臟讀

當(dāng)一個(gè)事務(wù)讀取另一個(gè)事務(wù)尚未提交的修改時(shí)，產(chǎn)生臟讀。

例如：

1.Mary的原工資為1000, 財(cái)務(wù)人員將Mary的工資改為了8000(但未提交事務(wù))

2.Mary讀取自己的工資 ,發(fā)現(xiàn)自己的工資變?yōu)榱?000，歡天喜地！

3.而財(cái)務(wù)發(fā)現(xiàn)操作有誤，回滾了事務(wù),Mary的工資又變?yōu)榱?000

像這樣,Mary記取的工資數(shù)8000是一個(gè)臟數(shù)據(jù)。

解決辦法：在一個(gè)事務(wù)提交前，任何其他事務(wù)不可讀取其修改過的值，則可以避免該問題。

不可重復(fù)讀

同一查詢?cè)谕皇聞?wù)中多次進(jìn)行，由于其他提交事務(wù)所做的修改或刪除，每次返回不同的結(jié)果集，此時(shí)發(fā)生非重復(fù)讀。

例如：

在事務(wù)1中，Mary 讀取了自己的工資為1000,操作并沒有完成，這時(shí)財(cái)務(wù)人員修改了Mary的工資為2000,并提交了事務(wù).在事務(wù)1中，Mary 再次讀取自己的工資時(shí)，工資變?yōu)榱?000

解決辦法：只有在修改事務(wù)完全提交之后才可以讀取數(shù)據(jù)，則可以避免該問題。

幻讀

同一查詢?cè)谕皇聞?wù)中多次進(jìn)行，由于其他提交事務(wù)所做的插入操作，每次返回不同的結(jié)果集，此時(shí)發(fā)生幻像讀。

當(dāng)對(duì)某行執(zhí)行插入或刪除操作，而該行屬于某個(gè)事務(wù)正在讀取的行的范圍時(shí)，會(huì)發(fā)生幻像讀問題。事務(wù)第一次讀的行范圍顯示出其中一行已不復(fù)存在于第二次讀或后續(xù)讀中，因?yàn)樵撔幸驯黄渌聞?wù)刪除。同樣，由于其它事務(wù)的插入操作，事務(wù)的第二次或后續(xù)讀顯示有一行已不存在于原始讀中。

例如：目前工資為1000的員工有10人。

事務(wù)1,讀取所有工資為1000的員工。

這時(shí)事務(wù)2向employee表插入了一條員工記錄，工資也為1000。事務(wù)1再次讀取所有工資為1000的員工共讀取到了11條記錄。

解決辦法：在操作事務(wù)完成數(shù)據(jù)處理之前，任何其他事務(wù)都不可以添加新數(shù)據(jù)，則可避免該問題

sql基本語句

SQL (結(jié)構(gòu)化查詢語言)是用于執(zhí)行查詢的語法。但是 SQL 語言也包含用于更新、插入和刪除記錄的語法。可以把 SQL 分為兩個(gè)部分：數(shù)據(jù)操作語言 (DML) 和數(shù)據(jù)定義語言 (DDL)。

查詢和更新指令構(gòu)成了 SQL 的 DML 部分：

SELECT - 從數(shù)據(jù)庫表中獲取數(shù)據(jù)

UPDATE - 更新數(shù)據(jù)庫表中的數(shù)據(jù)

DELETE - 從數(shù)據(jù)庫表中刪除數(shù)據(jù)

INSERT INTO - 向數(shù)據(jù)庫表中插入數(shù)據(jù)

SQL 的數(shù)據(jù)定義語言 (DDL) 部分使我們有能力創(chuàng)建或刪除表格。我們也可以定義索引(鍵)，規(guī)定表之間的鏈接，以及施加表間的約束。

SQL 中最重要的 DDL 語句:

CREATE DATABASE - 創(chuàng)建新數(shù)據(jù)庫

ALTER DATABASE - 修改數(shù)據(jù)庫

CREATE TABLE - 創(chuàng)建新表

ALTER TABLE - 變更(改變)數(shù)據(jù)庫表

DROP TABLE - 刪除表

CREATE INDEX - 創(chuàng)建索引(搜索鍵)

DROP INDEX - 刪除索引

基本語法：

下面的例子是一個(gè)名為 “Persons” 的表：

注釋：SQL 語句對(duì)大小寫不敏感。SELECT 等效于 select。

1,獲取名為 “LastName” 和 “FirstName” 的列的內(nèi)容(從名為 “Persons” 的數(shù)據(jù)庫表)：

SELECT LastName,FirstName FROM Persons

2，如果有多個(gè)city相同，僅需列出一次的話(distinct)：

SELECT DISTINCT City FROM Persons

3,顯示所有姓為 “Carter” 并且名為 “Thomas” 的人：

SELECT * FROM Persons WHERE FirstName='Thomas' AND LastName='Carter'

4，以字母順序顯示

SELECT * FROM Persons ORDER BY Year SELECT * FROM Persons ORDER BY Year DESC (逆序)

5，insert；update；delete

INSERT INTO Persons VALUES ('Gates', 'Bill', 'Xuanwumen 10', 'Beijing'，'1986') INSERT INTO Persons (LastName, Address) VALUES ('Wilson', 'Champs-Elysees') #在指定列中插入 UPDATE Persons SET FirstName = 'Fred' WHERE LastName = 'Wilson' #為 lastname 是 "Wilson" 的人添加 firstname DELETE FROM Person WHERE LastName = 'Wilson'

高級(jí)語法：

1，top：

SELECT TOP 2 * FROM Persons #從"Persons" 表中選取頭兩條記錄 SELECT TOP 50 PERCENT * FROM Persons #選出前50%的記錄

2，like：

SELECT * FROM Persons WHERE City LIKE 'N%' #選取居住在以 "N" 開頭的城市里的人 SELECT * FROM Persons WHERE City LIKE '%g' #選取居住在以 "g" 結(jié)尾的城市里的人 SELECT * FROM Persons WHERE City LIKE '%lon%' #選取居住在包含 "lon" 的城市里的人 SELECT * FROM Persons WHERE City NOT LIKE '%lon%' #選取居住在不包含 "lon" 的城市里的人 SELECT * FROM Persons WHERE City LIKE '[ALN]%' #選取居住在以 "A、L或N" 開頭的城市里的人

通配符說明：

3，in：從表中選取姓氏為 Adams 和 Carter 的人：

SELECT * FROM Persons WHERE LastName IN ('Adams','Carter')

4，join：用于根據(jù)兩個(gè)或多個(gè)表中的列之間的關(guān)系，從這些表中查詢數(shù)據(jù)。

“Persons” 表：

“Orders” 表：

“Id_O” 列是 Orders 表中的的主鍵，同時(shí)，”O(jiān)rders” 表中的 “Id_P” 列用于引用 “Persons” 表中的人，而無需使用他們的確切姓名。請(qǐng)留意，”Id_P” 列把上面的兩個(gè)表聯(lián)系了起來。

我們可以從兩個(gè)表中獲取數(shù)據(jù)：誰訂購了產(chǎn)品，和訂購了什么產(chǎn)品

SELECT Persons.LastName, Persons.FirstName, Orders.OrderNo FROM Persons, Orders WHERE Persons.Id_P = Orders.Id_P

除了上面的方法，我們也可以使用關(guān)鍵詞 JOIN 來從兩個(gè)表中獲取數(shù)據(jù)：

SELECT Persons.LastName, Persons.FirstName, Orders.OrderNo FROM Persons INNER JOIN Orders ON Persons.Id_P = Orders.Id_P ORDER BY Persons.LastName

補(bǔ)充：INNER JOIN；LEFT JOIN；RIGHT JOIN：

(1)INNER JOIN 返回兩表符合匹配條件的行

(2)LEFT JOIN 關(guān)鍵字會(huì)從左表 (table_name1) 那里返回所有的行，即使在右表 (table_name2) 中沒有匹配的行。

(3)RIGHT JOIN 關(guān)鍵字會(huì)右表 (table_name2) 那里返回所有的行，即使在左表 (table_name1) 中沒有匹配的行。

1 事務(wù)

數(shù)據(jù)庫事務(wù)(Database Transaction) ，是指作為單個(gè)邏輯工作單元執(zhí)行的一系列操作，要么完全地執(zhí)行，要么完全地不執(zhí)行。

2 數(shù)據(jù)庫索引

聚集索引,非聚集索引,B-Tree,B+Tree,最左前綴原理

高并發(fā)

如何在j2ee項(xiàng)目中處理高并發(fā)量訪問？

1、HTML靜態(tài)化。因?yàn)榧冹o態(tài)化的html頁面是效率最高、消耗最小的。

2、圖片服務(wù)器分離。圖片是最消耗資源的，我們有必要將圖片與頁面進(jìn)行分離，基本上大型網(wǎng)站都會(huì)有獨(dú)立的、甚至很多臺(tái)的圖片服務(wù)器。

3、在面對(duì)大量訪問的時(shí)候，數(shù)據(jù)庫的瓶頸很快就能顯現(xiàn)出來，我們可以使用數(shù)據(jù)庫集群或者庫表散列。

(數(shù)據(jù)庫集群在架構(gòu)、成本、擴(kuò)張性方面都會(huì)受到所采用數(shù)據(jù)庫類型的限制，庫表散列是從應(yīng)用程序的角度來考慮改善系統(tǒng)架構(gòu)，通過在應(yīng)用程序中安裝功能模塊將數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分離，不同的模塊對(duì)應(yīng)不同的數(shù)據(jù)庫或者表，再按照一定的策略對(duì)某個(gè)頁面或者功能進(jìn)行更小的數(shù)據(jù)庫散列，比如一個(gè)論壇就可以對(duì)帖子、用戶按照板塊和ID進(jìn)行散列數(shù)據(jù)庫和表，這樣就能夠低成本的提升系統(tǒng)的性能并且有很好的擴(kuò)展性。)

4、緩存。Linux上提供的Memory Cache是常用的緩存接口，比如用Java開發(fā)的時(shí)候就可以調(diào)用MemoryCache對(duì)一些數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存和通訊共享。

5、搭建鏡像站點(diǎn)，數(shù)據(jù)進(jìn)行定時(shí)更新或者實(shí)時(shí)更新

6、CDN加速技術(shù)。通過在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中增加一層新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將網(wǎng)站的內(nèi)容發(fā)布到最接近用戶的網(wǎng)絡(luò)“邊緣”，使用戶可以就近取得所需的內(nèi)容，提高用戶訪問網(wǎng)站的響應(yīng)速度。

7、負(fù)載均衡技術(shù)，將整個(gè)區(qū)間段的業(yè)務(wù)流分配到合適的應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行處理：

負(fù)載均衡方式

(1)、DNS負(fù)載均衡，在DNS中為多個(gè)地址配置同一個(gè)名字，查詢這個(gè)名字的客戶機(jī)將得到其中一個(gè)地址，使得不同的客戶訪問不同的服務(wù)器，達(dá)到負(fù)載均衡的目的(DNS負(fù)載均衡是一種簡單而有效的方法，但是它不能區(qū)分服務(wù)器的差異，也不能反映服務(wù)器的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài))。

(2)、使用代理服務(wù)器，將用戶請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給多臺(tái)服務(wù)器，從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的，提升網(wǎng)頁的訪問速度。

(3)、NAT負(fù)載均衡，通過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的網(wǎng)關(guān)，將一個(gè)外部IP地址映射為多個(gè)內(nèi)部IP地址，對(duì)每次連接請(qǐng)求動(dòng)態(tài)使用其中一個(gè)內(nèi)部地址，達(dá)到負(fù)載均衡的目的。

(4)、協(xié)議內(nèi)部支持負(fù)載均衡，比如HTTP協(xié)議中的重定向能力等，HTTP運(yùn)行于TCP連接的最高層。

(5)、對(duì)于大型網(wǎng)絡(luò)，可以采用混合型負(fù)載均衡，由于多個(gè)服務(wù)器群內(nèi)硬件設(shè)備、各自的規(guī)模、提供的服務(wù)等的差異，我們可以考慮給每個(gè)服務(wù)器群采用最合適的負(fù)載均衡方式，然后又在這多個(gè)服務(wù)器群間再一次負(fù)載均衡向外界提供服務(wù)，從而達(dá)到最佳的性能

如何設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的系統(tǒng)

① 數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化，包括合理的事務(wù)隔離級(jí)別、SQL語句優(yōu)化、索引的優(yōu)化

② 使用緩存，盡量減少數(shù)據(jù)庫 IO

③ 分布式數(shù)據(jù)庫、分布式緩存

④ 服務(wù)器的負(fù)載均衡

海量數(shù)據(jù)處理問題

2.5億個(gè)整數(shù)中找出不重復(fù)的整數(shù)的個(gè)數(shù)，內(nèi)存空間不足以容納這2.5億個(gè)整數(shù)

有點(diǎn)像鴿巢原理，整數(shù)個(gè)數(shù)為2^32,也就是，我們可以將這2^32個(gè)數(shù)，劃分為2^8個(gè)區(qū)域(比如用單個(gè)文件代表一個(gè)區(qū)域)，然后將數(shù)據(jù)分離到不同的區(qū)域，然后不同的區(qū)域在利用bitmap就可以直接解決了。也就是說只要有足夠的磁盤空間，就可以很方便

二進(jìn)制文件中有2.5億個(gè)數(shù)字，其中只有10個(gè)數(shù)字重復(fù)。

解決思路如下:

采用2-Bitmap(每個(gè)數(shù)分配2bit，00表示不存在，01表示出現(xiàn)一次，10表示多次，11無意義)進(jìn)行。然后掃描這2.5億個(gè)整數(shù)，查看Bitmap中相對(duì)應(yīng)位，如果是00變01，01變10，10保持不變。所描完事后，查看bitmap，把對(duì)應(yīng)位是01的整數(shù)輸出即可。

映射關(guān)系如下：

|00 00 00 00| //映射|3 2 1 0| |00 00 00 00| //映射|7 6 5 4| …… |00 00 00 00|

因此，每個(gè)char字符可表示4個(gè)數(shù)字。

代碼如下：

#include #include int n=250000000; //數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) unsigned char flags[250000000/4];//需要n/4個(gè)字符 unsigned get_val(int idx) //獲取數(shù)字出現(xiàn)次數(shù) { int i=idx/4; int j=idx%4; unsigned ret=(flags[i]&(0x3<2*j)))>>(2*j); //位運(yùn)算 return ret; } unsigned set_val(int idx,unsigned int val) //在8bit中設(shè)置數(shù)字出現(xiàn)次數(shù) { int i=idx/4; //確定數(shù)字在字符數(shù)組中的位置 int j=idx%4; //確定數(shù)字在8bit中的位置 unsigned tmp=(flags[i]&~((0x3<2*j)))) | (((val%4)<2*j))); //位運(yùn)算 flags[i]=tmp; return 0; } unsigned add_one(int idx) //數(shù)字出現(xiàn)次數(shù)+1,如果大于2,不變 { int i=get_val(idx); if (i>=2) return 1; else { set_val(idx,i+1); return 0; } } int main() { FILE *fp; fp=fopen("number.bin","rb"); //讀取二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件 int i; int s=sizeof(int); memset(flags,0,sizeof(flags)); while(!feof(fp)) { fread(&i,s,1,fp); add_one(i); } int all=0; for(i=0;iif(get_val(i)==1) //出現(xiàn)次數(shù)等于1，統(tǒng)計(jì)輸出 all++; } printf("%d\n",all); fclose(fp); return 0; }

運(yùn)行結(jié)果如下：

249999980 real 0m35.566s user 0m31.694s sys 0m1.300s

可見，利用位運(yùn)算、二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件，可以高效地解決這個(gè)問題。

linux常用命令

lsof

lsof(list open files)：列出當(dāng)前系統(tǒng)打開文件(普通文件、目錄、管道、socket、網(wǎng)絡(luò)文件)。因?yàn)榇蜷_文件的描述符列表提供了大量關(guān)于這個(gè)應(yīng)用程序本身的信息，因此通過lsof工具能夠查看這個(gè)列表對(duì)系統(tǒng)監(jiān)測以及排錯(cuò)將是很有幫助的。

在linux環(huán)境下，任何事物都以文件的形式存在，通過文件不僅僅可以訪問常規(guī)數(shù)據(jù)，還可以訪問網(wǎng)絡(luò)連接和硬件。所以如傳輸控制協(xié)議 (TCP) 和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 (UDP) 套接字等，系統(tǒng)在后臺(tái)都為該應(yīng)用程序分配了一個(gè)文件描述符，無論這個(gè)文件的本質(zhì)如何，該文件描述符為應(yīng)用程序與基礎(chǔ)操作系統(tǒng)之間的交互提供了通用接口。因?yàn)閼?yīng)用程序打開文件的描述符列表提供了大量關(guān)于這個(gè)應(yīng)用程序本身的信息，因此通過lsof工具能夠查看這個(gè)列表對(duì)系統(tǒng)監(jiān)測以及排錯(cuò)將是很有幫助的。

netstat

Netstat 命令用于顯示各種網(wǎng)絡(luò)相關(guān)信息，如網(wǎng)絡(luò)連接，路由表，接口狀態(tài) (Interface Statistics)，masquerade 連接，多播成員 (Multicast Memberships) 等等。

一些常用的netstat選項(xiàng)包括：

-a : 顯示所有socke信息 -r : 顯示路由信息 -i : 顯示網(wǎng)卡借口統(tǒng)計(jì) -s : 顯示網(wǎng)絡(luò)協(xié)議統(tǒng)計(jì)

實(shí)用命令實(shí)例：

列出所有端口 (包括監(jiān)聽和未監(jiān)聽的)

列出所有端口 netstat -a

列出所有 tcp 端口 netstat -at

列出所有 tcp 端口 netstat -au

列出所有處于監(jiān)聽狀態(tài)的 Sockets

只顯示監(jiān)聽端口 netstat -l

只列出所有監(jiān)聽 tcp 端口 netstat -lt

只列出所有監(jiān)聽 udp 端口 netstat -lu

只列出所有監(jiān)聽 UNIX 端口 netstat -lx

顯示每個(gè)協(xié)議的統(tǒng)計(jì)信息

顯示所有端口的統(tǒng)計(jì)信息 netstat -s

顯示 TCP 或 UDP 端口的統(tǒng)計(jì)信息 netstat -st 或 -su

在 netstat 輸出中顯示 PID 和進(jìn)程名稱 netstat -p

strace

strace可以跟蹤到一個(gè)進(jìn)程產(chǎn)生的系統(tǒng)調(diào)用,包括參數(shù)，返回值，執(zhí)行消耗的時(shí)間。

在Linux中，進(jìn)程不能直接訪問硬件設(shè)備，當(dāng)進(jìn)程需要訪問硬件設(shè)備(比如讀取磁盤文件，接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等等)時(shí)，必須由用戶態(tài)模式切換至內(nèi)核態(tài)模式，通過系統(tǒng)調(diào)用訪問硬件設(shè)備。strace可以跟蹤到進(jìn)程執(zhí)行時(shí)的系統(tǒng)調(diào)用和所接收的信號(hào)。

ptrace系統(tǒng)調(diào)用

1，功能描述：

ptrace 提供了一種機(jī)制使得父進(jìn)程可以觀察和控制子進(jìn)程的執(zhí)行過程，同時(shí)提供查詢和修改子進(jìn)程的鏡像和寄存器的能力。主要用于執(zhí)行斷點(diǎn)調(diào)試和系統(tǒng)調(diào)用跟蹤。

2，ptrace 的使用流程：

父進(jìn)程 fork() 出子進(jìn)程，子進(jìn)程中執(zhí)行我們所想要 trace 的程序，子進(jìn)程需要先調(diào)用一次 ptrace，以 PTRACE_TRACEME 為參數(shù)，來告訴內(nèi)核當(dāng)前進(jìn)程已經(jīng)正在被 traced，最后使用 exec 等操作來初始化一個(gè)進(jìn)程跟蹤。

當(dāng)子進(jìn)程執(zhí)行 execve() 之后，子進(jìn)程會(huì)進(jìn)入暫停狀態(tài)，把控制權(quán)轉(zhuǎn)給它的父進(jìn)程(SIG_CHLD信號(hào)), 而父進(jìn)程在fork()之后，就調(diào)用 wait() 等子進(jìn)程停下來，當(dāng) wait() 返回后，父進(jìn)程就可以去查看子進(jìn)程的寄存器或者對(duì)子進(jìn)程做其它的事情了。

3，用法：

#include long ptrace(enum __ptrace_request request, pid_t pid, void *addr, void *data); 參數(shù)說明： request：請(qǐng)求執(zhí)行的行為， pid：目標(biāo)進(jìn)程標(biāo)識(shí)。 addr：執(zhí)行 peek 和 poke 操作的目標(biāo)地址。 data：對(duì)于 poke 操作，存放數(shù)據(jù)的地方。對(duì)于 peek 操作，獲取數(shù)據(jù)的地方。 request 可能的選擇有： PTRACE_TRACEME //指示父進(jìn)程跟蹤某個(gè)子進(jìn)程的執(zhí)行。任何傳給子進(jìn)程的信號(hào)將導(dǎo)致其停止執(zhí)行，同時(shí)父進(jìn)程調(diào)用 wait() 時(shí)會(huì)得到通告。之后，子進(jìn)程調(diào)用 exec() 時(shí)，核心會(huì)給它傳送 SIGTRAP 信號(hào)，在新程序開始執(zhí)行前，給予父進(jìn)程控制的機(jī)會(huì)。pid, addr, 和 data參數(shù)被忽略。以上是唯一由子進(jìn)程使用的請(qǐng)求，剩下部分將由父進(jìn)程使用的請(qǐng)求。 PTRACE_PEEKTEXT, PTRACE_PEEKDATA //從子進(jìn)程內(nèi)存空間 addr 指向的位置讀取一個(gè)字，并作為調(diào)用的結(jié)果返回。Linux 內(nèi)部對(duì)文本段和數(shù)據(jù)段不加區(qū)分，所以目前這兩個(gè)請(qǐng)求相等。data 參數(shù)被忽略。 PTRACE_PEEKUSR //從子進(jìn)程的用戶區(qū) addr 指向的位置讀取一個(gè)字，并作為調(diào)用的結(jié)果返回。 PTRACE_POKETEXT, PTRACE_POKEDATA //將 data 指向的字拷貝到子進(jìn)程內(nèi)存空間由 addr 指向的位置。 PTRACE_POKEUSR //將 data 指向的字拷貝到子進(jìn)程用戶區(qū)由 addr 指向的位置。 PTRACE_GETREGS, PTRACE_GETFPREGS //將子進(jìn)程通用和浮點(diǎn)寄存器的值拷貝到父進(jìn)程內(nèi)由 data 指向的位置。addr 參數(shù)被忽略。 PTRACE_GETSIGINFO //獲取導(dǎo)致子進(jìn)程停止執(zhí)行的信號(hào)信息，并將其存放在父進(jìn)程內(nèi)由 data 指向的位置。addr 參數(shù)被忽略。 PTRACE_SETREGS, PTRACE_SETFPREGS //從父進(jìn)程內(nèi)將 data 指向的數(shù)據(jù)拷貝到子進(jìn)程的通用和浮點(diǎn)寄存器。addr 參數(shù)被忽略。 PTRACE_SETSIGINFO //將父進(jìn)程內(nèi)由 data 指向的數(shù)據(jù)作為 siginfo_t 結(jié)構(gòu)體拷貝到子進(jìn)程。addr 參數(shù)被忽略。 PTRACE_SETOPTIONS //將父進(jìn)程內(nèi)由 data 指向的值設(shè)定為 ptrace 選項(xiàng)，data 作為位掩碼來解釋，由下面的標(biāo)志指定。 PTRACE_O_TRACESYSGOOD //當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā) syscall 陷阱 (traps) 時(shí)，在信號(hào)編碼中設(shè)置位7，即第一個(gè)字節(jié)的最高位。例如：SIGTRAP | 0x80。這有利于追蹤者識(shí)別一般的陷阱和那些由 syscall 引起的陷阱。 PTRACE_O_TRACEFORK //通過 (SIGTRAP | PTRACE_EVENT_FORK << 8) 使子進(jìn)程下次調(diào)用 fork() 時(shí)停止其執(zhí)行，并自動(dòng)跟蹤開始執(zhí)行時(shí)就已設(shè)置 SIGSTOP 信號(hào)的新進(jìn)程。新進(jìn)程的 PID 可以通過 PTRACE_GETEVENTMSG 獲取。 PTRACE_O_TRACEVFORK //通過 (SIGTRAP | PTRACE_EVENT_VFORK << 8) 使子進(jìn)程下次調(diào)用 vfork() 時(shí)停止其執(zhí)行，并自動(dòng)跟蹤開始執(zhí)行時(shí)就已設(shè)置 SIGSTOP 信號(hào)的新進(jìn)程。新進(jìn)程的 PID 可以通過 PTRACE_GETEVENTMSG 獲取。 PTRACE_O_TRACECLONE //通過 (SIGTRAP | PTRACE_EVENT_CLONE << 8) 使子進(jìn)程下次調(diào)用 clone() 時(shí)停止其執(zhí)行，并自動(dòng)跟蹤開始執(zhí)行時(shí)就已設(shè)置 SIGSTOP 信號(hào)的新進(jìn)程。新進(jìn)程的 PID 可以通過 PTRACE_GETEVENTMSG 獲取。 PTRACE_O_TRACEEXEC //通過 (IGTRAP | PTRACE_EVENT_EXEC << 8) 使子進(jìn)程下次調(diào)用 exec() 時(shí)停止其執(zhí)行。 PTRACE_O_TRACEVFORKDONE //通過 (SIGTRAP | PTRACE_EVENT_VFORK_DONE << 8) 使子進(jìn)程下次調(diào)用 exec() 并完成時(shí)停止其執(zhí)行。 PTRACE_O_TRACEEXIT //通過 (SIGTRAP | PTRACE_EVENT_EXIT << 8) 使子進(jìn)程退出時(shí)停止其執(zhí)行。子進(jìn)程的退出狀態(tài)可通過 PTRACE_GETEVENTMSG 。 PTRACE_GETEVENTMSG //獲取剛發(fā)生的 ptrace 事件消息，并存放在父進(jìn)程內(nèi)由 data 指向的位置。addr參數(shù)被忽略。 PTRACE_CONT //重啟動(dòng)已停止的進(jìn)程。如果 data 指向的數(shù)據(jù)并非0，同時(shí)也不是 SIGSTOP 信號(hào)，將會(huì)作為傳遞給子進(jìn)程的信號(hào)來解釋。那樣，父進(jìn)程可以控制是否將一個(gè)信號(hào)發(fā)送給子進(jìn)程。addr 參數(shù)被忽略。 PTRACE_SYSCALL, PTRACE_SINGLESTEP //如同 PTRACE_CONT 一樣重啟子進(jìn)程的執(zhí)行，但指定子進(jìn)程在下個(gè)入口或從系統(tǒng)調(diào)用退出時(shí)，或者執(zhí)行單個(gè)指令后停止執(zhí)行，這可用于實(shí)現(xiàn)單步調(diào)試。addr 參數(shù)被忽略。 PTRACE_SYSEMU, PTRACE_SYSEMU_SINGLESTEP //用于用戶模式的程序仿真子進(jìn)程的所有系統(tǒng)調(diào)用。 PTRACE_KILL //給子進(jìn)程發(fā)送 SIGKILL 信號(hào)，從而終止其執(zhí)行。data，addr 參數(shù)被忽略。 PTRACE_ATTACH //銜接到pid指定的進(jìn)程，從而使其成為當(dāng)前進(jìn)程的追蹤目標(biāo)。 PTRACE_DETACH // PTRACE_ATTACH 的反向操作。

gdb的使用

1、首先獲得程序的PID ： ps -ef | grep xxxxx

2、進(jìn)入調(diào)試程序： gdb attach PID

3、gcore命令生成CORE文件

4、進(jìn)程信息可以用info proc顯示

5、寄存器信息可以用info reg顯示

GDB命令行最基本操作：

● 程序啟動(dòng)方式：

A.冷啟動(dòng)：

gdb program (program是執(zhí)行文件)

gdb –p pid

B.熱啟動(dòng)：

(gdb) attach pid (調(diào)試運(yùn)行中的程序)

C.傳入命令行參數(shù):

GDB啟動(dòng)時(shí)，可以加上一些GDB的啟動(dòng)參數(shù)：

-symbols/-s : 從指定文件中讀取符號(hào)表。

-se file : 從指定文件中讀取符號(hào)表信息，并把他用在可執(zhí)行文件中。

-core/-c : 調(diào)試時(shí)core dump的core文件。

-directory/-d : 加入一個(gè)源文件的搜索路徑。默認(rèn)搜索路徑是環(huán)境變量中PATH所定義的路徑。

● 設(shè)置觀察點(diǎn)：

○ w Expression，當(dāng)Expression是一個(gè)變量名時(shí)，這個(gè)變量變化時(shí)會(huì)停止執(zhí)行；你也可以使用條件來限定，比如w (z>28)，當(dāng)z大于28時(shí)，程序停止。注意觀察點(diǎn)一般使用在更大范圍上的變量，而不是本地變量，因?yàn)樵诰植孔兞可显O(shè)置的觀察點(diǎn)在局部結(jié)束時(shí)(比如該變量所在的函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時(shí))就被取消了。

○ 當(dāng)然這并不包含main的情況，因?yàn)閙ain函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后程序就結(jié)束了。

● 查看棧幀：

○ 棧幀指的是在一個(gè)函數(shù)調(diào)用時(shí)，該函數(shù)調(diào)用的運(yùn)行信息(包含本地變量、參數(shù)以及函數(shù)被調(diào)用的位置)存儲(chǔ)的地方。每當(dāng)一個(gè)函數(shù)被調(diào)用時(shí)，一個(gè)新的幀就被系統(tǒng)壓入一個(gè)由系統(tǒng)維護(hù)的幀，在這個(gè)棧的頂端是現(xiàn)在正在運(yùn)行的函數(shù)信息，當(dāng)該函數(shù)調(diào)用結(jié)束時(shí)被彈出并析構(gòu)。

○ 在GDB中，frame 0為當(dāng)前幀，frame 1為當(dāng)前幀的父幀，frame 2為父幀的父幀，等等，用down命令則是反向的。這是一個(gè)很有用的信息，因?yàn)樵谠缙诘囊恍械男畔⒖赡軙?huì)給你一些提示。

○ backtrace(bt/ where)查看整個(gè)幀棧

○ 注意：在幀中來回并不影響程序的執(zhí)行。

一，多線程調(diào)試可能是問得最多的。其實(shí)，重要就是下面幾個(gè)命令：

● info thread 查看當(dāng)前進(jìn)程的線程。

● thread ID 切換調(diào)試的線程為指定ID的線程。

● break file.c : 100 thread all 在file.c文件第100行處為所有經(jīng)過這里的線程設(shè)置斷點(diǎn)。

●?set scheduler-locking off|on|step，這個(gè)是問得最多的。在使用step或者continue命令調(diào)試當(dāng)前被調(diào)試線程的時(shí)候，其他線程也是同時(shí)執(zhí)行的，怎么只讓被調(diào)試程序執(zhí)行呢？通過這個(gè)命令就可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)需求。

○ off 不鎖定任何線程，也就是所有線程都執(zhí)行，這是默認(rèn)值。

○ on 只有當(dāng)前被調(diào)試程序會(huì)執(zhí)行。

○ step 在單步的時(shí)候，除了next過一個(gè)函數(shù)的情況(熟悉情況的人可能知道，這其實(shí)是一個(gè)設(shè)置斷點(diǎn)然后continue的行為)以外，只有當(dāng)前線程會(huì)執(zhí)行。

二，調(diào)試宏：

這個(gè)問題超多。在GDB下，我們無法print宏定義，因?yàn)楹晔穷A(yù)編譯的。但是我們還是有辦法來調(diào)試宏，這個(gè)需要GCC的配合。

●在GCC編譯程序的時(shí)候，加上-ggdb3參數(shù)，這樣，就可以調(diào)試宏了。

另外，你可以使用下述的GDB的宏調(diào)試命令來查看相關(guān)的宏。

● info macro – 可以查看這個(gè)宏在哪些文件里被引用了，以及宏定義是什么樣的。

● macro – 可以查看宏展開的樣子。

性能監(jiān)控和優(yōu)化命令

內(nèi)存：top，free，sar，pmap，vmstat，mpstat，iostat，

cpu：top，vmstat，mpstat，iostat，sar

I/O：vmstat，mpstat，iostat，sar

進(jìn)程：ps，top，ipcs，ipcrm

系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)載：uptime，w

●ps：列出系統(tǒng)中正在運(yùn)行的進(jìn)程.ps告訴我們每個(gè)進(jìn)程使用的內(nèi)存量以及所消耗的CPU時(shí)間。

●top：動(dòng)態(tài)顯示進(jìn)程信息，對(duì)進(jìn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控

●free：顯示系統(tǒng)使用和空閑的內(nèi)存情況

●pmap：可以顯示進(jìn)程占用的內(nèi)存量。可以通過pmap找到占用內(nèi)存量最多的進(jìn)程。

●sar：多方面對(duì)系統(tǒng)活動(dòng)進(jìn)行報(bào)告，包括磁盤IO，cpu效率，內(nèi)存使用情況，系統(tǒng)調(diào)用情況，文件讀寫情況。

●ipcs：提供進(jìn)程間通信方式的信息，包括消息隊(duì)列、共享內(nèi)存、信號(hào)等

●ipcrm：刪除一個(gè)消息對(duì)象(消息隊(duì)列、信號(hào)集或者共享內(nèi)存標(biāo)識(shí))

●vmstat：是Virtual Meomory Statistics(虛擬內(nèi)存統(tǒng)計(jì))的縮寫，可對(duì)操作系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存、進(jìn)程、CPU活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控。它是對(duì)系統(tǒng)的整體情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，不足之處是無法對(duì)某個(gè)進(jìn)程進(jìn)行深入分析。

●iostat：既可以顯示CPU使用情況，也可以看到每個(gè)磁盤的IO情況.

iostat是I/O statistics(輸入/輸出統(tǒng)計(jì))的縮寫，iostat工具將對(duì)系統(tǒng)的磁盤操作活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)視。它的特點(diǎn)是匯報(bào)磁盤活動(dòng)統(tǒng)計(jì)情況，同時(shí)也會(huì)匯報(bào)出CPU使用情況。同vmstat一樣，iostat也有一個(gè)弱點(diǎn)，就是它不能對(duì)某個(gè)進(jìn)程進(jìn)行深入分析，僅對(duì)系統(tǒng)的整體情況進(jìn)行分析

●mpstat：mpstat用在多處理器的服務(wù)器上，用來顯示每一個(gè)CPU的狀態(tài)。另外，mpstat也會(huì)顯示所有處理器的平均狀況。

mpstat是MultiProcessor Statistics的縮寫，是實(shí)時(shí)系統(tǒng)監(jiān)控工具。其報(bào)告與CPU的一些統(tǒng)計(jì)信息，這些信息存放在/proc/stat文件中。在多CPU系統(tǒng)里，其不但能查看所有CPU的平均狀況信息，而且能夠查看特定CPU的信息。

●uptime：顯示系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行了多長時(shí)間，它依次顯示下列信息：當(dāng)前時(shí)間、系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行了多長時(shí)間、目前有多少登陸用戶、系統(tǒng)在過去的1分鐘、5分鐘和15分鐘內(nèi)的平均負(fù)載。

●w：查詢登錄當(dāng)前系統(tǒng)的用戶信息，以及這些用戶目前正在做什么操作，另外load average后面的三個(gè)數(shù)字則顯示了系統(tǒng)最近1分鐘、5分鐘、15分鐘的系統(tǒng)平均負(fù)載情況

總結(jié)

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