1.Linux内核源码解析---万字解析从设计模式推演per-cpu实现原理
2.精:源码上看 .NET 中 StringBuilder 拼接字符串的源码拼接实现
3.Mybatis拼接sql出错及源码解析
4.QT原理与源码分析之QT字符串高效拼接原理
5.FFmpeg API深度解析:视频流画面合并、拼接与裁剪技巧
Linux内核源码解析---万字解析从设计模式推演per-cpu实现原理
引子
在如今的源码拼接大型服务器中,NUMA架构扮演着关键角色。源码拼接它允许系统拥有多个物理CPU,源码拼接不同NUMA节点之间通过QPI通信。源码拼接虽然硬件连接细节在此不作深入讨论,源码拼接足球竞彩比分源码推荐但需明白每个CPU优先访问本节点内存,源码拼接当本地内存不足时,源码拼接可向其他节点申请。源码拼接从传统的源码拼接SMP架构转向NUMA架构,主要是源码拼接为了解决随着CPU数量增多而带来的总线压力问题。
分配物理内存时,源码拼接numa_node_id() 方法用于查询当前CPU所在的源码拼接NUMA节点。频繁的源码拼接内存申请操作促使Linux内核采用per-cpu实现,将CPU访问的源码拼接变量复制到每个CPU中,以减少缓存行竞争和False Sharing,类似于Java中的Thread Local。
分配物理页
尽管我们不必关注底层实现,buddy system负责分配物理页,关键在于使用了numa_node_id方法。接下来,我们将深入探索整个Linux内核的per-cpu体系。
numa_node_id源码分析获取数据
在topology.h中,我们发现使用了raw_cpu_read函数,传入了numa_node参数。接下来,我们来了解numa_node的定义。
在topology.h中定义了numa_node。我们继续跟踪DECLARE_PER_CPU_SECTION的python监控源码定义,最终揭示numa_node是一个共享全局变量,类型为int,存储在.data..percpu段中。
在percpu-defs.h中,numa_node被放置在ELF文件的.data..percpu段中,这些段在运行阶段即为段。接下来,我们返回raw_cpu_read方法。
在percpu-defs.h中,我们继续跟进__pcpu_size_call_return方法,此方法根据per-cpu变量的大小生成回调函数。对于numa_node的int类型,最终拼接得到的是raw_cpu_read_4方法。
在percpu.h中,调用了一般的read方法。在percpu.h中,获取numa_node的绝对地址,并通过raw_cpu_ptr方法。
在percpu-defs.h中,我们略过验证指针的环节,追踪arch_raw_cpu_ptr方法。接下来,我们来看x架构的实现。
在percpu.h中,使用汇编获取this_cpu_off的地址,代表此CPU内存副本到".data..percpu"的偏移量。加上numa_node相对于原始内存副本的偏移量,最终通过解引用获得真正内存地址内的glibc源码剖析值。
对于其他架构,实现方式相似,通过获取自己CPU的偏移量,最终通过相对偏移得到pcp变量的地址。
放入数据
讨论Linux内核启动过程时,我们不得不关注per-cpu的值是如何被放入的。
在main.c中,我们以x实现为例进行分析。通过setup_percpu.c文件中的代码,我们将node值赋给每个CPU的numa_node地址处。具体计算方法通过early_cpu_to_node实现,此处不作展开。
在percpu-defs.h中,我们来看看如何获取每个CPU的numa_node地址,最终还是通过简单的偏移获取。需要注意如何获取每个CPU的副本偏移地址。
在percpu.h中,我们发现一个关键数组__per_cpu_offset,其中保存了每个CPU副本的偏移值,通过CPU的索引来查找。
接下来,我们来设计PER CPU模块。
设计一个全面的PER CPU架构,它支持UMA或NUMA架构。我们设计了一个包含NUMA节点的结构体,内部管理所有CPU。为每个CPU创建副本,其中存储所有per-cpu变量。疲劳检测 源码静态数据在编译时放入原始数据段,动态数据在运行时生成。
最后,我们回到setup_per_cpu_areas方法的分析。在setup_percpu.c中,我们详细探讨了关键方法pcpu_embed_first_chunk。此方法管理group、unit、静态、保留、动态区域。
通过percpu.c中的关键变量__per_cpu_load和vmlinux.lds.S的链接脚本,我们了解了per-cpu加载时的地址符号。PERCPU_INPUT宏定义了静态原始数据的起始和结束符号。
接下来,我们关注如何分配per-cpu元数据信息pcpu_alloc_info。percpu.c中的方法执行后,元数据分配如下图所示。
接着,我们分析pcpu_alloc_alloc_info的方法,完成元数据分配。
在pcpu_setup_first_chunk方法中,我们看到分配的smap和dmap在后期将通过slab再次分配。
在main.c的mm_init中,我们关注重点区域,完成map数组的slab分配。
至此,我们探讨了Linux内核中per-cpu实现的xscript源码解密原理,从设计到源码分析,全面展现了这一关键机制在现代服务器架构中的作用。
精:源码上看 .NET 中 StringBuilder 拼接字符串的实现
StringBuilder的内部使用字符数组来管理字符串信息,相较于字符串的不变性,字符数组在修改时不需要重新创建,提高了效率。在.NET Core中,StringBuilder通过采用单链表形式避免了字符数组间的复制操作,从而提高了性能。单链表结构中,每个StringBuilder对象都维护了一个对前一个对象的引用,这与常规的单链表结构稍有不同。当需要拼接字符串且长度超过当前字符数组空闲容量时,可以新开辟一个新空间存储超额部分,并将先前部分的数据通过链表形式关联起来,无需进行复制操作。在拼接字符串时,采用逆向链表形式提供更高效的操作,特别是向尾部添加新数据时,时间复杂度为O(1),相较于正向链表形式的O(n)。这种设计适用于频繁进行尾部拼接的场景,提高了StringBuilder的使用效率。通过构造函数、Append方法、ExpandByABlock方法等实现,StringBuilder能够动态地适应字符串长度的变化,提高代码执行效率。在实际使用中,可以通过测试验证代码实现的功能是否正确。总的来说,StringBuilder采用链表结构和动态分配字符数组的方式,优化了字符串拼接的性能,为程序开发提供了更高效的支持。
Mybatis拼接sql出错及源码解析
结论是,Mybatis在拼接SQL时出现意外条件添加,可能是由于别名与参数名冲突导致的。作者猜测,当在foreach循环中设置了别名exemptNo,Mybatis可能误将这个别名与参数关联,即使exemptNo值为空,也会在SQL中添加条件。这个行为实际上是一个潜在的bug,源于Mybatis在处理一次性使用的别名时的内存管理问题。
深入分析,当在org.apache.ibatis.scripting.xmltags.DynamicSqlSource的getBoundSql方法中设置断点,可以看到exemptNo的空值状态表明该条件不应被添加。进一步在rootSqlNode.apply(context)的applyItem方法中,问题集中在DynamicContext对象的ContextMap上。它在遍历时将别名作为键存储,然而在操作结束后没有及时清理,导致了不必要的参数混淆。
Mybatis的ContextMap设计用于存储SQL参数和临时键值对,但这里的问题在于,别名被永久性地存储在map中,而不是作为一次性使用的变量。因此,为了避免这类问题,应确保SQL的别名与实际参数名不冲突,以防止Mybatis的内存管理不当。
总结来说,Mybatis在处理别名时的临时性考虑不足,导致了这个bug,提醒我们在使用Mybatis时,要注意别名的命名规则,以避免意外的SQL拼接错误。
QT原理与源码分析之QT字符串高效拼接原理
本文探讨了Qt框架中字符串高效拼接的实现原理及源码分析。首先,我们了解到了QStringBuilder这一模板在实现高效字符串拼接中的应用。QStringBuilder内部仅保存了构建时传入的字符串引用,模板参数还可以嵌套另一个QStringBuilder。获取拼接结果时,执行操作符转换,计算总长度一次性分配内存,构造出符合长度要求的QString,最后将各个部分复制到该字符串中。这一过程只需分配一次内存,不生成任何临时字符串,显著提升性能。
为了实现字符串高效拼接,自定义类模板可重载运算符%,但需至少有一个参数为类类型或枚举类型。这限制了直接连接原始字符串的运算符%的实现。关注连接操作的类型有助于定义连接后字符串的大小,但默认通用版本无法确定数据类型,因此需要针对具体类型的特化版本来确定这些关注点。
ButianyunStringBuilder是模板特化版本的一个实例,它允许模板参数比通用版本更多。通过ButianyunConvertHelper模板,可以在连接时动态决定新类型,而非硬编码。这个设计使得连接关注点与类型关注点分离,简化了代码,体现了关注点分离的思想。
对于原始字符数组,可使用字符串连接函数实现高效拼接。运算符%提供简化API接口,简化字符串连接操作。
理解模板编程技术是掌握Qt框架源代码的关键。C++模板技术在编译时进行取舍,优化运行时性能。Qt框架常采用这种技术以提升性能,但可能牺牲代码可读性。熟练掌握模板编程有助于深入理解Qt源代码。
在探索Qt源代码的过程中,学习大型框架的源代码能提供宝贵的编程思想。深入学习Qt原理和源码分析有助于全面掌握Qt框架。对于那些想快速全面了解Qt软件界面开发技术、学习C/C++/Qt软件开发技术的读者,推荐相关课程和文章。
FFmpeg API深度解析:视频流画面合并、拼接与裁剪技巧
FFmpeg深度探索:视频流的魔术拼接、裁剪与融合技巧 1. 神奇拼接,艺术创作 将视频片段无缝连接,如同艺术创作,FFmpeg API提供强大的工具。av_read_frame如同探索宝箱,av_frame_alloc和av_frame_copy则是大师级的融合手法。了解这些函数,掌握视频流的编织艺术。 2. 无缝对接,画面融合 新闻直播与录播的无缝结合,FFmpeg为你提供关键步骤。首先,通过av_read_frame获取帧,然后用av_frame_alloc为合并帧备好画布,用av_frame_copy实现画面的无缝对接。注意帧大小和时间戳管理,以保证播放的流畅性。 3. 示例代码的炼金术extern "C" { ... // FFmpeg库头文件 ... int main() { ... // 初始化,炼制你的视频魔法 ... } }
这段代码揭示了如何在FFmpeg的世界中,通过av_frame_copy的精确操作,保持原始帧数据的完整性,为视频处理添加特效和水印。 4. av_frame_copy的精妙之处 复制帧数据时,务必注意像素格式、引用计数等问题,理解其背后的原理,以避免潜在问题。深入libavutil/frame.c源码,解锁复制技巧的奥秘。 5. 拼接艺术的实用技巧 对于高亮片段或视频组合,FFmpeg的API函数如av_interleaved_write_frame确保了时间顺序的连贯性,让视频片段的融合如诗如画。 6. 实践操作指南以av_read_frame起航,av_interleaved_write_frame完成视频拼接之旅。
从头到尾,保持清晰的逻辑和代码注释,实现高效与清晰的视频处理。
Linux内核中的多媒体设备交互代码提供了深入理解的窗口,就像《庄子》中“道生万物”的哲学启示。
通过细致的参数调整,如时间基准调整和质量优化,FFmpeg API让你在处理视频时游刃有余,无论是裁剪、拼接还是其他复杂任务,都能得心应手。 7. 结语 在FFmpeg的世界里,每一行代码都是一次艺术与技术的碰撞。掌握API,你就能驾驭视频流,创造出令人惊叹的作品。记住,知识是智慧的钥匙,谦逊是进步的阶梯。