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Latency Numbers Every Programmer Should Know

一 18th

由admin发表在Linux编程 | 608 浏览

Latency Comparison Numbers
--------------------------
L1 cache reference                            0.5 ns
Branch mispredict                             5   ns
L2 cache reference                            7   ns             14x L1 cache
Mutex lock/unlock                            25   ns
Main memory reference                       100   ns             20x L2 cache, 200x L1 cache
Compress 1K bytes with Zippy              3,000   ns
Send 1K bytes over 1 Gbps network        10,000   ns    0.01 ms
Read 4K randomly from SSD*              150,000   ns    0.15 ms
Read 1 MB sequentially from memory      250,000   ns    0.25 ms
Round trip within same datacenter       500,000   ns    0.5  ms
Read 1 MB sequentially from SSD*      1,000,000   ns    1    ms  4X memory
Disk seek                            10,000,000   ns   10    ms  20x datacenter roundtrip
Read 1 MB sequentially from disk     20,000,000   ns   20    ms  80x memory, 20X SSD
Send packet CA->Netherlands->CA     150,000,000   ns  150    ms

Notes
-----
1 ns = 10-9 seconds
1 ms = 10-3 seconds
* Assuming ~1GB/sec SSD

Credit
------
By Jeff Dean:               http://research.google.com/people/jeff/
Originally by Peter Norvig: http://norvig.com/21-days.html#answers

Contributions
-------------
Some updates from:                      https://gist.github.com/2843375
Great 'humanized' comparison version:   https://gist.github.com/2843375
Visual comparison chart:                http://i.imgur.com/k0t1e.png
Nice animated presentation of the data: http://prezi.com/pdkvgys-r0y6/latency-numbers-for-programmers-web-development/

这里有一篇更详细，描述了各个年代相关模块的latency:

http://www.eecs.berkeley.edu/~rcs/research/interactive_latency.html

latency, memory, ssd

Linux中关于Cache Memory的介绍

十 19th

由admin发表在Linux编程 | 863 浏览

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最近在做性能优化时，遇到一个问题，系统中进程占用的内存没有那么多，但是通过TOP看到系统对实际物理内存接近满额，十分纳闷，后来问了同事

才知道原来是Cache Memory占用了大量内存，上网查阅了相关资料，整理记录下。

什么是Cache Memory

当进程对磁盘中的文件大量读写时，Linux内核为了提升读写性能，会将文件在内存中进行缓存，这部分内存就是Cache Memory(缓存内存)。即使你的程序运行结束后，Cache Memory也不会自动释放。这就会导致你在Linux系统中程序频繁读写文件后，你会发现可用物理内存会很少。

如何释放Cache Memory(缓存内存)：

用下面的命令可以释放Cache Memory：
To free pagecache:
echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
To free dentries and inodes:
echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches
To free pagecache, dentries and inodes:
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

free命令介绍

total used free shared buffers cached
Mem: 16425996 10727220 5698776 0 380904 9389832
-/+ buffers/cache: 956484 15469512
Swap: 8273464 212 8273252

其中第一行用全局角度描述系统使用的内存状况：
total——总物理内存
used——已使用内存，一般情况这个值会比较大，因为这个值包括了cache+应用程序使用的内存
free——完全未被使用的内存
shared——应用程序共享内存
buffers——缓存，主要用于目录方面,inode值等（ls大目录可看到这个值增加）
cached——缓存，用于已打开的文件

另外这里有一篇taobao的大牛对memory使用的介绍，很详细：http://blog.yufeng.info/archives/2456

Linux下禁用Swap的方法

1. swapoff -a : 禁用swap空间

2. swapon -a : 开启swap空间

free, Linux编程, memory cahed

[shell学习笔记]sort、uniq、cut、paste和split用法详解

八 24th

由admin发表在Linux编程 | 4,477 浏览

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今天学习了sort, uniq, cut, paste和split命令的用法，其中sort的选项比较多一些，其它的命令就比较简单了

关于sort,本站之前写过一篇关于sort的高级用法，请点击这里

一、Sort命令

sort [OPTION]… [FILE]…

对文件按指定的域进行排序

常用选项：

-c: 检测文件是否已经排序
-m: 将两个已经排序的文件进行合并
-u: 在排序过程中，删除重复的行
-o: 保存排序后的文件
-t: 域分隔符，默认为空格和tab
-n: 指定待排序的域为数字类型
-r: 逆序排序，默认为正向排序
-b: 按域排序时忽略第一个空格
+n: 按照第n个域进行排序，域从第0个开始计数
+m.n: 按照第m个域的第n个字符开始开始排序
-k: 按照第k个域进行排序，域从第1个开始计数

常见的用法例子：


sort  -o output.txt  your_file.txt  #对文件按第一域进行排序，将排序结果保存到output.txt

sort -t: -r +2n your_file.txt #对文件按照第2个域进行逆向排序，第二个域为数字类型，同时分割符为:

df | sort -b -r -k5  #按照磁盘的占用率从高到底进行排序输出

二、uniq命令

uniq [OPTION]… [INPUT [OUTPUT]]

从文件中去除或删除重复的行，在功能上和sort -u类似

常用选项：

-u: 只显示不重复的行
-d: 只显示重复的行
-c: 打印每一行出现的次数
-fn: 忽略前n个域

常用的用法例子：


uniq sort_file.txt #删除文件中重复的行

uinq -c sort_file.txt  #显示每行出现的次数

uinq -d sort_file.txt  #只显示出现次数>=2的行

三、join命令

join [OPTION]… FILE1 FILE2

将两个排序的文件合并为一个文件

常用选项：

-j n m: 选择连接的域，n为文件号，m为域号
-o n.m : 指定显示的域，n为文件号，m为域号
-an: 显示文件n中不匹配的文件行
-t: 定义分隔符

常见的用方法：


join  sort_file1.txt  sort_file2.txt  #合并两个文件，以第一个键排序

join  -j 1 1 -j 2 2  sort_file1.txt sort_file2.txt  #按第一文件的第一个域和第二个文件的第二个域作为key,进行合并

join -o 1.1 , 2.2  sort_file1.txt sort_file2.txt  #只显示第一个文件的第一个域和第二个文件的第二个域

四、cut命令

cut OPTION… [FILE]…

从文件中获取指定域

常用选项：

-d: 分割符
-f: 输出域的编号
-c: 输出字符的编号

常见的用法：


cut -d: f3 file.txt #输出以:分割的第三个域

cut  -d: f 1, 6 file.txt #输出以:分割的第一个和第六个域

ls -al | cut -c1-3  #显示ls输出每行的前三个字符

五、paste命令

paste [OPTION]… [FILE]…

将文件的行进行merge

常用选项：

-d: 指定两个文件的行合并后的分割符
-s: 将每个文件合并为一行，而不是按行进行合并

常见用法：


paste file1 file2 #将两个文件的每行合并

paste -d: file1 file2 #将两个文件的每行合并，分隔符为:

paste -s file1 file2 #将file1的内容合并为一行，将file2的内容合并为一行

六、split命令

split [OPTION]… [INPUT [PREFIX]]

将文件按大小分为多份

常用选项：

-output_file-size: 指定文件被分割的行数
prefix: 输出文件的前缀

常见用法：


split -20 file #将文件每20行进行一次分割

cut, Linux编程, paste, shell, sort, split, uniq

[shell学习笔记]grep和find命令详解

八 13th

由admin发表在Linux编程 | 594 浏览

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最新在看《Linux And Unix shell Programing 》，避免看完之后忘记，以后每看一部分都记录下。今天主要记录下linux下

最常用的两个命令grep和find。

一、Grep命令

grep [OPTIONS] PATTERN [FILE...]

grep [OPTIONS] [-e PATTERN | -f FILE] [FILE...]

查找文件中包含某个关键词的行；

常用选项：

-c : 只输出匹配的行数
-i : 查找不区分大小写
-n: 显示匹配的行号
-v: 显示不包含关键词的行
-A Num: 显示匹配的行及其后面num行
-B Num: 显示匹配的行及其前面的num行
-r: 如果遇到目录递归查询
-E :正则表达式扩展

常见的用法


grep keyword -r * # 在当前目录及其子目录下查找包含keyword的行

grep --exclude="*\.svn*" keyword -r  *  #功能同上，但是不查找.svn文件

#正则表达式

grep  ‘48[34]’ your_file #查找包含483或者484的行

grep '4\{3,8\}' your_file #查找包含3个到8个4的行

grep -E  '216|329' your_file  #包含216或者329的行

#和其它程序配合使用

ps  aux | grep apache2 | grep -v grep #查找apache2相关进程

二、Find命令

find [-H] [-L] [-P] [-D debugopts] [-Olevel] [path...] [expression]

在目录中查找文件

常用选项：

-name: 按照文件名来查找
-type: 按照文件类型查找（b: block d: directory ）
-perm: 按照权限来查找
-user: 按照文件属主来查找
-group: 按照组来查找
-mtime +n -n: 按照修改时间来查找，-n代表n天以内的修改的文件，+n代表n天以前的修改的文件
-newer fil1 !file2 : 查找比file1新的文件，但是比file2旧的文件
-size n c: 按照文件大小查找，带c表示以字节计算
-exec: 当匹配到文件后，执行某些命令，该命令以 {} \;结束，如果在执行命令前需要确认，请加-ok选项

常见的用法


find . -name "*.txt" -print  #在当前目录及其子目录中查找以.txt文件为后缀的文件

find . -type d -print #查到当前目录中的目录文件

find . -mtime +5  -name "*.log" -exec rm {} \; #删除5天前得日志

find . -mtime +5  -name "*.log" -ok rm {} \; #功能同上，但是删除前会确认

fin, grep, shell, 使用详解

C++插件机制的一种实现方法（对象工厂）

七 21st

由admin发表在Linux编程 | 2,743 浏览

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背景

在我们的实际开发过程中，经常会开发一些插件，比较常见的例子如：给你 DataHandler，它是一个抽象类，提供一些数据操作的接口，然后插件开发者就需要继承DataHandler，并按需求实现对应的接口，将其作为插件，编译到最终的二进制程序中，最后通过配置文件指定生效该插件。


//  data_handler.h

Class DataHandler {

public:

virtual bool Handle(std::vector<Data*> data_list) =0;

virtual ~DataHandler(){}

};

REGISTER_REGISTER(DataHandler)

#define REGISTER_DATA_HANDLER(name) REGISTER_CLASS(DataHandler, name)


// my_data_handler.h

class MyDataHandler : public DataHandler {

public:

virtual bool Handle(std::vector<Data*> result_list);

};


// my_data_handler.cc

bool MyDataHandler::Handle(std::vector<Data*> data_list) {

// Implemention...

}
REGISTER_DATA_HANDLER(MyDataHandler)


// configure file

DataHandler{

name : MyDataHanlder,

prior   : 1

}

DataHanlder{

name : YourDataHandler,

prior   : 1

}

此时你只需把你的MyDataHandler编译为动态库或者是静态库，并链接到最终二进制中，在数据处理时就会调用你的DataHandler。是不是很方便开发哈，这就是所谓的插件开发思想。下面主要介绍下具体的实现。

实现思想

想要实现上述功能的插件框架，主要从以下几个方面着手解决：

1. 如何组织不同类型的插件，如目前有DataHanlder，但是系统可能也支持ServiceHanlder等等；某类插件可能包含多个具体的实例的插件，那又如何组织；这里很容易就想到了双层map的数据结构，如下图所示，每层Map的Key都插件类型或者具体插件名字，value为对应的工厂对象，工厂对象生成对应的实例，具体如下图所示：

2. 如何生成对象工厂类呢？ 这里首先不能将这个工作交给插件开发者，一方面开发量增大，另一方面也暴漏系统实现细节；但是也不能框架开发者手工实现，因为框架本身无法预知都有哪些插件需要开发。

所以可能的方法包括模板函数或者是宏定义了，本文使用宏定义进行实现，包括插件类型工厂和某个插件工厂。

更多 >

c++, 工厂模式, 插件机制

scoped_ptr,shared_ptr和weak_ptr用法和实现方法

七 14th

由admin发表在Linux编程 | 3,319 浏览

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scoped_ptr, shared_ptr和weak_ptr的都称为智能指针，但是各个的用法都不太一样，

本文就就详细介绍其具体用法以及具体实现方法。

用法介绍

scoped_ptr: “scoped”即作用域的含义，主要用于指针在某个作用域中有效，当离开作用域时，该指针自动释放，这就避免了出现忘记回收内存的情形，同时scoped_ptr的复制构造函数和赋值函数为私有，这样就避免了指针的传递，示例如下：

scoped<T> g_ptr;
{
scoped_ptr<T> ptr(new T);
 g_ptr = ptr;//illegal, because the assign operator is private.
//T* will deleted when it goes out of this scoped.
}

shared_ptr: 共享所有权的智能指针，当某个对象需要在多个地方使用时，被多个指针引用，此时程序可能就无法确定在何时释放该对象，因此就需要使用“引用计数”的方法，当对象被引用的次数为0时，自动释放该对象，示例代码如下：

shared_ptr<T> g_ptr;
{
  shared_ptr<T> ptr<new T>; // reference count is 1.
  g_ptr = ptr;  //now reference count is 2
  // when it goes out of this scoped, the reference count is 1
}
//the reference count is 1.
g_ptr->foo();

weak_ptr: shared_ptr是强引用，而weak_ptr是弱引用；当使用shared_ptr出现循环引用时，造成内存无法释放，如果你能预料到此种情况发生，你就应该使用weak_ptr类型；另外weak_ptr不会增加所指对象的引用计数，但是会增加计数器的对象引用计数，这点可以后面的实现中看到这点，详细请点击这里

实现原理

scoped_ptr的实现：其主要是在其析构函数中delete对象，同时将copy constructure 和 assign operator设置为私有，避免了指针的传递，这点比auto_ptr安全的多；另外scoped_array是针对new[]和delete[]的只能指针，具体实现请见附件。
shared_ptr的实现：其主要用到了引用计数，每个指向同一对象shared_ptr都指向同一个计数器，其中计数器的定义如下，当shared_ptr对象复制时，对象引用计数加1，当shared_ptr对象释放时，引用计数减1，当引用计数减为0时，delete所指的对象。具体实现请看附件。


// This class is an internal implementation detail for shared_ptr.
class SharedPtrControlBlock {
 template <typename T> friend class shared_ptr;
 template <typename T> friend class weak_ptr;
 private:
 SharedPtrControlBlock() : refcount_(1), weak_count_(1) { }
 int refcount_; //对象的引用计数
 int weak_count_; //weak_ptr的引用计数
};

weak_ptr的实现：需要注意的一点weak_ptr需要使用shared_ptr构造，不能直接使用原始指针进行构造，它主要操作的是weak_count_计数器，具体实现请看附件。

更多 >

c++, scoped_ptr, shared_ptr, weak_ptr

关于pthread_cond_wait使用while循环判断的理解

六 28th

由admin发表在Linux编程 | 1,171 浏览

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在Stevens的《Unix 环境高级编程》中第11章线程关于pthread_cond_wait的介绍中有一个生产者-消费者的例子P311，
在进入pthread_cond_wait前使用while进行条件判断，而没有直接使用if,耐人费解！

代码如下：

#include <pthread.h>
struct msg {
  struct msg *m_next;
  /* value...*/
};

struct msg* workq;
pthread_cond_t qready = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_mutex_t qlock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void
process_msg() {
  struct msg* mp;
  for (;;) {
    pthread_mutex_lock(&qlock);
	while (workq == NULL) {
	  pthread_cond_wait(&qread, &qlock);
	}
	mq = workq;
	workq = mp->m_next;
	pthread_mutex_unlock(&qlock);
	/* now process the message mp */
  }
}

void
enqueue_msg(struct msg* mp) {
	pthread_mutex_lock(&qlock);
	mp->m_next = workq;
	workq = mp;
	pthread_mutex_unlock(&qlock);
	/** 此时另外一个线程在signal之前，执行了process_msg,刚好把mp元素拿走*/
	pthread_cond_signal(&qready);
	/** 此时执行signal, 在pthread_cond_wait等待的线程被唤醒，
	    但是mp元素已经被另外一个线程拿走，所以，workq还是NULL ,因此需要继续等待*/
}

这里process_msg相当于消费者，enqueue_msg相当于生产者，struct msg* workq作为缓冲队列

解释如下

在process_msg中使用while(workq==NULL)循环判断条件，这里主要是因为在enqueue_msg中unlock之后才唤醒等待
的线程，会出现上述注释出现的情况,造成workq==NULL，因此需要继续等待。

但是如果将pthread_cond_signal移到pthread_mutex_unlock()之前执行，则会避免这种竞争，在unlock
之后，会首先唤醒pthread_cond_wait的线程，进而workq!=NULL总是成立。

因此建议使用while循环进行验证，以便能够容忍这种竞争。

Linux编程, pthread, pthread_cond_wait, unix, 条件变量

shell下同时读取多个文件的方法

六 16th

由admin发表在Linux编程 | 1,117 浏览

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1. 单个文件的读取

在shell脚本下，可以多种方式实现按行读取文件，如下：

for line in `cat ${input_filename}`
do
  echo $line
done

while read line
do
  echo $line
done < ${input_filename}

其中第二种方式是将文件重定向到标准输入中

2. 多个文件读取方法

那如何实现同时多个文件的读呢？
我们可以继续利用bash中的文件重定向功能，将文件重定向到特定的文件描述符中，语法如下：

n<file
n>file
n>>file
n<>file

这里的n代表打开文件file的文件描述符，类似其他编程语言中的fd，如果没有指定n，则其默认行为如下：

<file   #same as 0<file
>file  #same as 1>file
<>file   #same as 0<>file

我们可以通过exec命令来打开所要重定向的文件：

exec 7<file1
exec 8<file2

然后我们可以通过read命令来读取对应文件的内容：

read data <&7 #使用符合是为了区分7是文件描述符，而不是文件名
read data <&8

关闭文件

exec 7</dev/null
exec 8</dev/null

多文件读取示例代码如下：

readfiles() {
	local FD1=7
	local FD2=8
	local file1=$1
	local file2=$2
	local count1=0
	local count2=0
	local eof1=0
	local eof2=0
	local data1
	local data2
 
	# Open files.
	exec 7<$file1
	exec 8<$file2
	while [[ $eof1 -eq 0  ||  $eof2 -eq 0 ]]
	do
		if read data1<&$FD1; then
			let count1++
			printf "%s, line %d: %s\n" $file1 $count1 "$data1"
		else
			eof1=1
		fi
		if read data2 <&$FD2; then
			let count2++
			printf "%s, line %d: %s\n" $file2 $count2 "$data2"
		else
			eof2=1
		fi
	done
}
#read file1 and file2
readfiles file1 file2

参考资料：http://www.linuxjournal.com/content/reading-multiple-files-bash

bash, read, shell, 多文件

linux通过Shell获得本机ip地址方法

五 31st

由admin发表在Linux编程 | 1,363 浏览

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通过Shell获得本机IP地址方法，直接上代码：

IP=`ifconfig  | grep  'inet addr:' | grep -v '127.0.0.1' | cut -d: -f2 | awk '{ print $1}'`;
echo $IP;

如果想获得第一个IP地址的话，可以在grep ‘inet addr:’增加参数-m 1即可

ip address, Linux编程, shell

定时备份网站代码与数据的shell工具

四 12th

由admin发表在Linux编程 | 287 浏览

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需求

鉴于国内网络环境的恶劣，本人的blog的托管在国外的vps，为了防范数据丢失，需要及时备份下网站的数据和代码，这样等哪天数据丢失即可及时恢复，数据最重要

解决方法

自己就通过查找资料，简单地写了shell脚本

首先打包wordpress代码，使用mysqldump导出mysql数据
其次使用mail命令发送数据到指定邮箱
最后crontab定时执行

即可搞定

另外在使用mail命令行工具时遇到了一个问题，stackoverflow帮我解决了，具体在这里

实现脚本

#!/bin/bash
# author: yaronli (jidalyg_8711@163.com)
# powered by yaronspace.cn
set -x 

backup() {

cd /var/www/
#打包代码
tar -czf /tmp/${1}_$(date +%F).tar.gz ${1}
#导出数据
mysqldump -u${2} -p${3} ${1} > /tmp/${1}_$(date +%F).sql
#以附件形式发送邮件
(uuencode /tmp/${1}_$(date +%F).tar.gz ${1}_$(date +%F).tar.gz; uuencode /tmp/${1}_$(date +%F).sql ${1}_$(date +%F).sql)\
	| mail -s ${1}_$(date +%F) yangguangli19871124@gmail.com

}
#param1: 站点目录 param2: 数据库用户  param3: 密码
backup yaronspace ****   ****
backup xiaofangdeng **** ****

什么是Cache Memory

如何释放Cache Memory(缓存内存)：

free命令介绍

Linux下禁用Swap的方法

一、Sort命令

常用选项：

常见的用法例子：

二、uniq命令

常用选项：

常用的用法例子：

三、join命令

常用选项：

常见的用方法：

四、cut命令

常用选项：

常见的用法：

五、paste命令

常用选项：

常见用法：

六、split命令

常用选项：

常见用法：

一、Grep命令

常用选项：

常见的用法

二、Find命令

常用选项：

常见的用法

背景

实现思想

用法介绍

实现原理

代码如下：

解释如下

1. 单个文件的读取

2. 多个文件读取方法

关闭文件

需求

解决方法

实现脚本

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