mmap

基础概念 在介绍I/O原理之前，先重温几个基础概念： (1) 操作系统与内核 操作系统：管理计算机硬件与软件资源的系统软件内核：操作系统的核心软件，负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统等等，为应用程序提供对计算机硬件的安全访问服务 2 内核空间和用户空间 为了避免用户进程直接操作内核，保证内核安全，操作系统将内存寻址空间划分为两部分：内核空间（Kernel-space），供内核程序使用用户空间（User-space），供用户进程使用 为了安全，内核空间和用户空间是隔离的，即使用户的程序崩溃了，内核也不受影响 3 数据流 计算机中的数据是基于随着时间变换高低电压信号传输的，这些数据信号连续不断，有着固定的传输方向，类似水管中水的流动，因此抽象数据流(I/O流)的概念：指一组有顺序的、有起点和终点的字节集合， 抽象出数据流的作用：实现程序逻辑与底层硬件解耦，通过引入数据流作为程序与硬件设备之间的抽象层，面向通用的数据流输入输出接口编程，而不是具体硬件特性，程序和底层硬件可以独立灵活替换和扩展 I/O 工作原理 1 磁盘I/O 典型I/O读写磁盘工作原理如下： tips: DMA：全称叫直接内存存取（Direct Memory Access），是一种允许外围设备（硬件子系统）直接访问系统主内存的机制。基于 DMA 访问方式，系统主内存与硬件设备的数据传输可以省去CPU

内容摘要： Video for Linux two(Video4Linux2)简称V4L2，是V4L的改进版。V4L2是linux操作系统下用于采集图片、视频和音频数据的API接口，配合适当的视频采集设备和相应的驱动程序，可以实现图片、视频、音频等的采集。在远程会议、可视电话、视频监控系统和嵌入式多媒体终端中都有广泛的应用。在Linux中，视频设备是设备文件，可以像访问普通文件一样对其进行读写，摄像头在/dev/video2下。 最近想做智能机器人，想加上视频采集这个模块，于是对linux下的视频方面的编程产生了兴趣，首先从入门开始吧！ 一、Video for Linux Tow 在Linux下，所有外设都被看成一种特殊的文件，成为“设备文件”，可以象访问普通文件一样对其进行读写。一般来说，采用V4L2驱动的摄像头设备文件是/dev/v4l/video0。为了通用，可以建立一个到/dev/video0的链接。V4L2支持两种方式来采集图像：内存映射方式(mmap)和直接读取方式(read)。V4L2在include/linux/videodev.h文件中定义了一些重要的数据结构，在采集图像的过程中，就是通过对这些数据的操作来获得最终的图像数据。Linux系统V4L2的能力可在Linux内核编译阶段配置，默认情况下都有此开发接口。V4L2从Linux 2.5.x版本的内核中开始出现。

　　在Android的日常开发中，相信大家都用过SharedPreferences来保存用户的某些settings值。Shared Preferences 以键值对的形式存储私有的原生类型数据，这里的私有的是指只对你自己的app可见的，也就是说别的app是无法访问到的。 客户端代码为了使用它有2种方式，一种是通过Context#getSharedPreferences(String prefName, int mode)方法， 另一种是Activity自己的getPreferences(int mode)方法，其内部还是调用了前者只是用activity的类名做了prefName而已， 我们先来看下Conext#getSharedPreferences的内部实现。其具体实现在ContextImpl.java文件中，代码如下： @Override public SharedPreferences getSharedPreferences(String name, int mode) { SharedPreferencesImpl sp; // 这个是我们接下来要分析的重点类 synchronized (ContextImpl.class) { if (sSharedPrefs == null) { // sSharedPrefs是一个静态的ArrayMap，注意这个类型

现象 把一个打开的文件描述符，通过mmap映射到一片内存区间，对这块区间进行读写，长时间运行后出现访存错误 SIGBus Error, GDB分析相应的core出现一些内存空间不可用的错误。 问题分析 参考man mmap ， 在出现下列情况下，会出错： ERRORS EBADF fd is not a valid file descriptor (and MAP_ANONYMOUS was not set). EACCES A file descriptor refers to a non-regular file. Or MAP_PRIVATE was requested, but fd is not open for reading. Or MAP_SHARED was requested and PROT_WRITE is set, but fd is not open in read/write (O_RDWR) mode. Or PROT_WRITE is set, but the file is append-only. EINVAL We don't like start or length or offset. (E.g., they are too large, or not aligned on a PAGESIZE boundary.) ETXTBSY

频繁分配释放内存导致的性能问题的分析 现象 1 压力测试过程中，发现被测对象性能不够理想，具体表现为： 进程的系统态CPU消耗20，用户态CPU消耗10，系统idle大约70 2 用ps -o majflt,minflt -C program命令查看，发现majflt每秒增量为0，而minflt每秒增量大于10000。 初步分析 majflt代表major fault，中文名叫大错误，minflt代表minor fault，中文名叫小错误。 这两个数值表示一个进程自启动以来所发生的缺页中断的次数。 当一个进程发生缺页中断的时候，进程会陷入内核态，执行以下操作： 检查要访问的虚拟地址是否合法 查找/分配一个物理页 填充物理页内容（读取磁盘，或者直接置0，或者啥也不干） 建立映射关系（虚拟地址到物理地址） 重新执行发生缺页中断的那条指令 如果第3步，需要读取磁盘，那么这次缺页中断就是majflt，否则就是minflt。 此进程minflt如此之高，一秒10000多次，不得不怀疑它跟进程内核态cpu消耗大有很大关系。 分析代码 查看代码，发现是这么写的：一个请求来，用malloc分配2M内存，请求结束后free这块内存。看日志，发现分配内存语句耗时10us，平均一条请求处理耗时1000us 。 原因已找到！ 虽然分配内存语句的耗时在一条处理请求中耗时比重不大，但是这条语句严重影响了性能