學(xué)習(xí)此篇文章需要
先學(xué)習(xí)java內(nèi)存基礎(chǔ)
再學(xué)習(xí)JVM8基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖理解

1 CPU模型

去過機(jī)房的同學(xué)都知道埋心，一般在大型服務(wù)器上會配置多個CPU含长，每個CPU還會有多個核栏妖，這就意味著多個CPU或者多個核可以同時（并發(fā)）工作

1.1 CPU Register

CPU Register也就是 CPU 寄存器景醇。CPU寄存器是 CPU 內(nèi)部集成的攒驰，在寄存器上執(zhí)行操作的效率要比在主存上高出幾個數(shù)量級

在CPU中至少要有六類寄存器：指令寄存器（IR）疫粥、程序計數(shù)器（PC）、地址寄存器（AR）腰懂、數(shù)據(jù)寄存器（DR）梗逮、累加寄存器（AC）、程序狀態(tài)字寄存器（PSW）绣溜。這些寄存器用來暫存一個計算機(jī)字慷彤，其數(shù)目可以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)充

按與CPU遠(yuǎn)近來分，離得最近的是寄存器怖喻，然后緩存底哗，最后內(nèi)存。所以锚沸，寄存器是最貼近CPU的跋选，而且CPU只與寄存器中進(jìn)行存取。寄存器從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)哗蜈，但由于寄存器和內(nèi)存讀取速度相差太大前标，所以有了緩存。即讀取數(shù)據(jù)的方式為：

CPU <------> 寄存器 <----> 緩存 <-----> 內(nèi)存

當(dāng)寄存器沒有從緩存中讀取到數(shù)據(jù)時距潘，也就是沒有命中炼列，那么就從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)

1.2 CPU Cache Memory

CPU Cache Memory也就是CPU 高速緩存。相對于硬盤讀取速度來說內(nèi)存讀取的效率非常高音比，但是與 CPU 還是相差數(shù)量級俭尖，所以在 CPU 和主存間引入了多級緩存，目的是為了做一下緩沖洞翩。

CPU內(nèi)部集成的緩存稱為一級緩存(L1 Cache)目溉，外部的稱為二級緩存(L2 Cache)。
一級緩存中又分為數(shù)據(jù)緩存(D-Cache)和指令緩存(I-Cache)菱农。二者可以同時被CPU進(jìn)行訪問，減少了爭用Cache所造成的沖突柿估，提高了CPU的效能循未。
CPU的一級緩存通常都是靜態(tài)RAM（Static RAM/SRAM），速度非筹啵快的妖，但是貴
二級緩存是CPU性能表現(xiàn)的關(guān)鍵之一，在CPU核心不變化的情況下足陨，增加二級緩存容量能使性能大幅度提高嫂粟。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二級緩存上存在差異
三級緩存是為讀取二級緩存后未命中的數(shù)據(jù)設(shè)計的一種緩存，在擁有三級緩存的CPU中墨缘，只有約5%的數(shù)據(jù)需要從內(nèi)存中調(diào)用星虹，這進(jìn)一步提高了CPU的效率零抬，從某種意義上說，預(yù)取效率的提高宽涌，大大降低了生產(chǎn)成本卻提供了非常接近理想狀態(tài)的性能

1.3 Main Memory

Main Memory 就是主存平夜，主存比 L1、L2 緩存要大很多
注意：部分高端機(jī)器還有 L3 三級緩存卸亮。

內(nèi)存中相關(guān)概念：

• ROM（Read Only Memory）
  只讀儲存器 忽妒，對于電腦來講就是硬盤，在系統(tǒng)停止供電的時候仍然可以保持?jǐn)?shù)據(jù)
• PROM
  PROM是可編程的ROM兼贸，PROM和EPROM（可擦除可編程ROM）兩者區(qū)別是段直，PROM是一次性的，也就是軟件灌入后溶诞，就無法修改了鸯檬，現(xiàn)在已經(jīng)不可能使用了，而EPROM是通過紫外光的照射擦除原先的程序很澄，是一種通用的存儲器京闰。另外一種EEPROM是通過電子擦除，價格很高甩苛，寫入時間很長蹂楣，寫入很慢。
• RAM（Random Access Memory）
  隨機(jī)儲存器 讯蒲，就是電腦內(nèi)存條痊土。用于存放動態(tài)數(shù)據(jù)。(也叫運行內(nèi)存)系統(tǒng)運行的時候墨林，需要把操作系統(tǒng)從ROM中讀取出來赁酝，放在RAM中運行，而RAM通常都是在掉電之后就丟失數(shù)據(jù)旭等，典型的RAM就是計算機(jī)的內(nèi)存
• 靜態(tài)RAM（Static RAM/SRAM）
  當(dāng)數(shù)據(jù)被存入其中后不會消失酌呆。SRAM速度非常快搔耕，是目前讀寫最快的存儲設(shè)備隙袁。當(dāng)這個SRAM 單元被賦予0 或者1 的狀態(tài)之后，它會保持這個狀態(tài)直到下次被賦予新的狀態(tài)或者斷電之后才會更改或者消失弃榨。需要4-6 只晶體管實現(xiàn)菩收， 價格昂貴。
  一級,二級,三級緩存都是使用SRAM
• 動態(tài)RAM（Dynamic RAM/DRAM）
  DRAM 必須在一定的時間內(nèi)不停的刷新才能保持其中存儲的數(shù)據(jù)鲸睛。DRAM只要1 只晶體管就可以實現(xiàn)娜饵。
  DRAM保留數(shù)據(jù)的時間很短，速度也比SRAM慢官辈，不過它還是比任何的ROM都要快箱舞，但從價格上來說DRAM相比SRAM要便宜很 多遍坟，
  計算機(jī)內(nèi)存就是DRAM的

1.4 主存存取原理

主存有兩個指標(biāo)：尋址（ns，納秒級別）褐缠，帶寬（很大政鼠，指單位時間內(nèi)字節(jié)流大小）队魏，在尋址上磁盤比內(nèi)存慢了十萬倍

目前計算機(jī)使用的主存基本都是隨機(jī)讀寫存儲器（RAM）公般，現(xiàn)代RAM的結(jié)構(gòu)和存取原理比較復(fù)雜，這里本文拋卻具體差別胡桨，抽象出一個十分簡單的存取模型來說明RAM的工作原理官帘。

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從抽象角度看，主存是一系列的存儲單元組成的矩陣昧谊，每個存儲單元存儲固定大小的數(shù)據(jù)刽虹。每個存儲單元有唯一的地址，現(xiàn)代主存的編址規(guī)則比較復(fù)雜呢诬，這里將其簡化成一個二維地址：通過一個行地址和一個列地址可以唯一定位到一個存儲單元涌哲。上圖展示了一個4 x 4的主存模型。

主存的存取過程如下：

• 當(dāng)系統(tǒng)需要讀取主存時尚镰，則將地址信號放到地址總線上傳給主存阀圾，主存讀到地址信號后，解析信號并定位到指定存儲單元狗唉，然后將此存儲單元數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)總線上初烘，供其它部件讀取。
• 寫主存的過程類似分俯，系統(tǒng)將要寫入單元地址和數(shù)據(jù)分別放在地址總線和數(shù)據(jù)總線上肾筐，主存讀取兩個總線的內(nèi)容，做相應(yīng)的寫操作缸剪。

這里可以看出吗铐，主存存取的時間僅與存取次數(shù)呈線性關(guān)系，因為不存在機(jī)械操作杏节，兩次存取的數(shù)據(jù)的“距離”不會對時間有任何影響，例如拢锹，先取A0再取A1和先取A0再取D3的時間消耗是一樣的。

1.5 磁盤存取原理

在磁盤的維度里有兩個指標(biāo)：尋址（m/s：每秒幾M）他巨、帶寬（G/M充坑，帶寬是G或者M(jìn)的减江，指單位時間內(nèi)字節(jié)流大小）

與主存不同捻爷，磁盤I/O存在機(jī)械運動耗費辈灼，因此磁盤I/O的時間消耗是巨大的。
下圖是磁盤的整體結(jié)構(gòu)示意圖也榄。

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一個磁盤由大小相同且同軸的圓形盤片組成巡莹，磁盤可以轉(zhuǎn)動（各個磁盤必須同步轉(zhuǎn)動）。在磁盤的一側(cè)有磁頭支架甜紫，磁頭支架固定了一組磁頭降宅，每個磁頭負(fù)責(zé)存取一個磁盤的內(nèi)容。磁頭不能轉(zhuǎn)動囚霸，但是可以沿磁盤半徑方向運動（實際是斜切向運動）腰根，每個磁頭同一時刻也必須是同軸的，即從正上方向下看拓型，所有磁頭任何時候都是重疊的（不過目前已經(jīng)有多磁頭獨立技術(shù)额嘿，可不受此限制）。
下圖是磁盤結(jié)構(gòu)的示意圖劣挫。

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盤片被劃分成一系列同心環(huán)册养，圓心是盤片中心，每個同心環(huán)叫做一個磁道揣云，所有半徑相同的磁道組成一個柱面捕儒。磁道被沿半徑線劃分成一個個小的段，每個段叫做一個扇區(qū)邓夕，每個扇區(qū)是磁盤的最小存儲單元刘莹。為了簡單起見，我們下面假設(shè)磁盤只有一個盤片和一個磁頭焚刚。
當(dāng)需要從磁盤讀取數(shù)據(jù)時点弯，系統(tǒng)會將數(shù)據(jù)邏輯地址傳給磁盤，磁盤的控制電路按照尋址邏輯將邏輯地址翻譯成物理地址矿咕，即確定要讀的數(shù)據(jù)在哪個磁道抢肛，哪個扇區(qū)。為了讀取這個扇區(qū)的數(shù)據(jù)碳柱，需要將磁頭放到這個扇區(qū)上方捡絮，為了實現(xiàn)這一點，磁頭需要移動對準(zhǔn)相應(yīng)磁道莲镣，這個過程叫做尋道福稳，所耗費時間叫做尋道時間，然后磁盤旋轉(zhuǎn)將目標(biāo)扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下瑞侮，這個過程耗費的時間叫做旋轉(zhuǎn)時間的圆。

磁盤有磁道和扇區(qū)鼓拧，一扇區(qū) 512Byte 。如果一個區(qū)域足夠小越妈，帶來一個成本變大（索引）季俩。操作系統(tǒng)，無論讀多少數(shù)據(jù)梅掠，都是最少 4k 磁盤中拿酌住，即：每個存儲塊稱為一頁的大小
點擊了解 為什么MySQL數(shù)據(jù)頁是16K，系統(tǒng)CPU是4K

1.6 局部性原理與磁盤預(yù)讀

由于存儲介質(zhì)的特性瓤檐，磁盤本身存取就比主存慢很多赂韵，再加上機(jī)械運動耗費，磁盤的存取速度往往是主存的幾百分分之一挠蛉，因此為了提高效率祭示，要盡量減少磁盤I/O。為了達(dá)到這個目的谴古，磁盤往往不是嚴(yán)格按需讀取质涛，而是每次都會預(yù)讀，即使只需要一個字節(jié)掰担，磁盤也會從這個位置開始汇陆，順序向后讀取一定長度的數(shù)據(jù)放入內(nèi)存。

這樣做的理論依據(jù)是計算機(jī)科學(xué)中著名的局部性原理：
當(dāng)一個數(shù)據(jù)被用到時带饱，其附近的數(shù)據(jù)也通常會馬上被使用毡代。程序運行期間所需要的數(shù)據(jù)通常比較集中。由于磁盤順序讀取的效率很高（不需要尋道時間勺疼，只需很少的旋轉(zhuǎn)時間）教寂，因此對于具有局部性的程序來說，預(yù)讀可以提高I/O效率执庐。
預(yù)讀的長度一般為頁（page）的整倍數(shù)酪耕。頁是計算機(jī)管理存儲器的邏輯塊，硬件及操作系統(tǒng)往往將主存和磁盤存儲區(qū)分割為連續(xù)的大小相等的塊轨淌，每個存儲塊稱為一頁（在許多操作系統(tǒng)中迂烁，頁的大小通常為4k），主存和磁盤以頁為單位交換數(shù)據(jù)递鹉。當(dāng)程序要讀取的數(shù)據(jù)不在主存中時盟步，會觸發(fā)一個缺頁異常，此時系統(tǒng)會向磁盤發(fā)出讀盤信號躏结，磁盤會找到數(shù)據(jù)的起始位置并向后連續(xù)讀取一頁或幾頁載入內(nèi)存中址芯，然后異常返回，程序繼續(xù)運行。

1.7 索引存儲位置

假如文件很大了谷炸，對應(yīng)得索引也會很大，以B+樹索引為例解析索引和文件存儲位置：

在這里插入圖片描述

數(shù)據(jù)和索引其實都是存儲在硬盤當(dāng)中的禀挫，然后這時候真正查的時候是要用到一個東西旬陡，就是在內(nèi)存里邊準(zhǔn)備一個B+樹，內(nèi)存是速度最快的地方语婴，所以在內(nèi)存里邊準(zhǔn)備了一個B+樹描孟， B+樹所有的葉子就是4k小格子。B+樹其實數(shù)干是在內(nèi)存里的砰左，比如說的區(qū)間和偏移匿醒，然后這個時候如果用戶想查，只要查詢的時候缠导，注意索引在where條件里廉羔，只要命中索引了，那么這個查詢在B+樹會走樹干僻造，最終找到某一個葉子
比如身份證號憋他，剛好在葉子代表這個區(qū)間里，那么把它從磁盤讀到內(nèi)存髓削，把它解析完之后竹挡，最笨的方法，遍歷完了之后立膛，可以知道應(yīng)該下一次把哪個data page放到內(nèi)存里邊讀進(jìn)來揪罕，那么就可以找到我們那筆記錄了。
由于需要從磁盤讀到內(nèi)存宝泵，如果把這些索引再堆到內(nèi)存里的話好啰，內(nèi)存不夠，存不下這些索引鲁猩，所以 索引和數(shù)據(jù)都放在磁盤章母，內(nèi)存里只存一個樹干怜姿，只存一些區(qū)間 。
這樣的話是充分利用了各自的能力，磁盤能存很多東西夺衍，然后內(nèi)存速度快，然后用一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以加快遍歷的一個查找的速度榜聂，然后數(shù)據(jù)又是分而治之的存儲唉俗，所以這時候獲取數(shù)據(jù)速度極快，最終的目的就是為了什么娱仔？減少I/O的流量

2 內(nèi)存分頁

雖然Java語言的這些特點很容易“慣壞”開發(fā)人員沐飘，使得我們不需要太關(guān)心到底程序是怎么使用內(nèi)存的，使用了多少內(nèi)存。但是我們最好也了解Java是如何管理內(nèi)存的耐朴，當(dāng)我們真的遇到OutOfMemoryError時不會奇怪地問借卧，為什么Java也有內(nèi)存泄漏：要快速地知道到底什么地方導(dǎo)致了 OutOfMemoryError，并能根據(jù)錯誤日志快速地定位出錯原因

2.1 物理內(nèi)存與虛擬內(nèi)存

2.1.1 物理內(nèi)存

所謂物理內(nèi)存就是我們通常所說的RAM (隨機(jī)存儲器)筛峭。在計算機(jī)中铐刘，還有一個存儲單元叫寄存器，它用于存儲計算單元執(zhí)行指令（如浮點影晓、整數(shù)等運算時）的中間結(jié)果镰吵。寄存器的大小決定了一次計算可使用的最大數(shù)值。

連接處理器和RAM或者處理器和寄存器的是地址總線挂签，這個地址總線的寬度影響了物理地址的索引范圍疤祭，因為總線的寬度決定了處理器一次可以從寄存器或者內(nèi)存中獲取多少個bit。同時也決定了處理器最大可以尋址的地址空間饵婆，如32位地址總線可以尋址的范圍為（0x0000 0000?0ffff ffff勺馆。這個范圍是2^32=4294967296個內(nèi)存位置，每個地址會引用一個字節(jié)啦辐，所以32位總線寬度可以有4GB的內(nèi)存空間谓传。

通常情況下，地址總線和寄存器或者RAM有相同的位數(shù)芹关，因為這樣更容易傳輸數(shù)據(jù)续挟，但是也有不一致的情況，如x86的32位寄存器寬度的物理地址可能有兩種大小侥衬，分別是32位物理地址和36位物理地址诗祸，擁有36位物理地址的是Pentium Pro和更高型號。

不管是在Windows系統(tǒng)還是Linux系統(tǒng)下轴总，我們要運行程序直颅，都要向操作系統(tǒng)先申請內(nèi)存地址。 通常操作系統(tǒng)管理內(nèi)存的申請空間是按照進(jìn)程來管理的怀樟，每個進(jìn)程擁有一段獨立的地址空間功偿，每個進(jìn)程之間不會相互重合，操作系統(tǒng)也會保證每個進(jìn)程只能訪問自己的內(nèi)存空間往堡。 這主要是從程序的安全性來考慮的械荷，也便于操作系統(tǒng)來管理物理內(nèi)存。

其實上面所說的進(jìn)程的內(nèi)存空間的獨立主要是指邏輯上獨立虑灰，也就是這個獨立是由操作系統(tǒng)來保證的吨瞎，但是真正的物理空間是不是只能由一個進(jìn)程來使用就不一定 了。因為隨著程序越來越龐大和設(shè)計的多任務(wù)性穆咐，物理內(nèi)存無法滿足程序的需求颤诀，在這種情況下就有了虛擬內(nèi)存的出現(xiàn)字旭。

2.1.2 虛擬內(nèi)存

虛擬內(nèi)存的出現(xiàn)使得多個進(jìn)程在同時運行時可以共享物理內(nèi)存，這里的共享只是空間上共享崖叫，在邏輯上它們?nèi)匀皇遣荒芟嗷ピL問的遗淳。虛擬地址不但可以讓進(jìn)程共享物理內(nèi)存、提高內(nèi)存利用率心傀，而且還能夠擴(kuò)展內(nèi)存的地址空間洲脂，如一個虛擬地址可能被映射到一段物理內(nèi)存、文件或者其他可以尋址的存儲上剧包。

一個進(jìn)程在不活動的情況下，操作系統(tǒng)將這個物理內(nèi)存中的數(shù)據(jù)移到一個磁盤文件中（也就是通常windows系統(tǒng)上的頁面文件往果，或者Linux系統(tǒng)上的SWAP交換分區(qū)）疆液，而真正高效的物理內(nèi)存留給正在活動的程序使用。在這種情況下陕贮，在我們重新喚醒一個很長時間沒有使用的程序時堕油，磁盤會吱吱作響，并且會有一個短暫的停頓得到印證肮之，這時操作系統(tǒng)又會把磁盤上的數(shù)據(jù)重新交互到物理內(nèi)存中掉缺。但是我們必須要避免這種情況的經(jīng)常出現(xiàn)，如果操作系統(tǒng)頻繁地交互物理內(nèi)存的數(shù)據(jù)和磁盤數(shù)據(jù)戈擒，則效率將會非常低眶明，尤其是在Linux服務(wù)器上，我們要關(guān)注Linux中swap的分區(qū)的活躍度搜囱。
如果swap分區(qū)被頻繁使用，系統(tǒng)將會非常緩慢柑土，很可能意味著物理內(nèi)存已經(jīng)嚴(yán)重不足或者某些程序沒有及時釋放內(nèi)存蜀肘。

在Linux分區(qū)中SWAP意思是交換，顧名思義稽屏，當(dāng)某進(jìn)程向OS請求內(nèi)存發(fā)現(xiàn)不足時扮宠，OS會把內(nèi)存中暫時不用的數(shù)據(jù)交換出去，放在SWAP分區(qū)中狐榔，這個過程稱為SWAP OUT坛增。當(dāng)某進(jìn)程又需要這些數(shù)據(jù)且OS發(fā)現(xiàn)還有空閑物理內(nèi)存時，又會把SWAP分區(qū)中的數(shù)據(jù)交換回物理內(nèi)存中荒叼，這個過程稱為SWAP IN

點擊了解Linux分區(qū)(目錄中選擇分區(qū))

2.2 內(nèi)存分頁大小對性能提升原理

首先轿偎，我們需要回顧一小部分計算機(jī)組成原理，這對理解大內(nèi)存分頁至于JVM性能的提升是有好處的被廓。

2.2.1 什么是內(nèi)存分頁

我們知道坏晦，CPU是通過尋址來訪問內(nèi)存的。32位CPU的尋址寬度是 0~0xFFFFFFFF ，計算后得到的大小是4G昆婿，也就是說可支持的物理內(nèi)存最大是4G球碉。但在實踐過程中，碰到了這樣的問題仓蛆，程序需要使用4G內(nèi)存睁冬，而可用物理內(nèi)存小于4G，導(dǎo)致程序不得不降低內(nèi)存占用看疙。
為了解決此類問題豆拨，現(xiàn)代CPU引入了 MMU（Memory Management Unit 內(nèi)存管理單元）

MMU的核心思想是利用虛擬地址替代物理地址，即CPU尋址時使用虛址能庆，由MMU負(fù)責(zé)將虛址映射為物理地址施禾。MMU的引入，解決了對物理內(nèi)存的限制搁胆，對程序來說弥搞，就像自己在使用4G內(nèi)存一樣。

內(nèi)存分頁(Paging)是在使用MMU的基礎(chǔ)上渠旁，提出的一種內(nèi)存管理機(jī)制攀例。它將虛擬地址和物理地址按固定大小（4K）分割成頁(page)和頁幀(page frame)顾腊，并保證 頁與頁幀的大小相同粤铭，這種機(jī)制，從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上投慈，保證了訪問內(nèi)存的高效承耿，并使OS能支持非連續(xù)性的內(nèi)存分配。在程序內(nèi)存不夠用時伪煤，還可以將不常用的物理內(nèi)存頁轉(zhuǎn)移到其他存儲設(shè)備上加袋，比如磁盤，這就是大家耳熟能詳?shù)奶摂M內(nèi)存抱既。

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頁表其實是一個數(shù)組用于把虛擬頁號和物理幀號對應(yīng)起來
其索引為VPN（虛擬地址） 索引值對應(yīng)的項為PTE（頁表項） 項中的值為PFN（物理頁幀）职烧，每個PTE中還有很多別的內(nèi)容，比如有很多不同的位：有效位防泵、保護(hù)位蚀之、存在位、臟位捷泞、參考位

虛擬地址與物理地址需要通過映射足删，才能使CPU正常工作。而映射就需要存儲映射表锁右。在現(xiàn)代CPU架構(gòu)中失受，映射關(guān)系通常被存儲在物理內(nèi)存上一個被稱之為頁表(page table)的地方讶泰。
如下圖：

image.png

從這張圖中，可以清晰地看到CPU與頁表拂到，物理內(nèi)存之間的交互關(guān)系痪署。

由于頁表是被存儲在內(nèi)存中的。我們知道CPU通過總線訪問內(nèi)存兄旬，肯定慢于直接訪問寄存器的狼犯。為了進(jìn)一步優(yōu)化性能，現(xiàn)代CPU架構(gòu)引入了TLB（Translation lookaside buffer领铐，頁表寄存器緩沖）悯森，用來緩存一部分經(jīng)常訪問的頁表內(nèi)容。
如下圖：

image.png

2.2.2 為什么要支持大內(nèi)存分頁

TLB是有限的绪撵，這點毫無疑問呐馆。當(dāng)超出TLB的存儲極限時，就會發(fā)生 TLB miss莲兢，之后，OS就會命令CPU去訪問內(nèi)存上的頁表续膳。如果頻繁的出現(xiàn)TLB miss改艇，程序的性能會下降地很快。
為了讓TLB可以存儲更多的頁地址映射關(guān)系坟岔，我們的做法是調(diào)大內(nèi)存分頁大小谒兄。
如果一個頁4M，對比一個頁4K社付，前者可以讓TLB多存儲1000個頁地址映射關(guān)系承疲，性能的提升是比較可觀的。

2.3 調(diào)整OS和JVM內(nèi)存分頁

在Linux和windows下要啟用大內(nèi)存頁鸥咖，有一些限制和設(shè)置步驟燕鸽。

2.3.1 Linux

Linux限制：需要2.6內(nèi)核以上或2.4內(nèi)核已打大內(nèi)存頁補(bǔ)丁。
確認(rèn)是否支持啼辣，請在終端敲如下命令：

# cat /proc/meminfo | grep Huge
HugePages_Total: 0
HugePages_Free: 0
Hugepagesize: 2048 kB

如果有HugePage字樣的輸出內(nèi)容啊研，說明OS是支持大內(nèi)存分頁的。Hugepagesize就是默認(rèn)的大內(nèi)存頁size
接下來鸥拧，為了讓JVM可以調(diào)整大內(nèi)存頁size党远，需要設(shè)置下OS共享內(nèi)存段最大值和大內(nèi)存頁數(shù)量。

2.3.1.1 共享內(nèi)存段最大值

建議這個值大于Java Heap size富弦，這個例子里設(shè)置了4G內(nèi)存沟娱。

# echo 4294967295 > /proc/sys/kernel/shmmax

2.3.1.2 大內(nèi)存頁數(shù)量

# echo 154 > /proc/sys/vm/nr_hugepages

這個值一般是 Java進(jìn)程占用最大內(nèi)存/單個頁的大小 ，比如java設(shè)置 1.5G腕柜，單個頁 10M济似，那么數(shù)量為 1536/10 = 154矫废。
注意：因為proc是內(nèi)存FS，為了不讓設(shè)置在重啟后被沖掉碱屁，建議寫個腳本放到 init 階段(rc.local)磷脯。

2.3.2 Windows

Windows限制：僅支持 windows server 2003 以上server版本
操作步驟:

1. Control Panel -> Administrative Tools -> Local Security Policy
2. Local Policies -> User Rights Assignment
3. 雙擊Lock pages in memory, 添加用戶和組
4. 重啟電腦

注意: 需要管理員操作。

2.3.3 單個頁大小調(diào)整

JVM啟用時加參數(shù) -XX:LargePageSizeInBytes=10m
如果JDK是在1.5 update5以前的娩脾，還需要手動加 -XX:+UseLargePages赵誓，作用是啟用大內(nèi)存頁支持。

2.4 大內(nèi)存分頁的副作用

因為每頁size變大了柿赊，導(dǎo)致JVM在計算Heap內(nèi)部分區(qū)（perm, new, old）內(nèi)存占用比例時俩功，會出現(xiàn)超出正常值的劃分。最壞情況下是碰声，某個區(qū)會多占用一個頁的大小诡蜓。不過后續(xù)jvm版本也在調(diào)整這個策略。
一般情況胰挑，不建議將頁size調(diào)得太大蔓罚，4-64M，是可以接受的（默認(rèn)是4M）

2.5 Fork

2.5.1 fork創(chuàng)建子進(jìn)程特點

• 父子進(jìn)程：fork調(diào)用后瞻颂，會創(chuàng)建一個新的子進(jìn)程豺谈，該子進(jìn)程與父進(jìn)程幾乎完全相同，包括代碼贡这、數(shù)據(jù)和打開文件等茬末。子進(jìn)程從fork調(diào)用的位置開始執(zhí)行，父進(jìn)程和子進(jìn)程在fork調(diào)用之后的代碼處繼續(xù)執(zhí)行盖矫。
• 資源繼承：子進(jìn)程繼承了父進(jìn)程的大部分資源丽惭，包括打開的文件、文件描述符辈双、信號處理器等责掏。但是有些資源（如互斥鎖和定時器）可能需要進(jìn)行特殊處理，以避免競爭條件或資源泄漏湃望。
• 內(nèi)存：父進(jìn)程和子進(jìn)程擁有獨立的虛擬內(nèi)存空間拷橘，每個進(jìn)程都有自己的內(nèi)存映射表。子進(jìn)程通過寫時復(fù)制（copy-on-write）機(jī)制與父進(jìn)程共享物理內(nèi)存喜爷，只有在需要修改內(nèi)存內(nèi)容時才會進(jìn)行復(fù)制冗疮。
• 父子關(guān)系：父進(jìn)程可以通過fork的返回值判斷是否為子進(jìn)程。父進(jìn)程的fork返回子進(jìn)程的PID檩帐，而子進(jìn)程的fork返回0术幔。這樣可以根據(jù)返回值的不同，在父子進(jìn)程中執(zhí)行不同的邏輯湃密。

2.5.2 Copy On Write

在創(chuàng)建子進(jìn)程的過程中诅挑，操作系統(tǒng)會把父進(jìn)程的頁表復(fù)制一份給子進(jìn)程四敞，這個頁表記錄著虛擬地址和物理地址映射關(guān)系，而不會復(fù)制物理內(nèi)存拔妥，也就是說忿危，兩者的虛擬空間不同，但其對應(yīng)的物理空間是同一個没龙。

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這樣一來铺厨，子進(jìn)程就共享了父進(jìn)程的物理內(nèi)存數(shù)據(jù)了，這樣能夠節(jié)約物理內(nèi)存資源硬纤，頁表對應(yīng)的頁表項的屬性會標(biāo)記該物理內(nèi)存的權(quán)限為只讀解滓。

當(dāng)父進(jìn)程或者子進(jìn)程在向共享內(nèi)存發(fā)起寫操作時，CPU 就會觸發(fā)寫保護(hù)中斷筝家，這個寫保護(hù)中斷是由于違反權(quán)限導(dǎo)致的洼裤，然后操作系統(tǒng)會在寫保護(hù)中斷處理函數(shù)里進(jìn)行物理內(nèi)存的復(fù)制，并重新設(shè)置其內(nèi)存映射關(guān)系溪王，將父子進(jìn)程的內(nèi)存讀寫權(quán)限設(shè)置為可讀寫腮鞍，最后才會對內(nèi)存進(jìn)行寫操作，這個過程被稱為寫時復(fù)制(Copy On Write)莹菱。

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寫時復(fù)制顧名思義缕减，在發(fā)生寫操作的時候，操作系統(tǒng)才會去復(fù)制物理內(nèi)存芒珠，這樣是為了防止 fork 創(chuàng)建子進(jìn)程時，由于物理內(nèi)存數(shù)據(jù)的復(fù)制時間過長而導(dǎo)致父進(jìn)程長時間阻塞的問題搅裙。

3 內(nèi)核空間與用戶空間

3.1 定義

一個計算機(jī)通常有一定大小的內(nèi)存空間皱卓，如使用的計算機(jī)是4GB的地址空間，但是程序并不能完全使用這些地址空間部逮，因為這些地址空間被劃分為內(nèi)核空間和用戶空間娜汁。程序只能使用用戶空間的內(nèi)存，這里所說的使用是 指程序能夠申請的內(nèi)存空間 兄朋，并不是程序真正訪問的地址空間掐禁。
內(nèi)核空間主要是指操作系統(tǒng)運行時所使用的用于程序調(diào)度、虛擬內(nèi)存的使用或者連接硬件資源等的程序邏輯颅和。

• 用戶空間（User Mode）：是指應(yīng)用程序運行時的執(zhí)行環(huán)境傅事。在用戶態(tài)下，應(yīng)用程序只能訪問受限資源峡扩，如應(yīng)用程序自身的內(nèi)存空間蹭越、CPU 寄存器等，并且不能直接訪問操作系統(tǒng)的底層資源和硬件設(shè)備教届。
  非內(nèi)核應(yīng)用程序運行在用戶空間钞翔，用戶空間中的代碼運行在較低的特權(quán)級別上
• 內(nèi)核空間（Kernel Mode）：是指操作系統(tǒng)內(nèi)核運行時的執(zhí)行環(huán)境丹拯。在內(nèi)核態(tài)下健霹，操作系統(tǒng)具有更高的權(quán)限，可以直接訪問系統(tǒng)的硬件和底層資源粪糙，如 CPU、內(nèi)存忿项、設(shè)備驅(qū)動程序等蓉冈。
  操作系統(tǒng)的核心，是操作系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)倦卖，它負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)的進(jìn)程洒擦、內(nèi)存、設(shè)備驅(qū)動程序怕膛、文件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)熟嫩，決定著系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性

3.2 為何需要內(nèi)核空間和用戶空間的劃分

由于每個進(jìn)程都獨立使用屬于自己的內(nèi)存一樣，為了保證操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性褐捻，運行在操作系統(tǒng)中的 用戶程序不能訪問操作系統(tǒng)所使用的內(nèi)存空間掸茅。這也是從安全性上考慮的，如訪問硬件資源只能由操作系統(tǒng)來發(fā)起柠逞，用戶程序不允許直接訪問硬件資源昧狮。如果用戶程序需要訪問硬件資源，如網(wǎng)絡(luò)連接等板壮，.可以調(diào)用操作系統(tǒng)提供的接口來實現(xiàn)逗鸣，這個調(diào)用接口的過程也就是系統(tǒng)調(diào)用。

每一次系統(tǒng)調(diào)用都會存在兩個內(nèi)存空間的切換绰精，通常的網(wǎng)絡(luò)傳輸也是一次系統(tǒng)調(diào)用撒璧，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)先是從內(nèi)核空間接收到遠(yuǎn)程主機(jī)的數(shù)據(jù)，然后再從內(nèi)核空間復(fù)制到用戶空間笨使，供用戶程序使用卿樱。這種從內(nèi)核空間到用戶空間的數(shù)據(jù)復(fù)制很費時，雖然保住了程序運行的安全性和穩(wěn)定性硫椰，但是也犧牲了一部分效率繁调。但是現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了很多其他技術(shù)能夠減少這種從內(nèi)核空間到用戶空間的數(shù)據(jù)復(fù)制的方式，如Linux系統(tǒng)提供了 sendflle文件傳輸方式靶草。

內(nèi)核空間和用戶空間的大小如何分配也是一個問題蹄胰，是更多地分配給用戶空間供用戶程序使用，還是首先保住內(nèi)核有足夠的空間來運行奕翔，這要平衡一下烤送。如果是一臺登錄服務(wù)器，很顯然糠悯，要分配更多的內(nèi)核空間帮坚，因為每一個登錄用戶操作系統(tǒng)都會初始化一個用戶進(jìn)程妻往，這個進(jìn)程大部分都在內(nèi)核空間里運行。在當(dāng)前的 Windows 32位操作系統(tǒng)中默認(rèn)內(nèi)核空間和用戶空間的比例是1:1 (2GB的內(nèi)核空間试和，2GB的用戶空間）讯泣，而在32位Linux系統(tǒng)中默認(rèn)的比例是1:3 (1GB的內(nèi)核空間，3GB的用戶空間）

3.3 內(nèi)核用戶空間切換的影響

java的線程是映射到操作系統(tǒng)原生線程之上的阅悍，如果要阻塞或喚醒一個線程就需要操作系統(tǒng)介入好渠，需要在用戶態(tài)與核心態(tài)之間切換，這種切換會消耗大量的系統(tǒng)資源节视，因為用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)都有各自專用的內(nèi)存空間拳锚，專用的寄存器等，用戶態(tài)切換至內(nèi)核態(tài)需要傳遞給許多變量寻行、參數(shù)給內(nèi)核霍掺，內(nèi)核也需要保護(hù)好用戶態(tài)在切換時的一些寄存器值、變量等拌蜘，以便內(nèi)核態(tài)調(diào)用結(jié)束后切換回用戶態(tài)繼續(xù)工作杆烁。
如果線程狀態(tài)切換是一個高頻操作時，這將會消耗很多CPU處理時間

3.4 單核多核cpu與多線程

3.4.1 單核CPU為何也支持多線程呢

多任務(wù)系統(tǒng)往往需要同時執(zhí)行多道作業(yè)简卧。作業(yè)數(shù)往往大于機(jī)器的CPU數(shù)兔魂，然而一顆CPU同時只能執(zhí)行一項任務(wù)，如何讓用戶感覺這些任務(wù)正在同時進(jìn)行呢? 操作系統(tǒng)的設(shè)計者巧妙地利用了時間片輪轉(zhuǎn)的方式

時間片是CPU分配給各個任務(wù)(線程)的時間

線程上下文是指某一時間點CPU寄存器和程序計數(shù)器(PC寄存器)的內(nèi)容举娩，CPU通過時間片分配算法來循環(huán)執(zhí)行任務(wù)(線程)析校，因為時間片非常短，所以CPU通過不停地切換線程執(zhí)行铜涉。
換言之智玻，單CPU這么頻繁，多核CPU一定程度上可以減少上下文切換

3.4.2 超線程

現(xiàn)代CPU除了處理器核心之外還包括寄存器骄噪、L1L2緩存這些存儲設(shè)備、浮點運算單元蠢箩、整數(shù)運算單元等一些輔助運算設(shè)備以及內(nèi)部總線等链蕊。一個多核的CPU也就是一個CPU上有多個處理器核心，就意味著程序的不同線程需要經(jīng)常在CPU之間的外部總線上通信谬泌，同時還要處理不同CPU之間不同緩存導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致的問題滔韵。

超線程這個概念是Intel提出的，簡單來說是在一個CPU上真正的并發(fā)兩個線程掌实，由于CPU都是分時的（如果兩個線程A和B陪蜻，A正在使用處理器核心，B正在使用緩存或者其他設(shè)備贱鼻，那AB兩個線程就可以并發(fā)執(zhí)行宴卖，但是如果AB都在訪問同一個設(shè)備滋将，那就只能等前一個線程執(zhí)行完后一個線程才能執(zhí)行）。實現(xiàn)這種并發(fā)的原理是 在CPU里加了一個協(xié)調(diào)輔助核心症昏，根據(jù)Intel提供的數(shù)據(jù)随闽，這樣一個設(shè)備會使得設(shè)備面積增大5%，但是性能提高15%~30%

3.4.3 線程上下文切換

線程上下文：指某一時間點CPU寄存器和程序計數(shù)器(PC寄存器)的內(nèi)容

線程上下文切換：

• 線程切換肝谭，同一進(jìn)程中的兩個線程之間的切換
• 進(jìn)程切換掘宪，兩個進(jìn)程之間的切換
• 模式切換，在給定線程中攘烛，用戶模式和內(nèi)核模式的切換
• 地址空間切換魏滚，將虛擬內(nèi)存切換到物理內(nèi)存

CPU切換前把當(dāng)前任務(wù)的狀態(tài)保存下來，以便下次切換回這個任務(wù)時可以再次加載這個任務(wù)的狀態(tài)坟漱，然后加載下一任務(wù)的狀態(tài)并執(zhí)行鼠次。任務(wù)的狀態(tài)保存及再加載, 這段過程就叫做上下文切換。

每個線程都有一個程序計數(shù)器（記錄要執(zhí)行的下一條指令）靖秩，一組寄存器（保存當(dāng)前線程的工作變量）须眷，堆棧（記錄執(zhí)行歷史，其中每一幀保存了一個已經(jīng)調(diào)用但未返回的過程）沟突。

程序計數(shù)器是一個專用的寄存器花颗，用于表明指令序列中 CPU 正在執(zhí)行的位置，存的值為正在執(zhí)行的指令的位置或者下一個將要被執(zhí)行的指令的位置惠拭。

• 掛起當(dāng)前任務(wù)（線程/進(jìn)程）扩劝，將這個任務(wù)在 CPU 中的狀態(tài)（上下文）存儲于內(nèi)存中的某處
• 恢復(fù)一個任務(wù)（線程/進(jìn)程），在內(nèi)存中檢索下一個任務(wù)的上下文并將其在 CPU 的寄存器中恢復(fù)

• 跳轉(zhuǎn)到程序計數(shù)器所指向的位置（即跳轉(zhuǎn)到任務(wù)被中斷時的代碼行）职辅，以恢復(fù)該進(jìn)程在程序中]

  
  
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問題：線程運行過程中申請到的東西在切換時是否全部要保存棒呛，比如線程中有個循環(huán)，或者聲明了很多對象域携，這些是否都要保存簇秒，也存在線程私有區(qū)嗎

在線程切換時，操作系統(tǒng)會保存線程的上下文信息秀鞭，包括線程的程序計數(shù)器趋观、寄存器值、堆棧指針等锋边。這些信息可以用來恢復(fù)線程的執(zhí)行狀態(tài)皱坛。
對于線程中的循環(huán)或聲明的對象，它們的狀態(tài)在線程切換時不會自動保存豆巨。線程中的循環(huán)會根據(jù)程序計數(shù)器的值來確定下一條要執(zhí)行的指令剩辟，而聲明的對象會存在線程的堆棧中。當(dāng)線程切換時，這些狀態(tài)不會被保存贩猎，而是由新的線程重新執(zhí)行熊户。
然而，每個線程都有自己的線程棧融欧，用于保存局部變量和函數(shù)調(diào)用的信息敏弃。這個線程棧是線程私有的，不會被其他線程訪問到噪馏。因此麦到，線程中的局部變量和函數(shù)調(diào)用信息是在線程切換時自動保存的，無需額外的操作欠肾。
需要注意的是瓶颠，如果多個線程并發(fā)訪問共享資源，比如全局變量或共享對象刺桃，那么在切換時可能需要通過同步機(jī)制來保證數(shù)據(jù)的一致性粹淋。否則，可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)競爭和不確定的結(jié)果瑟慈。

3.4.4 線程上下文切換的影響

線程上下文切換會導(dǎo)致額外的開銷桃移，常常表現(xiàn)為高并發(fā)執(zhí)行時速度會慢串行，因此減少上下文切換次數(shù)便可以提高多線程程序的運行效率葛碧。

• 直接消耗：指的是CPU寄存器需要保存和加載, 系統(tǒng)調(diào)度器的代碼需要執(zhí)行, TLB實例需要重新加載, CPU 的pipeline需要刷掉
• 間接消耗：指的是多核的cache之間得共享數(shù)據(jù), 間接消耗對于程序的影響要看線程工作區(qū)操作數(shù)據(jù)的大小

3.4.5 引起線程上下文切換的因素

引起線程上下文切換的因素：

• 當(dāng)前執(zhí)行任務(wù)（線程）的時間片用完之后借杰，系統(tǒng)CPU正常調(diào)度下一個任務(wù)
• 中斷處理，在中斷處理中进泼，其他程序打斷了當(dāng)前正在運行的程序蔗衡。當(dāng)CPU接收到中斷請求時，會把正在運行的程序和發(fā)起中斷請求的程序之間進(jìn)行一次上下文切換乳绕。中斷分為硬件中斷和軟件中斷绞惦，軟件中斷包括因為IO阻塞、未搶到資源或者用戶代碼等原因洋措，線程被掛起济蝉。
• 用戶態(tài)切換，對于一些操作系統(tǒng)菠发，當(dāng)進(jìn)行用戶態(tài)切換時也會進(jìn)行一次上下文切換王滤，雖然這不是必須的。
• 多個任務(wù)搶占鎖資源雷酪，在多任務(wù)處理中淑仆，CPU會在不同程序之間來回切換涝婉，每個程序都有相應(yīng)的處理時間片哥力，CPU在兩個時間片的間隔中進(jìn)行上下文切換

因此優(yōu)化手段有：

• 無鎖并發(fā)編程，多線程處理數(shù)據(jù)時，可以用一些辦法來避免使用鎖吩跋，如將數(shù)據(jù)的ID按照Hash取模分段寞射，不同的線程處理不同段的數(shù)據(jù)
• CAS算法，Java的Atomic包使用CAS算法來更新數(shù)據(jù)锌钮，而不需要加鎖
  使用最少線程
• 協(xié)程桥温，單線程里實現(xiàn)多任務(wù)的調(diào)度，并在單線程里維持多個任務(wù)間的切換

合理設(shè)置線程數(shù)目既可以最大化利用CPU梁丘，又可以減少線程切換的開銷侵浸。

• 高并發(fā)，低耗時的情況氛谜，建議少線程掏觉。
• 低并發(fā)，高耗時的情況：建議多線程值漫。
• 高并發(fā)高耗時澳腹，要分析任務(wù)類型、增加排隊杨何、加大線程數(shù)

3.4.6 切換查看

Linux系統(tǒng)下可以使用vmstat命令來查看上下文切換的次數(shù)酱塔， 其中cs列就是指上下文切換的數(shù)目（一般情況下, 空閑系統(tǒng)的上下文切換每秒大概在1500以下）

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3.4.7 Java線程調(diào)度

Java線程調(diào)度：

• 搶占式調(diào)度
  指的是每條線程執(zhí)行的時間、線程的切換都由系統(tǒng)控制危虱，系統(tǒng)控制指的是在系統(tǒng)某種運行機(jī)制下羊娃，可能每條線程都分同樣的執(zhí)行時間片，也可能是某些線程執(zhí)行的時間片較長槽地，甚至某些線程得不到執(zhí)行的時間片迁沫。在這種機(jī)制下，一個線程的堵塞不會導(dǎo)致整個進(jìn)程堵塞捌蚊。
  java使用的線程調(diào)度使用搶占式調(diào)度集畅，Java中線程會按優(yōu)先級分配CPU時間片運行，且優(yōu)先級越高越優(yōu)先執(zhí)行缅糟，但優(yōu)先級高并不代表能獨自占用執(zhí)行時間片挺智，可能是優(yōu)先級高得到越多的執(zhí)行時間片，反之窗宦，優(yōu)先級低的分到的執(zhí)行時間少但不會分配不到執(zhí)行時間赦颇。
• 協(xié)同式調(diào)度
  指某一線程執(zhí)行完后主動通知系統(tǒng)切換到另一線程上執(zhí)行，這種模式就像接力賽一樣赴涵，一個人跑完自己的路程就把接力棒交接給下一個人媒怯，下個人繼續(xù)往下跑。線程的執(zhí)行時間由線程本身控制髓窜，線程切換可以預(yù)知扇苞，不存在多線程同步問題欺殿，但它有一個致命弱點：如果一個線程編寫有問題，運行到一半就一直堵塞鳖敷，那么可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)崩潰脖苏。

3.4.8 進(jìn)程切換和線程切換

進(jìn)程切換和線程切換區(qū)別：

• 進(jìn)程切換：進(jìn)程切換涉及到更多的內(nèi)容，包括整個進(jìn)程的地址空間定踱、全局變量棍潘、文件描述符等。因此崖媚，進(jìn)程切換的開銷通常比線程切換大亦歉。
• 線程切換：線程切換只涉及到線程的堆棧、寄存器和程序計數(shù)器等畅哑，不涉及進(jìn)程級別的資源鳍徽，因此線程切換的開銷較小。

3.4.9 為什么并發(fā)執(zhí)行線程要加鎖

并發(fā)執(zhí)行線程需要加鎖主要是為了保護(hù)共享數(shù)據(jù)敢课，防止出現(xiàn)競態(tài)條件阶祭。

競態(tài)條件是指當(dāng)多個線程同時訪問和操作同一塊數(shù)據(jù)時，最終結(jié)果依賴于線程的執(zhí)行順序直秆，這可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致性濒募。
通過加鎖，我們可以確保在任何時刻只有一個線程能夠訪問共享數(shù)據(jù)圾结，從而避免競態(tài)條件瑰剃，確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性。

3.5 Windows和Linux的CPU競爭方式

CPU競爭（CPU contention）是指多個進(jìn)程或線程在同一時間競爭使用有限的CPU資源筝野。在多任務(wù)操作系統(tǒng)中晌姚，CPU競爭是很常見的現(xiàn)象。操作系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度器負(fù)責(zé)管理這些競爭歇竟，確保所有進(jìn)程和線程都能得到合理的CPU時間挥唠。Windows和Linux作為兩種不同的操作系統(tǒng)，它們在處理CPU競爭方面有一些區(qū)別：

• 調(diào)度算法：
  Windows和Linux使用不同的任務(wù)調(diào)度算法焕议。Windows使用優(yōu)先級驅(qū)動的搶占式多任務(wù)調(diào)度器宝磨，它根據(jù)進(jìn)程的優(yōu)先級來分配CPU時間。
  Linux使用完全公平調(diào)度器（CFS）盅安，它根據(jù)進(jìn)程的虛擬運行時間來分配CPU時間唤锉，以實現(xiàn)公平的資源分配。
• 優(yōu)先級：Windows和Linux的進(jìn)程優(yōu)先級有所不同别瞭。Windows有0-31個優(yōu)先級級別窿祥，其中0-15為動態(tài)優(yōu)先級，16-31為實時優(yōu)先級蝙寨。Linux有-20到19的優(yōu)先級范圍晒衩，其中-20表示最高優(yōu)先級号胚，19表示最低優(yōu)先級。這些優(yōu)先級值在兩個系統(tǒng)中的含義和作用也有所不同浸遗。
• 實時調(diào)度：Windows和Linux都支持實時調(diào)度，但實現(xiàn)方式不同箱亿。
  Windows使用實時優(yōu)先級（16-31）來支持實時任務(wù)跛锌，這些任務(wù)具有比普通任務(wù)更高的優(yōu)先級。
  Linux使用SCHED_FIFO和SCHED_RR兩種實時調(diào)度策略届惋，它們分別對應(yīng)先進(jìn)先出和輪詢調(diào)度算法髓帽。
• 多處理器支持：Windows和Linux都支持多處理器系統(tǒng)，但在處理器親和性和負(fù)載均衡方面有所不同脑豹。
  Windows使用處理器親和性掩碼來指定進(jìn)程可以在哪些處理器上運行郑藏，而Linux使用cpuset來實現(xiàn)類似的功能。在負(fù)載均衡方面瘩欺，Windows和Linux都有各自的策略和算法必盖。
• 用戶界面：Windows和Linux在用戶界面方面也有所不同。
  Windows提供了圖形化的任務(wù)管理器俱饿，用戶可以通過這個工具查看和管理系統(tǒng)中的進(jìn)程和資源使用情況歌粥。Linux通常使用命令行工具，如top和htop拍埠，來查看和管理進(jìn)程失驶，但也有圖形化的系統(tǒng)監(jiān)視器工具可供選擇。