在 C++ 中实现一个用户态调度器，通常指的是实现“协程”（Coroutines）或“纤程”（Fibers）。这种机制允许在用户空间进行协作式多任务处理，而无需操作系统的直接干预。其核心挑战在于如何保存和恢复执行上下文，尤其是栈指针（Stack Pointer）和指令指针（Instruction Pointer），因为这些是线程或纤程状态的关键组成部分。本讲座将深入探讨如何利用汇编指令接管栈指针，从而实现一个功能完善的用户态调度器。 引言：为何需要用户态调度器？ 在深入技术细节之前，我们首先理解为什么我们可能需要一个用户态调度器。 传统的操作系统进程和线程提供了强大的并发能力。然而，它们也伴随着一定的开销： 内核态切换开销： 线程调度由操作系统内核完成，每次上下文切换都涉及从用户态到内核态的转换，这包括保存和恢复大量的CPU寄存器、TLB刷新、缓存失效等，这些操作的成本相对较高。 内存开销： 每个线程通常需要独立的内核栈和较大的用户态栈（通常数MB），导致大量并发线程的内存占用巨大。 编程模型复杂性： 操作系统线程是抢占式的，需要复杂的同步机制（互斥锁、信号量等）来避免竞态条件，这增加 …
逻辑题：为什么 `void*` 指针不能直接进行加减运算？深入指针算术与类型大小的关联
各位同学，下午好！ 今天，我们将深入探讨C/C++语言中一个既基础又至关重要的概念——指针算术，以及它为何对 void* 指针构成一个独特的挑战。我们经常会听到或者在实践中遇到这样的情况：void* 指针不能直接进行加减运算。这背后究竟是怎样的逻辑？它与我们所熟知的类型大小有着怎样的关联？今天，我将带领大家一步步揭开这个谜团。 1. 指针算术的本质：不仅仅是地址的加减 在C/C++中，指针算术是一个强大的特性，它允许我们高效地遍历数组、访问内存块。但这里的“算术”并非简单的内存地址的字节级加减。这是一个常见的误解。 让我们从一个具体的例子开始。假设我们有一个指向 int 类型的指针： #include <iostream> int main() { int arr[] = {10, 20, 30, 40, 50}; int* p = arr; // p 指向 arr[0] std::cout << “初始指针 p 的地址: ” << p << std::endl; std::cout << “arr[0] 的值: ” < …
指针压缩（Pointer Compression）：V8 如何在 64 位机器上使用 32 位指针优化内存？
指针压缩（Pointer Compression）在 V8 引擎中的应用 引言 在现代计算机系统中，内存资源是至关重要的资源之一。随着应用程序规模的扩大和复杂性的增加，内存使用效率成为了衡量系统性能的重要指标。V8 引擎，作为 Google Chrome 浏览器的主要 JavaScript 引擎，为了提高内存使用效率，引入了一种称为指针压缩（Pointer Compression）的技术。本文将深入探讨指针压缩的概念、原理以及在 V8 引擎中的应用，并给出相应的代码示例。 指针压缩的概念 在 64 位操作系统中，指针占用 64 位空间。然而，对于许多应用来说，32 位指针已经足够使用。指针压缩技术正是通过这种方式，将 64 位指针压缩成 32 位，从而节省内存空间。 指针压缩的原理 指针压缩的实现主要基于以下原理： 稀疏表示：对于大部分对象，它们所占用的内存空间远远小于指针的大小。指针压缩技术通过使用稀疏表示法，将指针压缩到 32 位，从而节省内存空间。 映射机制：当访问一个压缩后的指针时，需要通过映射机制将其转换成实际的 64 位指针。这种映射机制通常使用查找表（Lookup Tab …
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V8 指针压缩（Pointer Compression）：利用 4GB 基地址实现 32 位指针在 64 位系统中的内存收益
各位同仁，各位对高性能 JavaScript 运行时充满好奇的技术探索者们，大家好！ 今天，我将带领大家深入 V8 JavaScript 引擎的深邃内部，揭示一项至关重要的优化技术——指针压缩（Pointer Compression）。这项技术，如同魔法般地，在 64 位系统上实现了 32 位指针的内存收益，为 V8 带来了显著的性能提升和内存占用优化。这不仅仅是一个工程上的巧妙设计，更是对计算机体系结构深刻理解的体现。 内存的代价与 V8 的抉择 在当今的计算世界中，64 位操作系统和处理器已成为主流。它们提供了庞大的内存寻址能力，理论上可寻址高达 16 EB（艾字节）的物理内存。然而，这种能力并非没有代价。最直接的代价就是指针大小的膨胀。在 32 位系统上，一个指针通常占用 4 字节；而在 64 位系统上，它膨胀到了 8 字节。这看似微小的变化，对于像 V8 这样需要管理大量小对象和复杂数据结构的运行时来说，却可能带来灾难性的内存开销。 想象一下，一个 JavaScript 对象可能只包含几个属性，每个属性的值都是一个指针（指向另一个对象、字符串或数字）。如果每个指针都从 4 字节 …
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PointerEvent 的传递机制：原始指针数据如何转化为高层手势
PointerEvent 的传递机制：原始指针数据如何转化为高层手势 各位开发者，大家好！今天我们来深入探讨 PointerEvent 的传递机制，以及原始指针数据如何转化为高层手势。这是一个前端开发中非常重要的概念，理解它有助于我们构建更加流畅、响应更灵敏的用户交互体验。 1. 什么是 PointerEvent？ 在传统的 Web 开发中，我们通常使用 MouseEvent 和 TouchEvent 来处理鼠标和触摸事件。然而，随着设备的多样化，例如触控笔、数字化仪等，我们需要一种更加统一和灵活的方式来处理各种输入设备。PointerEvent API 应运而生，它旨在提供一种统一的方式来处理所有指针输入设备。 PointerEvent 接口继承自 MouseEvent 接口，这意味着它具有 MouseEvent 的所有属性和方法，并添加了一些与指针相关的特定属性，例如： pointerId: 一个唯一的标识符，用于区分不同的指针。 pointerType: 指示指针设备的类型，例如 "mouse"、"pen" 或 "touch&qu …
ZGC染色指针与CompressedOops指针压缩在4TB以上堆内存的共存配置冲突？UseZGC与UseCompressedOops解耦
ZGC染色指针与CompressedOops指针压缩在4TB以上堆内存的共存问题及解耦方案 各位听众，大家好。今天我们来探讨一个Java虚拟机（JVM）中与垃圾回收（GC）密切相关，且在大型堆内存场景下容易遇到的问题：Z Garbage Collector (ZGC) 的染色指针（Colored Pointers）与 Compressed Oops (Compressed Ordinary Object Pointers) 对象指针压缩在4TB以上堆内存中的共存冲突，以及如何通过解耦 UseZGC 与 UseCompressedOops 来解决这个问题。 背景知识回顾 在深入探讨问题之前，我们需要对涉及到的几个关键概念进行回顾： ZGC (Z Garbage Collector): 一款并发、低延迟的垃圾回收器，设计目标是实现亚毫秒级的最大暂停时间。ZGC 使用染色指针技术，将对象的元数据（例如对象是否存活、对象是否正在被移动等）直接编码到对象指针中。 染色指针 (Colored Pointers): ZGC 核心技术之一。传统的对象指针直接指向对象在堆内存中的起始地址。而染色指针则在 …
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JVM的OopMap（对象指针地图）：在SafePoint处标记对象指针位置的原理
JVM 的 OopMap：在 SafePoint 处标记对象指针位置的原理 大家好！今天我们来深入探讨 JVM 中一个非常关键的技术——OopMap。它在垃圾回收（GC）过程中扮演着至关重要的角色，尤其是在准确定位和管理堆内存中的对象指针方面。理解 OopMap 的原理，对于深入理解 JVM 的 GC 机制，以及编写高效的 Java 代码都非常有帮助。 1. 为什么需要 OopMap？ 在传统的垃圾回收算法中，为了确定哪些对象是“活着的”，需要从根集合（Root Set）开始遍历整个对象图。根集合通常包括： 方法区中的静态变量：指向堆中对象的引用。 常量池中的字符串常量：指向堆中字符串对象的引用。 当前活动线程的栈帧中的局部变量：可能包含指向堆中对象的引用。 本地方法栈中的 JNI 引用：指向堆中对象的引用。 问题在于，要精确地知道哪些栈帧中的哪些局部变量是指向堆中对象的指针（即 Oop，Ordinary Object Pointer），并不是一件容易的事情。尤其是在 JIT 编译优化之后，变量的生命周期和在栈帧中的位置可能会发生变化。 如果不能准确地识别 Oop，GC 就可能误判，将 …
Java中的Optional类：避免空指针异常的最佳实践与函数式用法
Java Optional 类：避免空指针异常的最佳实践与函数式用法 大家好，今天我们来深入探讨 Java 中 Optional 类。NullPointerException (NPE) 是 Java 开发人员最常见的噩梦之一。Optional 类是 Java 8 引入的一个容器类，旨在优雅地处理可能为 null 的值，从而减少甚至消除 NPE。本次讲座将涵盖 Optional 的基本概念、最佳实践、函数式编程风格的应用，以及一些常见的误用场景。 1. Optional 的基本概念 Optional 是一种包装器类，它可以包含或不包含非 null 值。换句话说，一个 Optional 实例要么包含一个值，要么是空的。它提供了一种显式的方式来表示一个值可能不存在，迫使开发者必须处理这种可能性。 1.1 创建 Optional 实例 Optional 类提供了三个静态方法来创建实例： Optional.of(T value): 如果 value 为 null，则抛出 NullPointerException。适用于确定 value 绝对不会为 null 的情况。 Optional.ofNu …