2008年1月7日星期一

堆(heap)和栈(stack)的区别

摘自:http://www.chinaunix.net/jh/23/477573.html
也没仔细看过,先留在这里,以后慢慢看。

一、预备知识—程序的内存分配
一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆区(heap) — 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。
3、全局区(静态区)(static)—,全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域, 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 - 程序结束后有系统释放
4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放
5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

二、例子程序
这是一个前辈写的,非常详细
//main.cpp
int a = 0; 全局初始化区
char *p1; 全局未初始化区
main()
{
int b; 栈
char s[] = "abc"; 栈
char *p2; 栈
char *p3 = "123456"; 123456\0在常量区,p3在栈上。
static int c =0; 全局(静态)初始化区
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);
分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
strcpy(p1, "123456"); 123456\0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。
}
二、堆和栈的理论知识
2.1申请方式
stack:
由系统自动分配。 例如,声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间
heap:
需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new运算符
如p2 = (char *)malloc(10);
但是注意p1、p2本身是在栈中的。
2.2
申请后系统的响应
栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。
堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,
会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统, 会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等 于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。
2.3申请大小的限制
栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在 WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因 此,能从栈获得的空间较小。
堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。
2.4申请效率的比较:
栈由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。
堆是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活
2.5堆和栈中的存储内容
栈: 在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。
当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。
堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。
2.6存取效率的比较

char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;
但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。
比如:
#include ;
void main()
{
char a = 1;
char c[] = "1234567890";
char *p ="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
对应的汇编代码
10: a = c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al
第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到edx中,在根据edx读取字符,显然慢了。
?

2.7小结:
堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:
使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。
使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。

堆和栈的区别主要分:
操作系统方面的堆和栈,如上面说的那些,不多说了。
还有就是数据结构方面的堆和栈,这些都是不同的概念。这里的堆实际上指的就是(满足堆性质的)优先队列的一种数据结构,第1个元素有最高的优先权;栈实际上就是满足先进后出的性质的数学或数据结构。
虽然堆栈,堆栈的说法是连起来叫,但是他们还是有很大区别的,连着叫只是由于历史的原因。

装完mpich2之后,mpdcheck失败。

今天在新装的openSUSE10.3上安装mpich2,装完后,三个节点间ssh已经配置好了,但是用mpdcheck测试,发现这个新的节点可以加入已有的ring中,mpdtrace也显示正常。但是新节点mpdcheck -s后,其他节点无法使用mpdcheck -c正常连接上。根据安装手册中的附录A.2节一步步测试,发现直到最后一步mpdcheck -f mpd.hosts -ssh这里失败,究竟是什么原因呢,反过来复过去的寻找,最后发现是openSUSE的防火墙闹得,简单处理,把防火墙关了就好了,这回世界终于清静了,可以安心的测程序了,唉。。。

解决gam_server进程对CPU占用100%的方法

摘自:http://ubuntuforums.org/showthread.php?t=210329&highlight=gam_server

如果使用了gamin,在/etc/gamin目录下,创建名为gaminrc的文件,内容类似下面的描述:

fsset poll 10

其中filesystem指的是你的系统中所使用的文件系统类型,请自己枚举。

For example, if you are using the ext3 filesystem you would type the following:

fsset ext3 poll 10

What this does is tell gam_server look for changed files every 10 seconds instead of a gazillion times a second like it was doing.

You can try a different interval other than 10 seconds to see what works best for you.

(也有人在没有gamin的情况下,直接在/etc目录下创建gaminrc文件的,好像说也有效,未验证。)

2008年1月5日星期六

[Errno 8] Exec format error

[zhong@aoi3 code]$ mpiexec -n 2 /home/zhong/code/babyc2_omp
problem with execution of /home/zhong/code/babyc2_omp on xxx.com: [Errno 8] Exec format error

这是各节点的硬件架构不同有EM64T的也有X64的,所以直接将一个节点编译出来的可执行文件分发到各个节点上不能执行。需要将源代码分发,然后各节点分别编译。还需要增加-i-static编译选项。

error while loading shared libraries: libimf.so.6

[zhong@aoi3 test]$ mpiexec -n 2 /home/zhong/test/f77.out
/home/zhong/test/f77.out: error while loading shared libraries: libimf.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory

当各个节点使用“mpif77 babyc2_omp.f -o f77.out”命令编译完成之后,使用通常的mpiexec命令运行时,会报上面的那个错误。其实只要在编译的时候增加一个选项“-i-static”就可以解决了,如:“mpif77 babyc2_omp.f -o f77.out -i-static”。

具体可以参考:http://softwarecommunity.intel.com/isn/Community/en-US/forums/thread/223497.aspx

2008年1月4日星期五

配置信任的ssh访问(ssh连接时不用输入密码)

  1. 检查是否安装了ssh:which ssh
  2. 如果没有装,下载http://www.ssh.fi/sshprotocols2/index.html
  3. 创建密钥:ssh-keygen (使用ssh2的话需要加参数 -t rsa),生成的私钥~/.ssh/identity(或id_rsa),公钥~/.ssh/identity.pub(或id_rsa.pub)
  4. 分发公钥到各节点: cp ~/.ssh/identity.pub ~/.ssh/authorized_keys,(ssh2的话是cp ~/.ssh/id_rsa.pub ~/.ssh/authorized_keys2)。记住,要将所有需要互相信任的节点的公钥都拷贝到~/.ssh/authorized_keys文件中,即,制作一个全的,然后分发到所有节点上。
  5. 修改文件权限:chmod go-rwx ~/.ssh/authorized_keys,现在己经可以不用密码互访了。
  6. 为了每次调用ssh都可以这样:ssh-agent $SHELL \ ssh-add
这样就OK啦。

2008年1月2日星期三

安装MPICH

MPICH-1.2.7p1
  1. mpich默认使用rsh,所以需要先参照mpichman-chp4.pdf的4.5节配置ssh,用来代替rsh,以便ssh可以不用输入密码而直接登录各节点。
  2. ./configure -cc=gcc -c++=g++ -fc=ifort -f90=ifort -rsh=ssh --prefix=/Users/zhong/mpich2-install 2>&1 | tee configure.log(参数名要小写,并且这里要使用绝对路径,~/路径不认。)
  3. make 2>&1 | tee make.log
  4. make install 2>&1 | tee install.log
  5. export PATH=/Users/zhong/mpich-install/bin:$PATH


MPICH2
  1. export FC=pgf77(注意,这里的FC要大写!而且千万不要写成F77!!)
  2. export F90=pgf90
  3. /home/zhong/tool/mpich2/mpich2-1.0.6p1/configure --prefix=/home/zhong/mpich2-install-ssm-pgi --with-device=ch3:ssm 2>&1 | tee configure-ssm.log
  4. make 2>&1 | tee make-ssm.log(天杀的,mac下intel和pgi的64位版本的编译器都有问题,这里千万不能使用64位的,换成32位的就可以了!linux下的64位编译器没问题。)
  5. make install 2>&1 | tee install-ssm.log
  6. export PATH=/home/zhong/mpich2-install-ssm-pgi/bin:$PATH
安装完成后,按照附录A测试一遍mpd,如果正常就可以使用了。
(linux下的没有问题,但是目前为止,macosx10.5下的32位和64位Fortran编译器都有问题,所以还是不能用mac!)