| 作者 |
| [美]史蒂夫·斯卡格尔(Steve Scargall) |
| 丛书名 |
| 华章程序员书库 |
| 出版社 |
| 机械工业出版社 |
| ISBN |
| 9787111676744 |
| 简要 |
| 简介 |
| 内容简介书籍计算机书籍 本书讲述了持久内存编程这项技术，以及它为什么受行业欢迎。其中涵盖了操作系统和硬件需求，以及如何使用模拟或真实的持久内存硬件创建开发环境。本书解释了基本概念，并介绍了C、C++、JavaScript和其他语言的持久内存编程API，讨论了持久内存上的RMDA，阐述了其安全特性。本书还包括可以在读者自己的系统上运行的源代码和示例。 |
| 目录 |
| 译者序 前言 致谢 作者简介 贡献者简介 技术评审者简介 译者简介 第1章 持久内存编程简介 1 1.1 高级示例程序 2 1.1.1 有何区别 4 1.1.2 性能差异 5 1.1.3 程序复杂性 5 1.1.4 libpmemkv如何运行 5 1.2 后文提要 6 1.3 总结 7 第2章 持久内存架构 8 2.1 持久内存的特性 8 2.2 持久内存的平台支持 9 2.3 缓存层级 10 2.4 电源故障保护域 11 2.5 刷新、排序和屏障操作的需求 13 2.6 数据可见性 16 2.7 用于持久内存的英特尔机器指令 16 2.8 检测平台功能 17 2.9 应用程序启动与恢复 18 2.10 后文提要 20 2.11 总结 20 第3章 持久内存的操作系统支持 21 3.1 内存和存储的操作系统支持 21 3.2 持久内存用作块存储 22 3.3 持久内存感知型文件系统 23 3.4 内存映射文件 24 3.5 持久内存直接访问 30 3.6 总结 37 第4章 持久内存编程的基本概念 38 4.1 有何区别 38 4.2 原子更新 39 4.3 事务 39 4.3.1 原子性 39 4.3.2 一致性 40 4.3.3 隔离性 40 4.3.4 持久性 40 4.4 刷新不具有事务性 41 4.5 启动时职责 41 4.6 针对硬件配置进行调优 41 4.7 总结 42 第5章 持久内存开发套件简介 43 5.1 背景 43 5.2 选择正确的语义 44 5.3 易失性库 44 5.3.1 libmemkind 44 5.3.2 libvmemcache 45 5.3.3 libvmem 46 5.4 持久性库 46 5.4.1 libpmem 46 5.4.2 libpmemobj 46 5.4.3 libpmemobj-cpp 47 5.4.4 libpmemkv 47 5.4.5 libpmemlog 47 5.4.6 libpmemblk 48 5.5 工具和命令程序 48 5.5.1 pmempool 48 5.5.2 pmemcheck 48 5.5.3 pmreorder 49 5.6 总结 49 第6章 libpmem：底层持久内存支持 50 6.1 使用库 51 6.2 映射文件 51 6.3 复制到持久内存 52 6.4 分解刷新步骤 53 6.5 总结 54 第7章 libpmemobj：原生事务性对象存储 55 7.1 什么是libpmemobj 55 7.2 为什么不使用malloc() 55 7.3 组合操作 56 7.4 内存池 56 7.4.1 创建内存池 56 7.4.2 池对象指针和根对象 59 7.4.3 打开内存池并从内存池中读取数据 60 7.5 内存池集 61 7.5.1 串联池集 61 7.5.2 副本池集 62 7.6 管理内存池和池集 62 7.7 类型化对象标识符 63 7.8 分配内存 63 7.9 持久保存数据 63 7.9.1 原子操作 64 7.9.2 保留/发布API 66 7.9.3 事务API 68 7.9.4 可选标记 71 7.9.5 持久保存数据总结 71 7.10 libpmemobj的API可提供保障 71 7.11 管理库操作 72 7.12 调试与错误处理 72 7.13 总结 74 第8章 libpmemobj-cpp：自适应语言C++和持久内存 75 8.1 简介 75 8.2 元编程 75 8.2.1 持久指针 76 8.2.2 事务 76 8.2.3 创建快照 77 8.2.4 分配 79 8.3 C++标准限制 80 8.3.1 对象的生命周期 80 8.3.2 平凡类型 81 8.3.3 对象布局 82 8.3.4 指针 83 8.3.5 限制总结 85 8.4 简化持久性 85 8.5 生态系统 91 8.5.1 持久容器 91 8.5.2 持久容器示例 91 8.6 总结 94 第9章 pmemkv：持久内存键值存储 95 9.1 pmemkv架构 97 9.2 电话簿示例 99 9.3 让持久内存更靠近云 102 9.4 总结 103 第10章 持久内存编程的易失性用途 104 10.1 简介 104 10.2 背景 105 10.2.1 内存分配 105 10.2.2 工作原理 105 10.2.3 支持的内存“类型” 105 10.3 memkind API 107 10.3.1 类型管理API 107 10.3.2 堆管理API 111 10.3.3 类型配置管理 112 10.3.4 更多memkind代码示例 113 10.4 面向PMEM类型的C++分配器 113 10.4.1 pmem::allocator方法 114 10.4.2 嵌套容器 114 10.5 C++示例 114 10.5.1 使用pmem::allocator 115 10.5.2 创建字符串向量 115 10.6 使用持久内存扩展易失性内存 116 10.7 libvmemcache：面向大容量持久内存的高效易失性键值缓存 120 10.7.1 libvmemcache概述 120 10.7.2 libvmemcache设计 122 10.7.3 使用libvmemcache 124 10.8 总结 126 第11章 设计适用于持久内存的数据结构 127 11.1 连续数据结构和碎片化 127 11.1.1 内部和外部碎片化 127 11.1.2 原子性和一致性 128 11.1.3 选择性持久化 131 11.1.4 示例数据结构 131 11.2 总结 140 第12章 调试持久内存应用程序 141 12.1 用于Valgrind的pmemcheck 142 12.1.1 栈溢出示例 142 12.1.2 内存泄漏示例 143 12.2 Intel Inspector—Persistence Inspector 144 12.2.1 栈溢出示例 144 12.2.2 内存泄漏示例 145 12.3 常见的持久内存编程问题 146 12.3.1 非持久存储 146 12.3.2 数据存储未添加到事务 157 12.3.3 将一个内存对象添加至两个不同的事务 160 12.3.4 内存覆写 165 12.3.5 非必要刷新 166 12.3.6 乱序写入 170 12.4 总结 179 第13章 实际应用程序中实现持久性 180 13.1 数据库示例 180 13.2 不同的持久内存实现方式 181 13.3 开发持久内存感知型MariaDB*存储引擎 181 13.3.1 了解存储层 182 13.3.2 创建存储引擎类 183 13.4 总结 191 第14章 并发和持久内存 192 14.1 事务与多线程 192 14.2 持久内存上的互斥体 196 14.3 原子操作与持久内存 198 14.4 持久内存的并发数据结构 198 14.4.1 并发有序映射 199 14.4.2 并发散列映射 202 14.5 总结 202 第15章 分析与性能 204 15.1 简介 204 15.2 性能分析概念 204 15.2.1 计算受限与内存受限 204 15.2.2 内存延时与内存容量 205 15.2.3 读取与写入性能 205 15.2.4 内存访问模式 205 15.2.5 I/O存储受限的工作负载 205 15.3 确定工作负载是否适合持久内存 206 15.3.1 易失性用例 206 15.3.2 需要持久性的用例 208 15.4 使用持久内存的工作负载性能分析 209 15.4.1 确定工作负载特性 210 15.4.2 内存带宽与延时 210 15.4.3 持久内存读写比率 211 15.4.4 工作集大小与内存占用空间大小 211 15.4.5 非一致内存架构行为 211 15.4.6 优化面向持久内存的软件 212 15.5 总结 215 第16章 PMDK内部组件：重要算法和数据结构 216 16.1 持久内存池：高层架构概览 216 16.2 内存映射的不确定性：持久内存对象标识符 218 16.3 持久化线程本地存储：使用通道 220 16.4 确保电源故障原子性：重做日志和撤销日志 220 16.4.1 事务重做日志 221 16.4.2 事务撤销日志 221 16.4.3 libpmemobj统一日志 222 16.5 持久分配：事务持久分配器的接口 223 16.6 持久内存堆管理：持久内存分配器设计 223 16.7 ACID事务：高效的底层持久事务 226 16.8 延迟重新初始化变量：将易失性状态存储在持久内存上 227 16.9 总结 228 第17章 可靠性、可用性与可维护性 229 17.1 处理不可纠正错误 229 17.1.1 已使用的不可纠正错误处理 230 17.1.2 未使用的不可纠正错误处理 231 17.1.3 清除不可纠正错误 234 17.2 设备状态 234 17.2.1 ACPI定义的设备状态函数（_NCH，_NBS） 236 17.2.2 特定供应商的设备状态（_DSM） 236 17.2.3 ACPI NFIT状态事件通知 236 17.3 不安全/异常关机 237 17.4 总结 238 第18章 远程持久内存 239 18.1 RDMA网络协议 240 18.2 初始远程持久内存架构的目标 242 18.3 确保远程持久性 242 18.3.1 通用远程复制方法 243 18.3.2 设备远程复制方法 244 18.4 一般软件架构 246 18.5 librpmem架构及其在复制中的使用 246 18.5.1 使用内存池集配置远程复制 249 18.5.2 性能注意事项 249 18.5.3 远程复制错误处理 250 18.5.4 向复制世界“问好” 251 18.6 总结 254 第19章 高级主题 256 19.1 非一致性内存访问 256 19.1.1 NUMACTL Linux程序 257 19.1.2 NDCTL Linux程序 258 19.1.3 英特尔内存延迟检查器程序 259 19.1.4 NUMASTAT程序 260 19.1.5 英特尔VTune Profiler —Platform Profiler 261 19.1.6 IPMCTL程序 261 19.1.7 BIOS调优选项 261 19.1.8 自动NUMA平衡 261 19.2 使用具有持久内存的卷管理器 263 19.3 mmap()的MAP_SYNC标记 264 19.4 总结 265 附录A 如何在Linux上安装NDCTL和DAXCTL 266 附录B 如何安装持久内存开发套件 271 附录C 如何在Linux和Windows上安装IPMCTL 277 附录D 面向持久内存的Java 282 附录E 远程持久内存复制的未来 289 术语表 292 |