MIT6.828_HW4_xv6 lazy page allocation

这篇博客探讨了MIT6.828课程作业HW4中的Xv6操作系统如何实现懒页分配,旨在消除sbrk()的内存分配,并在实际使用前延迟物理内存的分配。内容分为两部分,第一部分讲解了如何修改sbrk(),使其仅增加进程大小而不立即分配内存。第二部分介绍了如何实现懒惰分配,避免对未使用页面的预先分配,从而提高效率。

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1. HW4_xv6 lazy page allocation

操作系统可以与页表硬件一起使用的许多巧妙技巧之一是堆内存的惰性分配。Xv6应用程序使用sbrk()系统调用向内核请求堆内存。 在我们给你的内核中,sbrk()分配物理内存并将其映射到进程的虚拟地址空间。 有些程序分配到内存但从不使用它,例如实现大稀疏数组。精妙的内核延迟每页内存的分配,直到应用程序尝试使用该页面 - 如页面错误所示。

1.1. Part One: Eliminate allocation from sbrk()

你的新sbrk(n)应该只用n增加进程的大小(myproc() - > sz)并返回旧的大小。

  if(argint(0, &n) < 0)
    return -1;
  addr = myproc()->sz;
  myproc()->sz += n;
  return addr;
$ echo hi
pid 3 sh: trap 14 err 6 on cpu 0 eip 0x112c addr 0x4004--kill proc

"pid 3 sh:trap …"消息来自trap.c中的陷入内核处理程序; 它捕获了页面错误(陷入14或T_PGFLT),xv6内核不知道如何处理。addr 0x4004表示导致页面错误的虚拟地址为0x4004。

1.2. Part Two: Lazy allocation

根据提示来做就比较明了了。主要需要从vm.c中的allocuvm()偷过程。


                
<think>好的,我现在需要解决用户提出的Hibernate生成重复SQL查询的问题。首先,我得回忆一下Hibernate的工作机制,以及常见的导致重复查询的原因。用户提到的“多条相同的SQL语句”可能涉及到N+1查询问题,或者是缓存未正确使用的情况。 首先,N+1问题通常出现在关联关系中,比如当使用EAGER加载策略时,每次访问关联实体都会触发额外的查询。例如,如果有一个Topic实体关联到Category,并且设置了FetchType.EAGER,那么查询所有Topic时,每个Topic都会触发一个查询Category的SQL,导致1+N条查询。这应该和引用[4]中提到的内容相关,用户可能遇到了类似的情况。这时候需要检查实体类的注解,是否不必要地使用了EAGER加载,并考虑改为LAZY加载,结合Fetch Join来一次性获取所需数据。 其次,缓存的使用也可能影响SQL生成。如果二级缓存未启用或配置不当,Hibernate可能会重复查询数据库。需要确认是否配置了二级缓存,以及查询时是否利用了缓存机制,比如使用@Cacheable注解或配置合适的缓存策略。 另外,代码中的循环访问关联对象也可能导致多次查询。例如,在遍历Topic列表时,如果在循环内访问每个Topic的Category属性,而该关联是LAZY加载的,没有在初始查询中通过Fetch Join获取,就会触发额外的查询。这种情况下,需要在查询时显式地使用JOIN FETCH来一次性加载关联实体。 还有,HQL或Criteria查询的编写方式也可能导致重复查询。例如,如果没有正确使用Fetch Join,或者分页查询时使用了不同的方式,可能会导致多次查询。需要检查查询语句是否正确使用了关联抓取,避免在分页时出现重复。 最后,日志记录和监控也是重要的步骤。用户应该开启Hibernate的SQL日志,查看生成的SQL语句,确认重复查询的模式,比如是否每次都在访问同一个实体或关联。通过分析日志,可以更准确地定位问题所在,然后针对性地调整抓取策略或查询方式。 综合以上可能的原因,解决方案包括调整抓取策略为LAZY并结合Fetch Join,启用二级缓存,优化查询语句,以及检查代码中是否存在循环触发查询的情况。同时,正确配置日志有助于跟踪和验证优化后的效果。</think>关于Hibernate生成重复SQL查询问题的原因及解决方案如下: ### 一、问题原因分析 1. **N+1查询问题** - 当使用`@ManyToOne(fetch = FetchType.EAGER)`或`@OneToMany(fetch = FetchType.EAGER)`时,Hibernate会在查询主实体后,立即为每个关联实体触发独立的SQL查询。例如:查询$N$个`Topic`时会额外产生$N$条查询`Category`的SQL,总计$1+N$条[^4]。 - 即使使用`LAZY`加载,如果在循环中访问未初始化的关联对象(如`topic.getCategory().getName()`),也会触发重复查询。 2. **二级缓存未生效** - 未配置二级缓存时,相同数据的重复请求会直接访问数据库,导致相同SQL多次执行3. **查询方式不当** - 未使用`JOIN FETCH`显式声明关联抓取,或在分页查询中未正确限制结果集。 --- ### 二、解决方案 #### 1. 调整抓取策略与查询优化 - **使用`LAZY`加载 + `JOIN FETCH`** 将关联关系改为`FetchType.LAZY`,并在查询时通过HQL/Criteria显式抓取关联对象: ```sql -- HQL示例 SELECT t FROM Topic t JOIN FETCH t.category ``` 此操作会生成单条SQL语句,通过`LEFT JOIN`一次性加载所有关联数据[^4]。 - **批量抓取(Batch Fetching)** 在实体类上添加`@BatchSize(size=10)`,Hibernate会通过`IN`子句批量加载关联对象,减少查询次数: ```sql -- 原SQL(N次) SELECT * FROM Category WHERE id = ? -- 优化后(1次) SELECT * FROM Category WHERE id IN (?,?,...) ``` #### 2. 启用二级缓存 - 在`hibernate.cfg.xml`中配置: ```xml <property name="hibernate.cache.use_second_level_cache">true</property> <property name="hibernate.cache.region.factory_class">org.hibernate.cache.ehcache.EhCacheRegionFactory</property> ``` - 在实体类添加`@Cacheable`和`@Cache(usage=CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE)`注解,使重复查询直接命中缓存[^1]。 #### 3. 代码层优化 - **避免循环触发查询** 使用`JOIN FETCH`预加载所有需要的关联数据,避免在循环中逐个访问关联对象。 - **分页查询优化** 使用`setFirstResult()`/`setMaxResults()`时,确保`JOIN FETCH`不会导致结果集膨胀。可通过子查询先获取主键,再关联抓取数据。 #### 4. 监控SQL生成 开启Hibernate的SQL日志,观察实际执行的语句: ```properties # 显示SQL语句 hibernate.show_sql=true # 格式化SQL hibernate.format_sql=true # 显示参数值 logging.level.org.hibernate.type.descriptor.sql=TRACE ``` 通过日志可验证优化效果(如$1+N$变为单条查询)[^2][^5]。 --- ### 三、示例对比 #### 优化前代码(N+1问题) ```java // 查询所有Topic(生成1条SQL) List<Topic> topics = session.createQuery("FROM Topic").list(); // 循环中触发N条Category查询 for (Topic t : topics) { System.out.println(t.getCategory().getName()); } ``` #### 优化后代码(单条SQL) ```java // 使用JOIN FETCH一次性加载关联数据 List<Topic> topics = session.createQuery( "SELECT t FROM Topic t JOIN FETCH t.category", Topic.class ).list(); // 无额外SQL产生 for (Topic t : topics) { System.out.println(t.getCategory().getName()); } ``` ---
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