计算机的存储

计算机的存储

1. 层次化存储
   包括: 寄存器，cache(L1,L2,L3), 内存，disk(SSD)

locality(局部性):指令/数据周围的有很大概率被访问，时间上相近的访问很可能被重复访问

带来的问题就是 false memory: 伪共享

1. 缓存上去的数据可能是老的数据，而没有读取新的数据
2. 缓存是已经被更新的数据，还没有写入内存

cpp volatile 关键字:
主要是让编译器不要过度优化，每次访问数据应该访问的是内存的数据，而不是寄存器的数据

数据的一致性

2. VM 和PM

• VM：访问的地址空间可以比物理地址更多，大大增加可访问地址空间
• 不同进程可以访问相同的虚拟地址，但不是相同的物理地址，保证了进程地址空间的隔离
• TLB加速查找，硬件上，但是OS管理；但TLB也可能还没有构建出映射，也可能已有的映射从TLB被踢出了；所以会发生TLB miss，要么从页表中找或者构建新的表项
• 物理页用完了，没有新的叶框；会用一定的策略将其存在disk(swap)

reg, cache (芯片内部)

memory (容易丢失)

disk(SSD)

BIOS: 不荣容易丢失的，上电之后最开始执行的程序

4次挥手

• 主动关闭链接方发送FIN豹纹，进入FIN_WAIT_1状态
• 被动方发送ACK豹纹,进入CLOSE_WAIT状态
• 主动方接受ACK,进入FIN_WAIT__2状态，等被动方发送完所有数据并发送FIN豹纹，被动进入LAST_ACK
• 主动方收到FIN，发送ACK;主动方进入TIME_WAIT,等到2MSL之后才进入CLOSE状态
• 被动方收到ACK后，从LAST_ACK进入 CLOSE 状态

为什么要2MSL

1. 确保ACK能够到达被动方，如果ACK没有到达的比如丢失了，会触发重发FIN报文
2. 确保被动方发的包能够被主动方接受，所以需要2MSL的时间(这里是指在建立阶段传输的数据包) 如果在关闭链接之后再建立链接，数据包才到达会造成数据错乱

过多TIME_WAIT状态危害：

1. 内存资源的占用
2. 对端口资源的占用

如果建立连接，但是客户端突然出现故障

TCP 保活机制
定义一个时间段，如果没有任何连接相关的活动，TCP的包活机制
每个一个时间间隔，发送一个探测报文，如果连续几个探测报文没有响应，则认为当前TCP连接已经死亡

socket编程

服务端需要 穿件socket,bind,listen
客户端执行connect, 服务端执行accept就会建立连接(三次握手)
read write() 读和发送数据
close() 用于关闭连接

3次握手

• 服务端listen端口
• 主动发起连接方，发送SYN报文 seq=x
• 被动连接方，接受报文SYN，ACK, 发送 seq=y, ack = x+1
• 主动方接收到 ,发送ACK, ack = y+1

为什么3次握手

• 避免历史连接，如果一个旧的SYN 报文比新的SYN报文先到服务端，那么服务端响应ACK,SYN, 客户端发现是旧的SYN报文就会发送RST终止这次连接；如果是两侧握手就无法终止判断当前连接是否为历史连接
• 同步双方的序列序列号；如果客户端不恢复ack，无法确认服务端的序列号是否被同步
• 避免资源浪费，因为sYN只会建立半连接队列

ISN随机

1. 如果序列号相同，无法分辨该报文是否为历史报文
2. 安全性，反之黑客伪造相同序列号的TCPO报文被对方接受

SYN 泛洪攻击

攻击这短时间内伪造不同的IP的SYN报文

1. 控制队列大小