Python多线程、进程debug技巧

• 使用 py-spy
• 利用 /proc/{pid}/ 中的信息

比如查看进程环境变量: cat /proc/{pid}/environ

查看实时进程内部线程的CPU和内存状态：py-spy --nonblocking -p {pid}

查看线程dump：py-spy dump --nonbloacking -p {pid}

CSAPP 12 并发编程 (1)

一般来说，应用级别的并发主要由三种方式实现：

• 进程
• I/O多路复用
• 线程

进程

进程是构建并发程序最简单和直接的方式，主要是通过fork, exec, waitpid等系统函数联合实现，而进程间是通过socket两端的文件标识符进行通讯。

CSAPP 11 网络编程

网络编程基于之前看到的一些基本概念和抽象：进程、信号、内存映射、内存动态分配。

几乎所有的网络应用程序都基于服务器-客户端模式，即几个或者多个服务度进程和一个或者多个客户端进程，这些进程可以在同一个机器上，也可以分布在其他被网络连接的机器上。

计算机网络包含众多不同类型的机器，这些机器和设备是通过一些列“协议”进行交流的，每一个协议都包含两个基本部分：命名规则和传输规则。

TCP/IP协议

CSAPP 10 系统IO

Unix系统中的IO，即Input和Output是指从“文件”读入数据到内存和从内存输出数据到“文件”。“文件”是Unix的一个抽象，即一串字节。在概念上所有IO设备都可以抽象成文件，比如网络、硬盘、各种外设等等。这样系统就可以统一接口来操作外设。

Unix系统提供了四个基本的IO API：

• int open(char *filename, int flags, mode_t mode)
• int close(int fd)
• ssize_t read(int fd, void *buf, size_t n)
• ssize_t write(int fd, void *buf, size_t n)

其实这四个api的道理非常简单，open会返回一个文件标识符，就是打开了一个内存和文件的通道，read就是把文件标识符指向的文件中的字节输入到buf指向的内存空间，而write刚好相反，把buf指向的内存空间的字节输入到文件中。

CSAPP 9：虚拟内存

虚拟内存的三个重要功能：

• 将物理内存作为一种缓存，缓存硬盘上的一个私有内存地址空间
• 让每一个进程拥有独立的内存地址空间
• 确保进程之间的内存不会互相影响

理解虚拟内存的关键在于意识到：一个数据对象（字节）可以有多个属性（地址）。话句话说，一个内存对象可以有两个地址，一个物理地址，一个虚拟内存地址。

虚拟内存：缓存

信息爆炸，炸毁了我

最近发现了一个现象，我似乎没有办法坚持做一件事情很长时间了，而且这个“很长时间”变得原来越短了！

上一次我自发的坚持一件事情很长时间应该是考研。那已经是10年前的事情了，那时候我坚持每天去自习室学习超过6小时，持续了将近9个月时间，几乎没有间断过。再上一次可能是高考，算是坚持了三年学习，但那已经是13年前的事情了。

读博士以后，我集中精力做一件事情的能力就慢慢变弱了，那是大概6年前。比如做实验加写论文有时候可以到3个月左右。参加工作后，业余时间我还是想多学点东西或者做一些工作之外的事情，但是我渐渐发现我很难坚持了！开始的时候仅仅是不能坚持学完一门公开课（大概需要3个月左右），后面变成不能完整的阅读一本书（大概1个月左右），目前已经慢慢出现不能完整地读完一篇论文了（大概需要几天到1周时间）。更可怕的，我甚至难以完整的阅读一篇报道或者博客了（十几分钟到几小时），经常是读了一半就是去兴趣或者被其他信息拉走了。比如，我会在上网阅读书籍的时候，不定期的打开知乎、youtube、股票报价、微信等等，浏览一些信息，甚至有时候我会完全无目地滑动网页、切换窗口等等，然后回到我刚才在做的事情上，如此循环。到头来往往是时间过去了，什么都没得到。

短短十几年时间，我坚持做一件事情的能力从3年下降到了30分钟，甚至3分钟。(比如，你可以坚持读完这篇博客吗？)

量子计算索引

公开课程

• Ph219/CS219 Quantum Computation (加州理工) by John Preskill (with video on Youtube)
• CS269Q Quantum Computer Programming (斯坦福) by Dan Boneh
• Phys481-681-CS483, Quantum Computation (康奈尔) by David Mermin
• PHYS771 Quantum Computing Since Democritus (University of Waterloo) by Scott Aaronson
• Introduction to Quantum Computing and Quantum Hardware by IBM (with video on Youtube)
• Introduction to Quantum Computing by Chris Ferrie
• 6.443/8.371/18.436 Quantum Information Science
• Quantum Information Science II, Part 1 - Quantum states, noise and error correction

其他人整理的资源

• Mini-Library on Quantum Information and Computation
• Best-quantum-computing-courses-online

CSAPP 8 异常控制流（ECF）

异常控制流，Exception Control Flow，是操作系统实现IO、进程、虚拟内存、并发等等功能的的重要基础工具。

异常

这里提到的异常不是通常意义的异常，而是分成四类：Interrupt, faults, aborts, and trap.

进程

Python3.10的新特性！

新版本的Python 3.10主要有三个大变化：

• 增加模式匹配
• 更好的错误提示
• 更好的类型检查

结构化模式匹配

模式匹配主要通过mathc和case关键字，具有如下实现方法：

CSAPP 7 连接，Linking

连接是将程序的不同部分（指令和数据）组合成一个二进制文件，该文件可以被读入内存并被CPU执行。连接可以发生在编译时，即程序从源代码转换成机器码的过程中（Static Linking）；也可以发生在装载阶段，即程序被读入内存的阶段（Dynamic Linking）；甚至可以在运行时，即程序已经被读入内存且已经开始执行的时候。

连接器操作的对象被称为目标文件：Relocatable object file, Executable object file, Shared object file。

目标文件的格式是约定俗成的，最常见的是ELF, Executable and Linkable Format。

在C语言中，static 关键字通常用来隐藏变量或者函数。