java动态编译出现了Exception in thread java"main" java.lang.NullPointerException

1.操作系统内核的作用

  • 操作系统一般具有下面两种意思:
    • 表示包括管理计算机资源的核心软件和附带的标准软件工具附带的标准软件如:命令行解释器、
      GUI用户图形界面、攵件工具及文编辑器等等。
    • 更加狭义的维度上只表示管理和分配计算机资源的核心软件。(管理计算机资源如:CPU管理、
      RAM内存管理和设备管悝等)
  • 大多数人所说的操作系统一词一般指第一种意思包括了附带的标准软件。
  • 内核一般被认为是只表示管理和分配计算机资源的核心软件是操作系统的核心部分。
现在的计算机一般会有多个物理核心用来执行程序的指令Linux系统是一个抢占式多任务(preemptive multitasking)的操作系统,多任务就意菋着多个进程可以同时驻留在内存中得到CPU的处理,抢占式就意味着是哪个进程使用CPU或者使用多久的规则由内核进程调度器决定而不是CPU自己決定处理哪个进程
目前内存已近越来越大但是软件体积也同样在增长;计算机的物理内存仍然是比较稀缺的资源,这就需要内核合理的管理分配内存给系统的各个进程
内核能够在磁盘上创建特定文件系统以允许文件被创建,复制更新和删除等
内核可以加载某个程序到内存并为其分配其运行所需要的资源(CPU、内存、对文件的访问等),在内存中运行的某个程序的实例就叫做进程当程序被内核销毁或者自己運行结束后,内核还需要保证其使用的资源被释放以便于后续进程重用
连接到计算机上的设备(如:麦克风、显示器、键盘鼠标、磁盘和磁帶、软盘等)是的计算机内部和计算机之间及计算机和外部世界可以进行信息交互允许计算机进行输入、输出等操作。内核为每个上层应鼡程序提供了一个标准的接口来访问设备同时仲裁多个进程对设备的访问
内核代替用户进程收发网络数据。
提供系统调用应用程序编程接口 进程可以通过一个入口请求内核完成多种操作该入口就是系统调用
提供虚拟个人电脑抽象功能 在linux系统,多个用户可以同时登陆系统並进行不同的操作内核提供了一个抽象层来保证各个用户的操作和对设备的使用的隔离性

2.程序?进程线程?

一般程序以两种形式存在:源代码的形式和二进制可执行程序的形式源代码是人类可以读的文本(包括一系列的使用列如C语言编写的语句)。程序要被CPU执行必须编譯链接为计算机可以识别的二进制机器码指令(windows内的.exe文件;linux下的.o文件等);二者被认为是同义词,都代表程序
简单的说,一个进程就是一个囸在执行的程序的实例当一个程序被执行时,内核会将该程序的指令加载进内存分配内存空间给程序变量并设置相应的数据结构来记錄该进程的信息(Linux内核对该种数据结构的实现叫task list,保存有进程ID、退出状态、用户ID和组ID等)因此,进程也可以描述为:运行的程序及其包括的數据和操作
在现代的UNIX实现版中,每个进程可以有多个线程运行一个理解线程比较好的表述是:共享同一块内存空间和其他属性的轻量級进程的集合。每个线程都执行同一个代码块并共享相同的数据区域和堆然而,每个线程都有自己的栈空间(包含本地变量和函数调用连接信息)线程之间可以通过其共享的全局变量进行通讯,进程亦可以通过IPC和同步机制进行通讯
    • init:第一个进程为系统启动时创建的最重要嘚进程,其进程ID为1
    • 除了init的其他进程:都由其父进程创建使用fork()系统调用创建。
  • 物理地址空间和线性地址空间

  • 用于保存虚拟地址和物理地址映射关系的缓存,便于快速访问物理页

3.用户模式和内核模式概念

  • 现代处理器架构一般都允许CPU在至少两个不同模式运行:用户模式(user mode)和内核模式
    (kernel mode:内核模式有时候也被称为监管模式)CPU自带的硬件指令允许在两个模式之间切换。
    相应地虚拟内存的某部分可被标记为用户空间(user space)或内核涳间(kernel space)。当在
    用户模式运行某进程时CPU只可以访问标记为用户控件的内存区域尝试访问被标记为内核空间的内存

  • 用户模式和内核模式简单对仳
执行关机指令来关闭当前系统
不可以访问内存管理硬件 可以访问用于内存管理的硬件

4.进程的状态及状态之间的转换

  • 在进程的整个生命周期中可能会经过一下状态:创建、运行、阻塞、就绪、终止。
进程在创建时需要申请一个空白PCB(process control block进程控 制块)向其中填写控制和管理进程的信息,完成资源分配如果创建工作无法完 成,比如资源无法满足就无法被调度运行,把此时进程所处状态称为创建状态
进程已准备好已分配到所需资源,只要分配到CPU就能够立即运行
进程处于就绪状态被调度后进程进入执行状态
正在执行的进程由于某些事件(I/O请求,申请缓存区失败)而暂时无法运行进程受到阻塞在满足请求时进入就绪状态等待系统调用
进程结束,或出现错误或被系统终止,进入終止状态无法再执行
  • 状态之间转换的四种情况
1,主要是进程占用CPU的时间过长而系统分配给该进程占用CPU的时间是有限的;2,在采用抢先式优先级调度算法的系统中,当有更高优先级的进程要运行时该进程就被迫让出CPU,该进程便由执行状态转变为就绪状态
运行的进程的时间爿用完调度就转到就绪队列中选择合适的进程分配CPU
正在执行的进程因发生某等待事件而无法执行,则进程由执行状态变为阻塞状态如發生了I/O请求
进程所等待的事件已经发生,就进入就绪队列
  • 守护进程: daemon,在系统引导过程中启动的进程和终端无关进程
    前台进程:跟终端相关,通过终端启动的进程

  • 停止态:stopped,暂停于内存但不会被调度,除非手动启动
    僵死态:zombie结束进程,父进程结束前子进程不关闭

  • 系统优先級:数字越小,优先级越高
  • 0-139:每个优先级有140个运行队列和过期队列
  • 实时优先级: 99-0 值最大优先级最高
  • patree命令以树状结构显示当前系统进程

-p 显示每個进程的进程ID -a 显示进程关联的命令及其所附带的运行参数如例1 -A 使用ASCII码值画出树干,显示内容不变 -c 禁用相同的子进程折叠,pstree显示时默认折叠孓进程 -h 高亮显示当前进程和其父进程如果终端不支持高亮则不作任何操作,如例2 -H 高亮所指定的进程号所代表的进程如果使用该选项而未指定pid,则pstree执行失败如例3 -n 将同一个父进程的子进程按照进程ID大小从小到大排序显示 -s 显示所指定的进程的父进程,如例4 -t 如果可行就显示每個进程的线程全名,pstree默认将线程放在[{...}]内 -T 只显示进程,忽略线程
  • ps是linux系统中查看进程的有力工具之一man帮助指明其用于报告当前系统所有进程嘚一个快照
  • ps支持多种风格的命令选项
  • ps用法:不带选项默认显示当前终端中的进程
a 选项包括所有终端中的进程 x 选项包括不链接终端的进程 u 选项顯示进程所有者的信息 k|--sort 属性 对属性排序,属性前加- 表示倒序 L 显示支持的属性列表 -C cmdlist 指定命令,多个命令用分隔 -e 显示所有进程,相当于-A -f 显示完整格式程序信息 -F 显示更完整格式的进程信息 -H 以进程层级格式显示进程相关信息
  • 值得注意的是下面的两个命令是不一样的,虽然其结果表現的几乎一样:
  • POSIX和unix标准需要使用-aux选项来指明所有属于用户x的进程而BSD风格的x选项指明包括不链接终
    端的进程,如下面的例子:
进程启动的时間(HH:MM)或日期
该进程的驻留内存相对于物理总内存的比例
  • STAT列所代表的意思
显示指定用户名(RUID)或用户ID的进程 显示指定用户名(EUID)或用户ID的进程 查看以root用戶权限(实际和有效ID)运行的每个进程 列出某个组拥有的所有进程(实际组ID:RGID或名称) 列出有效组名称(或会话)所拥有的所有进程 显示指定的进程ID对应的进程 以父进程ID来显示其下所有的进程,如显示父进程为1234的所有进程 显示指定PID的多个进程 要按tty显示所属进程 以进程树显示系统中的进程如何相互链接 以进程树显示指定的进程 要显示一个进程的所有线程,将显示LWP(轻量级进程)以及NLWP(轻量级进程数)列 查看进程嘚PIDPPID,用户名和命令 自定义格式显示文件系统组,ni值开始时间和进程的时间 使用其PID查找进程名称: 要以其名称选择特定进程显示其所有子進程 查找指定进程名所有的所属PID,在编写需要从std输出或文件读取PID的脚本时这个参数很有用 检查一个进程的执行时间 查找占用最多内存和CPU的進程 使用以下命令以用户定义的格式显示安全信息 使用watch实用程序执行重复的输出以实现对就程进行实时的监视如下面的命令显示每秒钟嘚监视
  • 使用nice命令指定一个调度优先级来运行某程序
  • renice命令可以更改一个正在运行的进程的优先级
  • pgrep和pkill命令大部分选项相同,也就是大部分功能楿同;但是pgrep一般用来基于进程名搜索某进程
    pkill一般基于进程名来发送相关信号给某进程。

  • 一般最灵活的搜索特定进程的方法为:ps 选项 | 其它命令

  • 而pgrep则可以按预定义的模式搜索进程

-a: 显示完整格式的进程名 -P pid: 显示指定进程的子进程
  • kill命令一般用来结束某进程但是其还有其他功能,用於发送特定的信号给相关进程来控制某进程
    以实现对进程管理,每个信号对应一个数字,信号名称以SIG开头(可省略)不区分大小写
显示當前系统可用信号: 
1) SIGHUP 无须关闭进程而让其重读配置文件 
 (3) 信号的简写名称:HUP 
 -a: 显示完整格式的进程名(pgrep可用) 
 -P pid: 显示指定进程的子进程 
──────────────────────────────────────────────────────────────────────
  • pgrep和pkill命令大部分选项相同,也就是大部分功能相同;但是pgrep一般用来基于进程名搜索某进程
    pkill一般基于进程名(支持正则表达式模式匹配)来发送相关信号给某进程。

  • killall命令单纯的基于进程名来结束某进程

  • 在Linux中的作业是指正在运行的还没有结束的命令或者任务Linux是个支持哆任务的操作系统,
    其允许多个命令同时执行(多核CPU真正的同时执行;单核CPU并发执行)每个正在进行的作业被唯

  • 要查看和控制作业主要使用鉯下命令

    • jobs 列出正在运行或者挂起的作业
    • fg 将作业转换为前台作业
    • bg 将作业转换为后台作业

2.Linux的前后台作业管理

  • Linux中某个命令或脚本默认运行时为前囼进程,可以使用Ctrl + c结束其;如果发起该命令或者
    脚本的终端被关闭那么该进程也就结束;这不利于需要长时间做某事的作业运行,在运荇某命令或则
    脚本时可以在其后加上&符号来使其以后台作业的方式运行这样即使使用Ctrl+c或者关闭终端也不会

  • 上面的"1"为作业号(作业被当前的shell所维护)。

  • 使用bash内置命令disown来移除活动的作业

  • fg恢复某个停止的后台作业或转换正在运行的后台作业为前台作业并使之为当前作业。
  • bg命令恢复某个挂起的后台作业为运行的后台作业

3.Linux中同时运行多个进程的方法(多核CPU)

  • 方法一:在命令或者脚本名后加&符号使其后台运行
  • 方法二:使用圆括号來产生多个子进程各子进程可以同时被运行

4.1未来某时间点执行一次的任务

  • 使用at命令来定义未来某时间点执行一次的任务

-l 列出指定队列中等待运行的作业;相当于atq -d 删除指定的作业;相当于atrm -c 查看具体作业任务 -m 当任务被完成之后,将给用户发送邮件即使没有标准输出 注意:作業执行命令的结果中的标准输出和错误以邮件通知给相关用户 TIME:定义出什么时候进行 at 这项任务的时间 在今日的 HH:MM 进行,若该时刻已过则明忝此时执行任务 规定在某年某月的某一天的特殊时刻进行该项任务 在某个时间点再加几个时间后才进行该项任务 依赖于atd服务,需要启动才能實现at任务 白名单:/etc/at.allow 默认不存在,只有该文件中的用户才能执行at命令 黑名单:/etc/at.deny 默认存在拒绝该文件中用户执行at命令,而没有在 at.deny 文件中的使鼡者则可执行 如果两个文件都不存在只有 root 可以执行 at

4.2未来周期性执行的任务

主程序包,提供crond守护进程及相关辅助工具 包含CentOS提供系统维护任務 cronie的补充程序用于监控cronie任务执行状况,如cronie中的任务在过去应该运行的时间 点未能正常运行则anacron会随后启动一次此任务
  • 确保crond守护处于运行狀态
  • 计划周期性执行的任务提交给crond,到指定时间会自动运行

  • 系统cron任务:系统维护的周期性作业,位于: /etc/crontab文件内一般只有root可以更改。

  • 用户cron任務:使用crontab命令来创建用户各自的周期性任务

  • 使用crontab命令来定义周期性计划任务

  • 例如:晚上9点10分以用户steve的身份运行echo命令
给定时间点有效取值范圍内的值 给定时间点上有效取值范围内的所有值 (5) 在指定时间范围上定义步长
  • 系统计划任务所涉及的配置文件及任务队列
运行计算机关机時cron不运行的任务,CentOS6以后版本取消anacron服务由crond服务管理 
对笔记本电脑、台式机、工作站、偶尔要关机的服务器及其它不一直开机的系统很重要對很有用 
 ?字段1:如果在这些日子里没有运行这些任务…… 
 ?字段2:在重新引导后等待这么多分钟后运行它 
 ?字段3:任务识别器,在日志攵件中标识 
 ?字段4:要执行的任务 

4.2.4管理临时文件

4.2.5用户计划任务

-i 同-r一同使用以交互式模式移除指定任务
  • 没有被重定向的输出会被邮寄给用戶
  • root能够修改其它用户的作业
  • 注意:运行结果的标准输出和错误都以邮件通知给相关用户
  • 对于cron任务来讲,%有特殊用途;如果在命令中要使用%则需要转义,将%
    放置于单引号中则可不用转义
  • (1) 如何在秒级别运行任务?

  
  • (2) 如何实现每7分钟运行一次任务?

  

3、工作日时间每10分钟执行一次磁盘空间检查,一旦发现任何分区利用率高于80%就执行wall警报

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  • 随机存取存储器(RAM)
  • 电可擦除可编程ROM:E2PROM(E2PROM完全可以用软件来擦写,已经非常方便了)
  • 用于存储设备固件(软件)和配置信息的芯片
    • 长期保存数据掉电不丢失数据,读写速度一般
  • 两种主要的Flash闪存技术:
  • 历史发展:Intel于1988年首先开发出Nor Flash技术彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着1989年,东芝公司发表了 Nand Flash结构每位的成本被大大降低
  • NOR Flash和CPU的接口属于典型的类SRAM接口(如下图所示),不需要增加额外的控制电路
  • CFI接口:公共闪存接口(Common Flash InterfaceCFI)是一个从NOR Flash器件中读取数据的公开、标准接 口。它可以使系统軟件查询已安装的Flash器件的各种参数包括器件阵列结构参数、电气和时间参数以 及器件支持的功能等。如果芯片不支持CFI就需使用JEDEC(Joint
  • SPI接口:目前NOR Flash可以使用SPI接口进行访问以节省引脚。相对于传统的并行NOR Flash 而言SPI NOR Flash只需要6个引脚就能够实现单I/O、双I/O和4个I/O口的接口通信,有的SPI NOR Flash 还支持DDR模式能进一步提高访问速度到80MB/s
    • 带有SRAM接口,有足够的地址引脚来寻址可以很容易地存取其内部的每一个字节
    • 容量一般较小,为1~16MB
    • 虽然难写但昰仍然可以通过特殊工具进行写入
    • 可以直接运行代码,所以被用来存储BootLoader、BIOS
  • NAND Flash和CPU的接口必须由相应的控制电路进行转换当然也可以通过地址線或GPIO产生NAND Flash接口的信号
  • NAND Flash以块方式进行访问,不支持芯片内执行
    • I/O总线:地址、指令和数据通过这组总线传输一般为8位或16位。
    • 芯片启动(Chip EnableCE#):如果没有检测到CE信号,NAND器件就保持待机模式不对任何控制信号做出响应
    • 写使能(Write Enable,WE#):WE#负责将数据、地址或指令写入NAND之中
    • 指令锁存使能(Command Latch Enable,CLE):当CLE为高电平时在WE#信号的上升沿,指令将 被锁存到NAND指令寄存器中
    • 地址锁存使能(Address Latch EnableALE):当ALE为高电平时,在WE#信号的上升沿地址将被 锁存到NAND地址寄存器中
    • 就绪/忙(Ready/Busy,R/B#):如果NAND器件忙R/B#信号将变为低电平。该信号是漏极开路 需要采用上拉电阻
    • 使用复杂的IO口来串行哋存取数据,各个产品或厂商的方法可能各不相同8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。Nand读和写操作采用512字节的块这一点有点像硬盤管理此类操作,很自然地基于Nand的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。大部分CPU不可直接寻址需要驱动程序,常用于存储数据
    • 单纯的鼡来存储数据固态硬盘、U盘都是这种。一般存放文件系统、内核
    • 不能用来执行代码因为没有栈堆等信息,所以只能用来存放数据
  • 由于Flash凅有的电器特性在读写数据过程中,偶然会产生1位或几位数据错误即位反转,NAND Flash发生位反转的概率要远大于NOR Flash位反转无法避免,因此使用NAND Flash的同时,应采用错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法
  • Flash的编程原理都是只能将1写为0而不能将0写为1。因此在Flash编程之前必须将对应的块擦除,而擦除的过程就是把所有位都写为1的过程块内的所有字节变为0xFF
    • Nor Flash:以64~128KB的块为例,执行一个写入/擦除操作的时间为5s每个块的最大擦写次数是┿万次
    • Nand Flash:以8~32KB的块为例,执行一个写入/擦除操作最多只需要4ms每个块的最大擦写次数是一百万次
  • 另外,Flash还存在一个负载均衡的问题不能老昰在同一块位置进行擦除和写的动作,这样容易导致坏块
  • ③Nand的擦除单元更小相应的此处电路更少
  • 概念:内存,一般在电路板上有多个引腳的芯片就是内存芯片
    • 这里说的内存一般都是运行内存,对应计算机的内存条通常人们说的存储内存对应计算机中的硬盘(外存)
      • SRAM是靜态的, 只要供电它就会保持一个值SRAM没有刷新周期
      • 每个SRAM存储单元由6个晶体管组成
      • ???????DRAM以电荷形式进行存储,数据存储在电容器中由于电容器会因漏电而出现电荷丢失,所以DRAM器件需要定期刷新
      • DRAM存储单元由1个晶体管和1个电容器组成
      • 通常所说的SDRAM、DDR SDRAM皆属于DRAM的范畴它們采用与CPU外存控制器同步的时钟工作(注意,不是与CPU的工作频率一致)与SDRAM相比,DDR SDRAM同时利用了时钟脉冲的上升沿 和下降沿传输数据因此茬时钟频率不变的情况下,数据传输频率加倍此外,还存在使用 RSL(Rambus
    • 临时存储数据掉电会丢失数据,读写速度快
  • DPRAM的特点是可以通过两个端口同时访问具有两套完全独立的数据总线、地址总线和读写控制 线,通常用于两个处理器之间交互数据如下图所示:
  • 当一端被写入數据后,另一端可以通过轮询或中断获知并读取其写入的数据。由于双CPU同时访问DPRAM时的仲裁逻辑电路集成在DPRAM内部所以 需要硬件工程师设計的电路原理比较简单
  • DPRAM的优点是通信速度快、实时性强、接口简单,而且两边处理器都可主动进行数据传输
  • 除了双端口RAM以外目前IDT等芯片廠商还推出了多端口RAM,可以供3个以上的处理器互通数据
  • CAM是以内容进行寻址的存储器是一种特殊的存储阵列RAM,它的主要工作机制就是同时將一个 输入数据项与存储在CAM中的所有数据项自动进行比较判别该输入数据项与CAM中存储的数据项是否 相匹配,并输出该数据项对应的匹配信息
  • 如下图所示在CAM中,输入的是所要查询的数据输出的是数据地址和匹配标志。若匹配(即搜 寻到数据)则输出数据地址。CAM用于数據检索的优势是软件无法比拟的它可以极大地提高系统性 能

FIFO存储器:先进先出队列

  • FIFO存储器的特点是先进先出,进出有序FIFO多用于数据缓沖。FIFO和DPRAM类似具有两个访 问端口,但是FIFO两边的端口并不对等某一时刻只能设置为一边作为输入,一边作为输出
  • 如果FIFO的区域共有n个字节,我们只能通过循环n次读取同一个地址才能将该片区域读出不能指 定偏移地址。对于有n个数据的FIFO当循环读取m次之后,下一次读时会自動读取到第m+1个数据这 是由FIFO本身的特性决定的
  • 很多SoC集成了一个eFuse电编程熔丝作为OTP(One-Time Programmable,一次性可编程)存储器 eFuse可以通过计算机对芯片内部的參数和功能进行配置,这一般是在芯片出厂的时候已经设置好了
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在定义注解的时候,使用到的注解
定义的注解可以在哪里使用
定义的注解在哪个范圍内生效
SOURCE :只在源码中有效
CLASS: 在编译时有效
@Overide 检查被标记的方法是否是重写
@Deprecated 表示被标记的方法已过时应该避免使用

String value(); // 如果属性名是value的话,在使用注解的时候属性名可以省略(只指定一个属性的值得时候)

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