随笔分类 - OS
摘要：#目录与文件系统 我们并不是一使用一个个的文件，而是会用多层的文件形式，这就引出了最后一层抽象：将整个磁盘变成一个文件树！ 我们的文件使用方式：目录树！ 如何使用？给了一个路径名，找到最后文件的FCB。 如何做到？ 最基本的思考：在每个父节点下存储每个子节点的文件名和FCB。 但是FCB太大了，我们
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摘要：#从生磁盘到文件 我们是如何使用磁盘的？反正不是根据盘块号，而是根据文件。这里引出了问题：如何从文件得到盘块号呢？ 这是第三层抽象，也就是将盘块号抽象为文件，这层抽象后叫做cooked disk。 用户眼中的文件就是一堆字符~，所以要建立字符流到盘块的映射关系。 连续结构下的文件：字符在盘块上连续存
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摘要：#生磁盘的使用 磁盘具有更复杂的结构，在操作系统内有着更为复杂的抽象层次，这里的生(raw)是让disk跑起来的意思。 可以将磁盘的结构理解为多个原片叠起来的柱面，我们用以下的参数取描述一个磁盘： 柱面（cyl），实际上就是圆柱的半径， 磁头（head），实际上就是圆柱的高度， 扇区（sec），是磁
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摘要：#键盘 处理键盘=中断处理函数。 最核心就是一条in的指令，从键盘的缓冲区中读入。 根据不同的扫描码，在key_table中找到对应的ASCII码向上传递。
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摘要：#IO与显示器 核心问题，printf是如何打印到显示器上的呢？ 如何让外设工作？CPU通过控制总线（PCI）对对应外设的控制卡发送信息，对应的REG接受下指令后，就让外设做相应的一些工作了。这些最终反映为OUT指令。等外设工作结束后，写中断处理指令。这两部分就构成了CPU控制外设工作的方法。向设备
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摘要：#内存换出 有换入就应该有换出！等价交换！ 必须要选择一个页换出，选择哪一页淘汰emm？ 下面介绍淘汰算法。 一、FIFO 先来的先走。 二、MIN 内存当中，将来最久没有使用过的page滚蛋。 效果很好，但是我们做不到，我们不知道将来会有什么东西过来。 三、LRU 用过去的历史预测我来，选最近最长
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摘要：#内存换入与请求调页 为了实现虚拟内存，就应该有换入换出。 用户可以随意使用该内存，如char *p, p=3G,实际上就是使用该地址，而后续该内存如何映射到物理内存是对用户透明的。 如果逻辑地址空间比物理地址空间更大怎么办？这就引入了换入。 先把东西放到disk上，要用到的时候再放到内存当中来。
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摘要：#段页结合的实际内存管理 底层希望段管理，用户希望页管理...如何结合呢？ 这就引出了虚拟内存的概念。 我们设置一种地址空间，称之为虚拟内存，向上，可以为用户提供段；向下，将段映射到物理帧上。 对用户来说，是段的使用，对物理内存来说，是页的使用。 寻址： 用户给出CS: IP，先查段表，访问某个段内
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摘要：#多级页表与快表 分页会有问题，为了提高利用率，页应该小吧，但这样页表项就会增加==，到后面就会膨胀得很厉害。例如，4k的页，4G的物理，那么就会有4G/4k=4M个页表项！。不仅如此，每个进程的pcb都要保存一份页表。。。 但实际上大部分逻辑地址根本不会用到，能不能把页表压缩？ 第一种尝试：只存放
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摘要：#内存分区与分页 如何在内存中找出一段空闲的区域？如何分割内存？ 简单点，固定分区，内存等分成K个分区。但是有问题，每个程序需要的段大小都不一样，这样造成浪费。 所以，一般采用可变分区，其核心结构是表，记录空闲的内存与已经分配的内存。 如果某次申请的时候，有两个分区都满足要求，那么应该pick谁？下
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摘要：#内存使用与分段 计算机如何工作？从内存中取址，cpu执行指令，从内存中取址，cpu执行指令...... 内存使用：将程序放在内存当中，并令程序执行起来。但是让程序进入内存时，会发生一些问题，汇编指令的调转地址与物理地址必须一致，如果有两段汇编都要将程序放到0-40的地方，怎么办？这就会发生一些矛盾
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摘要：#死锁处理 一个死锁的栗子，来源于用户对信号量的错误使用，形成一种信号量需求环路，相互依赖，导致谁也无法向下进行。更坏的情况是，锁住的资源越来越多，导致最后cpu不工作了。 （这里应该是先使用P(mutex)，再P(empty)）先使用了mutex，然后由于empty不够则producer被阻塞，另
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摘要：#信号量的代码实现 申请信号量，这个在内核中实现，因为信号量中具有pcb。 每个信号量具有唯一的标识，内核根据标识在信号量表中查询信号量。 这里用开关中断来保证原子性。 具体逻辑是，在做相关操作之前，调用wait函数，判断当前信号量的值，判断自己是否要进入等待队列，如果要就schedule。 如果不
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摘要：#信号量临界区保护 共同修改一个变量，可能会发生问题。 这种情况称为Race Condition，不是编程的问题，是系统调度的问题。 解决问题的直观想法：给信号量上锁。一个程序在操作信号量的时候，确保信号量不能被别人修改。 我们定义临界区：一次只允许一个进程进入的该进程的那一段代码。其他地方叫剩余区
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摘要：#进程同步与信号量 引例： 多进程合作要沟通好。 总不能售票员还在卖票的时候就开车。 在停车的时候，司机在等售票员的一个信号，这样他才可以开车。 在开车的时候，售票员也在等司机的一个信号，这样他才可以开门。 形成一种合理有序向前推进的工作。 进程同步的核心：等！等信号！ 但是，只发信号还是解决不了全
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摘要：#一个实际的schedule函数 Linux 0.11的调度函数schedule函数 注释： 在这里，counter有两个含义，一是优先级，二是时间片。简单理解就是，时间片多的，优先级高。 然后每次调度的时候，找到counter最大的就绪任务，也就是优先级最高的就绪任务去执行。 如果没有找到，那么就
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摘要：#CPU调度策略 调度需要折中考虑一些问题。 阻塞了，现在2、3谁上？ 最直观的想法： FIFO? 谁先来谁上 Priority? 谁重要谁上 要让进程满意，就是要让用户满意，就是要尽快结束任务，用户操作响应的时间短，系统内耗时间少。 但发生了矛盾，例如： 吞吐量和响应时间是一对矛盾量，响应时间短-
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摘要：#核心级线程 核心级线性的重要性： 多核想要充分发挥作用，一定要支持核心级线程。 多个线性要能被MMU分配到多个内核当中，同时运行，这就是并行，与之前的并发是相对的。 并行是说，可以同时吃饭和吃面 并发是说，吃一下饭，吃一下面。 与用户级线程相比，核心级线程具有不同： 用户级线程用两个栈 而核心级线
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摘要：#用户级线程 核心问题：操作系统是如何切换起来的？ 先引出线程的概念： 一个程序下面还有一些小程序，这些小程序共享一块内存块，因此切换的时候不改变映射表，所以切换起来特别快。 切换=指令（pc）切换+资源切换 线程的实际作用： 浏览器进程： thread1从服务器接收数据 thread2负责显示文本
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摘要：#多进程图像 启动多个程序-》多个进程推进-》操作系统记录进程、分配资源、进行调度。 操作系统根据PCB来进行管理的。 问题：多进程如何组织? Process Control Blocck是用来记录进程信息的数据结构。 就绪队列：有一些进程在等待执行。 磁盘等待队列：有一些进程在等待资源。 ...
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