随笔分类 - 课程 / 操作系统
摘要：一、CPU，寄存器，缓存，RAM，ROM的作用和他们之间的联系 中央处理器 中央处理器（CPU，Central Processing Unit）是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据
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摘要：一、什么是生产者-消费者模型 1、简单理解生产者-消费者模型 假设有两个进程（或线程）A、B和一个固定大小的缓冲区，A进程生产数据放入缓冲区，B进程从缓冲区中取出数据进行计算，这就是一个简单的生产者-消费者模型。这里的A进程相当于生产者，B进程相当于消费者。 2、为什么要使用生产者-消费者模型 在多
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摘要：1、Semaphore 是什么 Semaphore 通常我们叫它信号量， 可以用来控制同时访问特定资源的线程数量，通过协调各个线程，以保证合理的使用资源。 可以把它简单的理解成我们停车场入口立着的那个显示屏，每有一辆车进入停车场显示屏就会显示剩余车位减1，每有一辆车从停车场出去，显示屏上显示的剩余车
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摘要：（一）进程 1.概念 进程-操作系统提供的抽象概念，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。程序本身是没有生命周期的，它只是存在磁盘上的一些指令,程序一旦运行就是进程。 首先还是说下「程序」的概念，程序是一些保存在磁盘上的指令的
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摘要：一、线程池的由来 （一）为什么会有线程池？ 想要深入理解线程池的原理得先知道为什么需要线程池。 首先你要明白，线程是一个重资源，JVM 中的线程与操作系统的线程是一对一的关系，所以在 JVM 中每创建一个线程就需要调用操作系统提供的 API 创建线程，赋予资源，并且销毁线程同样也需要系统调用。 而系
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摘要：一、临界区 （一）概念 临界区指的是一个访问公共资源的程序片段，这些公共资源又无法同时被多个线程同时访问。当有线程进入临界区段时，其他线程或是进程必须等待，以确保这些公共资源是被互斥获得使用。 每个线程中访问临界资源的那段代码称为临界区 (Critical Section)，每次只准许一个线程进入临
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摘要：一、CPU （一）CPU个数、CPU核心数、CPU线程数 CPU个数即CPU芯片个数 CPU的核心数是指物理上，也就是硬件上存在着几个核心。比如，双核就是包括2个相对独立的CPU核心单元组，四核就包含4个相对独立的CPU核心单元组。 线程数是一种逻辑的概念，简单地说，就是模拟出的CPU核心数。比如，
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摘要：一、信号量 1.说明 信号量是一个同步对象，用于维护零和指定最大值之间的计数。 每次线程完成信号灯对象的等待时，计数都会递减，每次线程释放信号灯时递增。 当计数达到零时，不会再成功等待信号灯对象状态发出信号。 当信号量计数大于零时，会将信号量的状态设置为已发出信号；当信号量计数为零时，会将信号量的状
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摘要：一、位运算符 （一）真值表 位运算符作用于位，并逐位执行操作。“与” “&”、“或” “|” 和 “异或” “^" 的真值表如下所示： pqp&qp|qp^q 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 （二）例子 假设如果 A = 60，且 B = 13，现在以
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摘要：一、硬件结构 冯诺依曼模型 存储器的层次结构 中断是什么 什么是软中断？ 二、操作系统结构 内核 三、内存管理 为什么要有虚拟内存？ 四、进程管理 进程 线程 调度 进程间有哪些通信方式？ 竞争与协作 互斥与同步的实现和使用 经典同步问题 死锁的概念 五、调度算法 进程调度算法（调度） 内存页面置换
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摘要：键盘可以说是我们最常使用的输入硬件设备了，但身为程序员的你，你知道「键盘敲入A 字母时，操作系统期间发生了什么吗」？ 那要想知道这个发生的过程，我们得先了解了解「操作系统是如何管理多种多样的的输入输出设备」的，等了解完这个后，我们再来看看这个问题，你就会发现问题已经被迎刃而解了。 一、设备控制器 我
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摘要：一、空闲空间管理 前面说到的文件的存储是针对已经被占用的数据块组织和管理，接下来的问题是，如果我要保存一个数据块，我应该放在硬盘上的哪个位置呢？难道需要将所有的块扫描一遍，找个空的地方随便放吗？ 那这种方式效率就太低了，所以针对磁盘的空闲空间也是要引入管理的机制，接下来介绍几种常见的方法： 空闲表法
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摘要：文件的数据是要存储在硬盘上面的，数据在磁盘上的存放方式，就像程序在内存中存放的方式那样，有以下两种： 连续空间存放方式 非连续空间存放方式 其中，非连续空间存放方式又可以分为「链表方式」和「索引方式」。 不同的存储方式，有各自的特点，重点是要分析它们的存储效率和读写性能，接下来分别对每种存储方式说一
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摘要：我们从用户角度来看文件的话，就是我们要怎么使用文件？首先，我们得通过系统调用来打开一个文件。 fd = open(name, flag); # 打开文件 ... write(fd,...); # 写数据 ... close(fd); # 关闭文件 上面简单的代码是读取一个文件的过程： 首先用 ope
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摘要：文件系统的种类众多，而操作系统希望对用户提供一个统一的接口，于是在用户层与文件系统层引入了中间层，这个中间层就称为虚拟文件系统（Virtual File System，VFS）。 VFS 定义了一组所有文件系统都支持的数据结构和标准接口，这样程序员不需要了解文件系统的工作原理，只需要了解 VFS 提
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摘要：文件系统是操作系统中负责管理持久数据的子系统，说简单点，就是负责把用户的文件存到磁盘硬件中，因为即使计算机断电了，磁盘里的数据并不会丢失，所以可以持久化的保存文件。 文件系统的基本数据单位是文件，它的目的是对磁盘上的文件进行组织管理，那组织的方式不同，就会形成不同的文件系统。 Linux 最经典的一
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摘要：我们来看看磁盘的结构，如下图： 常见的机械磁盘是上图左边的样子，中间圆的部分是磁盘的盘片，一般会有多个盘片，每个盘面都有自己的磁头。右边的图就是一个盘片的结构，盘片中的每一层分为多个磁道，每个磁道分多个扇区，每个扇区是 512 字节。那么，多个具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面，如上图
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摘要：在了解内存页面置换算法前，我们得先谈一下缺页异常（缺页中断）。 当 CPU 访问的页面不在物理内存时，便会产生一个缺页中断，请求操作系统将所缺页调入到物理内存。那它与一般中断的主要区别在于： 缺页中断在指令执行「期间」产生和处理中断信号，而一般中断在一条指令执行「完成」后检查和处理中断信号。 缺页中
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摘要：进程调度算法也称 CPU 调度算法，毕竟进程是由 CPU 调度的。 当 CPU 空闲时，操作系统就选择内存中的某个「就绪状态」的进程，并给其分配 CPU。 什么时候会发生 CPU 调度呢？通常有以下情况： 当进程从运行状态转到等待状态；（阻塞状态） 当进程从运行状态转到就绪状态； 当进程从等待状态转
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