随笔分类 -  课程 / 操作系统

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死锁的概念
摘要：在多线程编程中，我们为了防止多线程竞争共享资源而导致数据错乱，都会在操作共享资源之前加上互斥锁，只有成功获得到锁的线程，才能操作共享资源，获取不到锁的线程就只能等待，直到锁被释放。 那么，当两个线程为了保护两个不同的共享资源而使用了两个互斥锁，那么这两个互斥锁应用不当的时候，可能会造成两个线程都在等 阅读全文
posted @ 2022-12-11 16:29 ImreW 阅读(48) 评论(0) 推荐(0)
经典同步问题
摘要：一、哲学家就餐问题 先来看看哲学家就餐的问题描述： 5 个老大哥哲学家，闲着没事做，围绕着一张圆桌吃面； 巧就巧在，这个桌子只有 5 支叉子，每两个哲学家之间放一支叉子； 哲学家围在一起先思考，思考中途饿了就会想进餐； 奇葩的是，这些哲学家要两支叉子才愿意吃面，也就是需要拿到左右两边的叉子才进餐； 阅读全文
posted @ 2022-12-11 13:02 ImreW 阅读(100) 评论(0) 推荐(0)
互斥与同步的实现和使用
摘要：在进程/线程并发执行的过程中，进程/线程之间存在协作的关系，例如有互斥、同步的关系。 为了实现进程/线程间正确的协作，操作系统必须提供实现进程协作的措施和方法，主要的方法有两种： 锁：加锁、解锁操作； 信号量：P、V 操作； 这两个都可以方便地实现进程/线程互斥，而信号量比锁的功能更强一些，它还可以 阅读全文
posted @ 2022-12-11 11:23 ImreW 阅读(190) 评论(0) 推荐(0)
竞争与协作
摘要：在单核 CPU 系统里，为了实现多个程序同时运行的假象，操作系统通常以时间片调度的方式，让每个进程执行每次执行一个时间片，时间片用完了，就切换下一个进程运行，由于这个时间片的时间很短，于是就造成了「并发」的现象。 另外，操作系统也为每个进程创建巨大、私有的虚拟内存的假象，这种地址空间的抽象让每个程序 阅读全文
posted @ 2022-12-10 18:23 ImreW 阅读(67) 评论(0) 推荐(0)
进程间有哪些通信方式？
摘要：直接开讲！ 每个进程的用户地址空间都是独立的，一般而言是不能互相访问的，但内核空间是每个进程都共享的，所以进程之间要通信必须通过内核。 Linux 内核提供了不少进程间通信的机制，我们来一起瞧瞧有哪些？ 一、管道 如果你学过 Linux 命令，那你肯定很熟悉「|」这个竖线。 $ ps auxf | 阅读全文
posted @ 2022-12-10 16:56 ImreW 阅读(63) 评论(0) 推荐(0)
调度
摘要：进程都希望自己能够占用 CPU 进行工作，那么这涉及到前面说过的进程上下文切换。 一旦操作系统把进程切换到运行状态，也就意味着该进程占用着 CPU 在执行，但是当操作系统把进程切换到其他状态时，那就不能在 CPU 中执行了，于是操作系统会选择下一个要运行的进程。 选择一个进程运行这一功能是在操作系统 阅读全文
posted @ 2022-12-10 14:50 ImreW 阅读(122) 评论(0) 推荐(0)
线程
摘要：在早期的操作系统中都是以进程作为独立运行的基本单位，直到后面，计算机科学家们又提出了更小的能独立运行的基本单位，也就是线程。 一、为什么使用线程？ 我们举个例子，假设你要编写一个视频播放器软件，那么该软件功能的核心模块有三个： 从视频文件当中读取数据； 对读取的数据进行解压缩； 把解压缩后的视频数据 阅读全文
posted @ 2022-12-09 21:42 ImreW 阅读(68) 评论(0) 推荐(0)
进程
摘要：我们编写的代码只是一个存储在硬盘的静态文件，通过编译后就会生成二进制可执行文件，当我们运行这个可执行文件后，它会被装载到内存中，接着 CPU 会执行程序中的每一条指令，那么这个运行中的程序，就被称为「进程」（Process）。 现在我们考虑有一个会读取硬盘文件数据的程序被执行了，那么当运行到读取文件 阅读全文
posted @ 2022-12-09 15:52 ImreW 阅读(79) 评论(0) 推荐(0)
为什么要有虚拟内存？
摘要：本篇跟大家说说内存管理，内存管理还是比较重要的一个环节，理解了它，至少对整个操作系统的工作会有一个初步的轮廓，这也难怪面试的时候常问内存管理。 干就完事，本文的提纲： 一、虚拟内存 如果你是电子相关专业的，肯定在大学里捣鼓过单片机。 单片机是没有操作系统的，所以每次写完代码，都需要借助工具把程序烧录 阅读全文
posted @ 2022-12-08 21:27 ImreW 阅读(353) 评论(0) 推荐(0)
内核
摘要：什么是内核呢？ 计算机是由各种外部硬件设备组成的，比如内存、cpu、硬盘等，如果每个应用都要和这些硬件设备对接通信协议，那这样太累了，所以这个中间人就由内核来负责，让内核作为应用连接硬件设备的桥梁，应用程序只需关心与内核交互，不用关心硬件的细节。 内核有哪些能力呢？ 现代操作系统，内核一般会提供 4 阅读全文
posted @ 2022-12-08 19:56 ImreW 阅读(148) 评论(0) 推荐(0)
什么是软中断？
摘要：前面我们也提到了，中断请求的处理程序应该要短且快，这样才能减少对正常进程运行调度地影响，而且中断处理程序可能会暂时关闭中断，这时如果中断处理程序执行时间过长，可能在还未执行完中断处理程序前，会丢失当前其他设备的中断请求。 那 Linux 系统为了解决中断处理程序执行过长和中断丢失的问题，将中断过程分 阅读全文
posted @ 2022-12-08 19:54 ImreW 阅读(105) 评论(0) 推荐(0)
中断是什么？
摘要：先来看看什么是中断？在计算机中，中断是系统用来响应硬件设备请求的一种机制，操作系统收到硬件的中断请求，会打断正在执行的进程，然后调用内核中的中断处理程序来响应请求。 这样的解释可能过于学术了，容易云里雾里，我就举个生活中取外卖的例子。 小林中午搬完砖，肚子饿了，点了份白切鸡外卖，这次我带闪了，没有被 阅读全文
posted @ 2022-12-08 19:49 ImreW 阅读(287) 评论(0) 推荐(0)
存储器的层次结构
摘要：我们想象中一个场景，大学期末准备考试了，你前去图书馆临时抱佛脚。那么，在看书的时候，我们的大脑会思考问题，也会记忆知识点，另外我们通常也会把常用的书放在自己的桌子上，当我们要找一本不常用的书，则会去图书馆的书架找。 就是这么一个小小的场景，已经把计算机的存储结构基本都涵盖了。 我们可以把 CPU 比 阅读全文
posted @ 2022-12-08 19:43 ImreW 阅读(182) 评论(0) 推荐(0)
冯诺依曼模型
摘要：在 1945 年冯诺依曼和其他计算机科学家们提出了计算机具体实现的报告，其遵循了图灵机的设计，而且还提出用电子元件构造计算机，并约定了用二进制进行计算和存储。 最重要的是定义计算机基本结构为 5 个部分，分别是运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，这 5 个部分也被称为冯诺依曼模型。 运算器、 阅读全文
posted @ 2022-12-08 19:05 ImreW 阅读(728) 评论(0) 推荐(0)
二进制信号量来实现计数信号量
摘要：一、二进制信号量 struct binary_semaphore { enum(zero, one) value; queueType queue; } void waitB(binary_semaphore s) { if (s.value == 1) s.value = 0; else//为0阻 阅读全文
posted @ 2022-11-26 12:29 ImreW 阅读(441) 评论(0) 推荐(0)
ASID
摘要：一、快表 TLB（translation lookaside buffer，又称转换后援缓冲器、转换旁路缓冲区、快表） TLB是关联的快速内存。TLB条目由两部分组成：键（标签）和值。当关联内存根据给定值查找时，它会同时与所有键进行比较。 TLB是MMU中的一块高速缓存，其中存储了当前最可能被访问到 阅读全文
posted @ 2022-11-11 16:33 ImreW 阅读(448) 评论(0) 推荐(0)
反向页表
摘要：一、页表 页表：又称页面映像表，存储在内存中，通过页表建立页（面）与物理块的索引。 二、页表项 页表项：在页表中，一个页号与其对应的物理块号称之为一个页表项（由已知条件知道大小是32位）。故页表项的数目就等于页（面）数目即为2^20个，全部页表项（页表中从上往下数）所需的地址也就是20位。 红框即为 阅读全文
posted @ 2022-11-10 21:34 ImreW 阅读(2061) 评论(1) 推荐(1)

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