课程学习总结报告

　　请您根据本课程所学内容总结梳理出一个精简的Linux系统概念模型，最大程度统摄整顿本课程及相关的知识信息，模型应该是逻辑上可以运转的、自洽的，并举例某一两个具体例子（比如读写文件、分配内存、使用I/O驱动某个硬件等）纳入模型中验证模型。

　　谈谈您对课程的心得体会，改进建议等。

一. 精简的Linux系统

　　Linux系统一般有4个主要部分：内核、shell、文件系统和应用程序。内核、shell和文件系统一起形成了基本的操作系统结构，它们使得用户可以运行程序、管理文件并使用系统。如下图所示：

　　Linux内核主要是：进程管理、内存管理、文件系统。

　　进程管理主要有以下几个部分：

　　1.进程的描述 

　　2. 程的初始化

　　3. 进程的状态以及状态之间的切换

　　4. 进程的创建

　　5. 可执行程序是如何作为⼀个进程工作的

　　6. 进程的上下文切换

　　7. 进程的特权模式切换

　　内存管理是：

　　Linux把进程地址空间分成内核区和用户区两部分。当在内核态申请内存时直接给分配，而进程在用户态申请内存时，只是给了一个新的线性地址空间的一个使用权，真的要用的时候会产生缺页异常，然后再真的分配。请求调页是一种动态内存分配技术，它把页框的分配推迟到不能再推迟为止。与之相关的分配页框的方式为写时复制：父子进程是共享页框的，当读的时候，不分配新的页框。当写的时候，谁写就给谁分配，两者各自过运行一段时间都就都有了自己的空间。

　　文件管理：

　　Linux支持多种文件系统，包括ext2、ext3、vfat等等。Linux采用虚拟文件系统VFS来达到支持多种文件系统格式的目标。VFS为各类文件系统提供一个统一的操作界面和编程接口。向上提供统一的编程接口，向下对各种文件系统进行兼容。

　　二. 敲下键盘产生中断

　　当用户按键时，键盘接口会得到一个代表该按键的键盘扫描码，同时产生一个中断请求。键盘中断服务程序先从键盘接口取得按键的扫描码，然后根据其扫描码判断用户所按的键并作相应的处理，最后通知中断控制器本次中断结束并实现中断返回。当键盘上的一个按键按下时，键盘会发送一个中断信号给 CPU,与此同时，键盘在指定端口(0x60) 输出一个数值，这个数值对应按键的扫描码(make code)，当按键弹起时，键盘又给端口输出一个数值，这个数值叫断码(break code).处理键盘中断时，要获取按键的扫描码和断码的数值，同时将数值转换为字符串，最后再将字符串的每一个字符绘制到界面上。这一系列其实是很耗时的计算。假设这时候有网络数据抵达系统，但是 CPU 忙于处理键盘中断，不能及时接收网络数据，这样，系统便会丢失网络数据。所以，对于中断，我们要尽可能快的处理，然后把控制器交还给原来的任务。对于键盘中断，我们可以把键盘发送的扫描码和断码数值缓存起来，然后把控制器交换给原来任务，等到 CPU 稍微空闲时再处理键盘事件，以设置一个缓冲区。

 　　三.   心得体会

　　经过一学期的Linux操作系统的学习，在李老师和孟老师认真细心的教导下，我由原来对linux一无所知到有了一定的认识，了解了linux内核运行的方式，进程创建和切换的运行模式等，对以后学习linux操作系统有很大的帮助。遗憾的是时间太紧，很多知识还没有很好的消化吸收，希望接下来的复习可以加深知识点的理解。非常感谢两位老师疫情期间不辞辛苦的教学，谢谢！