课程学习报告

Linux概念模型：

1.基础

首先我们学习了在Linux的一些基础知识，包括冯诺依曼体系结构的计算机的概念和它的组成，明白了什么是存储程序。

然后学习了Linux的常用的命令，如ls命令，cd命令，pwd命令，find命令等

还学习了汇编语言的基础，包括CPU寄存器，汇编语法，还分析了完整的汇编程序，如函数调用返回，进程的切换。

 

2.进程

在进程学习中，学习了进程的数据结构PCB，进程的创建，进程调度的时机，还有进程调度的机制。

对于linux进程的调度分析：

Linux基于优先级调度，并在优先级调度基础上使用时间片轮转和先进先出调度。Linux使用动态优先级，调度程序周期性调整它们的优先级，避免进程饥饿（动态优先级，根据进程本次切入与上次切出的时间戳，求得等待时间，时间太长会适当增加优先级）。Linux的进程分为实时进程和普通进程，实时进程的优级高于普通进程。

每个CPU有一个可运行队列，在可运行队列中，同一优先级的进程链接到同一个链装，用各链表按优先级序号排列，各链表头指向位图。位图中每位代表对应链表是否为空。可运行队列分为活期队列与过期队列，进程只会在活动队列中运行。进程调度时,系统查看位图。找出活动队引中优先级最高的链表，取链表头的进程运行。若进程为实时进程，且基于时间片轮转调度，当时间片用完后，此进程放入活动队列对应链表的尾部；若进程为实时进程且基于先进先出调度，则一直运行这个进程，直到进程主动放弃cpu或有更高优先级的进程打断。而对于普通进程，若是交互进程，则与基于时间片的实时进程一样，时间片用完后放入活动队列对应链表的尾部；若是批处理进程，时间片用完后放入过期队列对应链表的尾部。

 那么过期队列中的进程什么时候会有运行的机会呢？

（1）当活动队列中的进程都运行完，活动队列空，会将过期队列拷贝到活动队列中

（2）或者当过期队列中最古老的进程已经很久未运行，也会发生迁移。

（3）当过期队引中优先级最高的进程的优发级高于当前进程，也会发生迁移。

 

3.中断

在中断学习中，我学习了中断的类型，分为外部中断和内中断，内中断又称为异常，包括故障和陷阱。

发生外部中断后，Linux的处理过程分为四步：

（1）保存现场

（2）给外部中断控制器应答

（3）根据中断号找到对应的中断处理程序执行

（4）中断退出程序退出

还学习了每一个步骤中Linux调用了那些函数，执行哪些指令，寄存器的值如何变化。

当发生故障和陷阱，Linux又是如何处理，还有Linux是如何初始化中断描述符表的等知识

 

4.文件

在文件学习中，我学习了根文件系统的挂载流程，还有对文件的操作，文件打开，文件读写。

open函数执行打开文件的完整过程：（从软中断，到系统调用，到open函数具体实现）

首先会产生一个软中断，跳到软中断处理函数。软中断处理函数保存现场，解析int指令得到参数，以参数为索引，得到系统调用对应项。

执行系统调用对应的sys_open函数，创建一个新的系统文件打开表，即file对象，再在进程打开文件表中找到一个空的位置，赋指针值，使其指向file对象，并返回索引号fd。

之后用户可以通过fd找到file对象，调用file->file_operation中对应的函数，进行write，read操作。

 

总结

这学期，老师由浅入深，由基础到高级，结合内核代码，生动的讲解了Linux操作系统的各个部分，在学习过程中，因为对汇编语言不熟悉，所以遇到了很多困难，但是都一一克服了。

老师的讲解十分细致，不厌其烦的解释代码，反复确认生怕我们没有听懂，我觉得十分感动。

Linux博大精深，要精通需要花费很多精力，但这都是值得的，努力学习才能有所收获，才能有所成长。