GM_AMRC的博客

原创 文件系统

一、文件系统概念文件定义：文件是计算机存取的一种重要组织形式文件有若干信息项有序构成（信息项可以是字节，也可以是结构化数据） 用户通过读写指针来存取文件的信息项 文件具有文件名。用户通过文件名存取文件文件分类用途：系统文件 库文件 用户文件操作权限只读文件 读写文件 不保护文件性质普通文件 目录文件 设备文件文件属性指定文件的类型、操作特...

原创 设备管理

一、概念分类1、按交互对象分类人机交互设备 与CPU等交互的设备 计算机间通信设备2、按交互方向分类输入设备 输出设备 双向设备3、按外设特性分类使用特征 数据传输率 信息组织特征设备管理的功能设备分配 设备映射 设备驱动设备分配是设备管理的基本任务设备分配程度按照一定的策略，为申请设备的进程分配设备，记录设备的使用情况设备映...

原创 存储管理——Intel CPU与Linux内存管理

一、Intel CPU物理结构x86实模式实模式20位：1M内存空间 地址表示方式：段地址（16位）：偏移地址（16位） 段地址4位对齐保护模式32位地址空间：4GB 支持多任务，任务切换，上下文保护 进程隔离：代码和数据的安全 支持分段机制和分页机制 新的寄存器控制寄存器CR0CR0的低5位组成机器状态字（MSW）PE：0——实模式；1——保护模式 MP...

原创 存储管理——虚拟内存管理

一、页式虚拟内存管理概念目标：使得大的程序能在较小的内存中运行 使得多个程序能在较小的内存中运行（能容纳） 使得多个程序并发运行时地址不冲突（方便，高效） 使得内存利用效率高：无碎片，共享方便实现思路在数据运行中，只把当前必要的很小一部分代码和数据装入内存。其余代码和数据需要时再装入。不再运行的代码和数据及时从内存删除。程序运行的局部性程序在一个有限的时间段内访问的代码...

原创 存储管理——物理内存管理

一、分区内存管理单一区存储管理分区存储管理固定分区 动态分区单一区存储管理（不分区存储管理）定义：用户区不分区，完全被一个程序占用优点：简单，不需要复杂硬件支持，适用单任务OS缺点：程序运行占用整个内存，即使小程序也如此（内存浪费，利用率低）分区存储管理定义把用户区内存划分为若干大小不等的分区，供不同程序使用 适合单用户单任务系统分类：固...

原创 存储管理——内存管理功能

存储器功能需求容量足够大 速度足够快 信息永久保存 多道程序并行多道程序并行带来的问题共享代码和数据共享，节省内存保护不允许内存中的内存中的程序相互非法访问实际存储器体系三级存储体系 Cache（快，小，贵）+内存（适中）+辅存（慢，大，廉）基本原理：当内存太小不够用时，用辅存来支援内存 暂时不运行的模块换出到辅存，必要时再换入内存存储管理的...

原创 进程调度

一、进程调度概念在合适的时候以一定策略选择一个就绪进程运行调度时机 调度策略 调度目标调度目标响应速度尽可能快 进程处理的时间尽可能短 系统吞吐量尽可能大 资源利用率尽可能高 对所有进程要公平 避免饥饿 避免死锁目标原则之间存在自相矛盾两个量化的衡量目标周转时间/平均周转时间 带权周转时间/平均带权周转时间周转时间：进程提交给计算机到最终完成所花费...

原创 死锁

一、死锁概念定义：两个或多个进程无限期地等待永远不会发生的条件的一种系统状态。（每个进程都永远阻塞）另一定义：在两个或多个进程中，每个进程都持有某种资源，但又继续申请其他进程已持有的某种资源。此时每个进程都拥有其运行所需的一部分资源，但是又都不够，从而每个进程都不能向前进行，陷入阻塞状态。二、死锁起因系统资源有限 资源数目不足，进程对资源的竞争二产生死锁并发进...

原创 进程管理——进程通信

一、匿名管道通信机制：管道pipe定义：管道是进程间的一种通信机制。一个进程可以通过管道吧数据传输给另一个进程。工作原理：管道像文件一样，可读可写，有读写两个句柄 通过写句柄像管道中写数据 通过读句柄从管道中读数据注意事项：仅能用于父子或兄弟进程间通信 双向通信必须建立两个管道二、Linux信号通信信号的概念：信号是Li...

原创 进程管理——windows和Linux同步机制

一、windows进程同步机制临界区（锁） 互斥量（锁） 信号量 事件 等待操作临界区在进程内使用，保证仅一个线程可以申请到该对象 临界区内是临界区的访问互斥量保证只有一个线程或进程可以申请到该对象 可以跨进程使用 可以有名称 互斥量比临界区要耗费更多资源，速度慢信号量允许指定数目的多个线程/进程访问临界区 一个资源计数器，用于限制并发线程的数量 初...

原创 进程管理——同步和P-V操作

一、同步与互斥的概念进程的互斥关系多个进程由于共享了独占性资源，必须协调各进程对资源的存取顺序：确保没有任何两个或以上的进程同时进行读取 互斥和资源共享相关 资源：临界资源 存取操作区域：临界区进程的同步关系若干合作进程为了完成一个共同的任务，需要相互协调运行步伐：一个进程开始某个操作之前必须要求另一个进程已经完成了某个操作，否则前面的进程只能等待。 另一种解释：合作进程中某...

原创 算法在计算中的作用

算法算法就是任何良定义的计算过程，该过程取某个值或值的集合作为输入并产生某个值或值的集合作为输出。算法问题特征：存在许多候选解，但绝大多数候选解都没有解决手头的问题。（寻找真正的解或更好的解） 存在实际应用。算法解决的每个问题并不是都有一个容易识别的候选解集。算法的几大内容数据结构 是一种存储和组织数据的方式，旨在便于访问和修改。技术...

原创 进程管理——临界区和锁

一、临界资源与临界区临界资源一次只允许一个进程独占访问（使用）的资源临界区进程中访问临界资源的程序段访问特点排他性 并发进程不能同时进入临界区设计临界区访问机制的四个原则忙则等待当临界区忙，其他进程必须在临界区外等待闲则让进当无进程处于临界区时，任何有权进程可进入临界区有限等待进程进入临界区的请求应在有闲时间内得到满足让权等待等待进程放弃CP...

原创 进程管理——线程概念

一、线程概念（Thread）线程是可由CPU直接运行的实体 一个进程内部可创建多个线程 多个线程共享CPU可以实现并发运行线程的并发程度要比进程更细windows的CreateThread（）功能：把一个函数创建为一个进程HANDLE CreateThread （LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes，DWORD dwStack...

原创 进程管理——线程控制

进程控制概念：在进程生存全期间，对其全部行为的控制 控制行为：创建进程、撤销进程、阻塞进程、唤醒进程进程创建功能创建一个具有指定标识（ID）的进程参数进程标识、优先级、进程起始地址、CPU初始状态、资源清单等过程创建一个空白PCB 获得并赋予进程标识符ID 为进程分配空间 初始化PCB 插入相应的进程队列（就绪队列）伪代码：Create (Si...

原创 进程管理——进程概念

并发/分时环境程序运行在并发环境中的问题运行过程不确定 结果不可再现（程序运行被干扰） 解决方案：对运行过程施加相互制约一、进程概念进程：描述和管理程序的“运行过程”定义：进程是程序在某个数据集合上的一次运行活动 数据集合：软/硬件环境，多个进程共存/共享的环境特征：动态性进程是程序的一次执行过程，动态产生/消亡并发性进程同其他进程一起向前推进异...

原创 操作系统的用户界面——系统调用

系统调用定义：操作系统内核为应用程序提供的服务/函数特点：一般设计核心资源或硬件的操作 运用于核态 每个系统调用具有唯一的编号：ID 调用过程会产生中断：自愿中断调用过程call X ：调用X号功能系统调用隐式系统调用特点：类似于API函数 在高级语言中使用 包含“INT 80h”中断指令，执行相应的系统调用...

原创 操作系统用户界面——用户界面

用户界面的概念定义：OS提供给用户控制计算机的机制，又称用户接口分类：操作界面 系统调用（system call，系统功能调用，程序界面）典型的操作界面图形界面 命令界面 批处理命令/程序操作界面图形用户界面（GUI） 窗口，图标，菜单，按钮，鼠标（消息，事件）键盘命令（COMMAND） ...

原创 操作系统用户界面——操作系统生成

操作系统的生成满足特定硬件环境和用户的需要，组装和构建操作系统过程主要步骤根据硬件环境/用户要求配置功能模块和构造参数 构建OS的映像生成前提操作系统由可拆装模块构成 有交互式配置工具 有映像构建工具例：Liunx操作系统的生成1、获取Liunx内核的源代码2、选择和启动内核配置程序3、根据需要配置内核模块和参数设置对可加载模块支持 设置CPU的类型 对...

原创 操作系统用户界面——操作系统的启动过程

BIOS和主引导记录MBR实模式和保护模式实模式（实地址模式，REAL MODE）程序按照8086寻址方式访问0h~FFFFh（1MB）空间 寻址方式：物理地址（20位）=段地址：偏移地址 CPU单任务运行保护模式（内存保护模式，PROTECT MODE）寻址方式：段（32位）和偏移地址（32位），寻址4GB空间 段的属性：起...

原创 操作系统逻辑结构

一、逻辑结构OS的设计和实现思路种类整体式结构 层次式结构 微内核结构（客户/服务器结构）1、整体式结构以模块为基本单位构建特点：模块设计、编码和调试独立 模块调用自由 模块通信多以全局变量形式完成缺点：信息传递随意，维护和更新困难2、层次结构例子：TCP/IP协议栈所有的功能模块按照调用次序排成若干层，相邻层间只有单向依赖或单向调用。...

原创 操作系统概述

1、操作系统初步认识桌面常见四大操作系统：windows、Linux、Mac、UNIXwindows最早版本：windows 1.0微软公司首次在PC上尝试图形界面，1985发型 基于MS-DOS后期版本：win XPMac操作系统基于Unix内核的图形化操作系统 苹果产品专属操作系统Linux之RedHat（小红帽）以GNU/Linux为核心...

原创 表的定义

SQL语言SQL标准符合度，分为四个等级：入门级 过渡级 中间级 完全级SQL语言有以下几个部分：DDL、DML、DCLSQL数据定义数据库中的关系集合必须由数据定义语言（DDL）指定给系统SQL的DDL不仅能定义一组关系，还能够定义每个关系的信息，包括：每个关系模式 每个属性的取值类型 完整性约束 每个关系维护的索引集合 每个关系的安全性和权限信...

原创 扩展运算及空值

扩展关系代数运算广义投影允许在投影列表中使用算术函数来对投影操作进行拓展。聚集函数输入一个值集合，然后返回单一值作为结果avg：平均值min：最小值max：最大值sum：值的总和count：值的数量聚集运算的结果没有名称可以使用更名运算为其命名 可以把重命名作为聚集运算的一部分外连接是连接运算的扩展，可以处理缺失信息保留一侧...

原创 关系代数和关系运算

查询语言用户用来从数据库中请求获取信息的语言“纯”查询语言（奠定了人民使用查询语言的基础）关系代数-SQL的基础 元组关系演算 域关系演算关系代数在某种程度上是过程化语言六个基本运算select 选择 project 投影 union 并 set difference 差（合集差） cartesian product 笛卡尔积 rename 更名（重命...

原创 关系模型

关系模型关系数据库基于关系模型，是一个或多个关系组成的集合 关系通俗来讲就是表（由行和列构成） 关系模型的主要优点是其简单的数据表示，易于表达复杂的查询 SQL语言是最广泛使用的语言，用于创建，操纵和查询关系数据库，而关系模型是其基础联系：一些实体之间的联系关系：是一种数学概念，指的是表实体集和联系集能表示真实的世界关系-表，元组-行能表示机器的世界关系基本...

原创 数据库语言、用户和体系结构

数据库语言：DDL：Data Definition Language （数据定义语言）DML：Data Manipulation Language （数据操纵语言）DCL：Data Control Language （数据控制语言）1、数据定义语言（DDL）指定一个数据库模式作为一组关系模式的定义指定存储结构，访问方法和一致性约束DDL语句经过编译，得到一组存储在...

原创 数据抽象与模型

数据抽象如何使用数据库系统物理层：描述数据实际上是怎样存储的逻辑层：描述数据库中存储什么数据及这些数据间存在什么关系视图层：应用程序示例与模型示例：特定时刻存储在数据库中的信息的集合类似于程序中变量的值模式：数据库的总体设计类似于程序中变量的类型信息物理独立性和逻辑独立性物理独立性：修改物理结构而不需要改变逻辑结构的能力应用程序依赖于逻辑...

原创 linux介绍

linux是一款操作系统。特点：免费，开源，安全，高效，稳定，处理高并发非常强悍。如今很多企业级项目都部署到linux/unix服务器上运行。linux创始人 ：Linus 李纳斯 吉祥物：企鹅 Tuxlinux主要党的发行版CentOSE、Redhat、Ubuntu、Suse、红旗linux、目前的主要操作系统windows，And...

原创 数学知识——求和

原创 基本概念

数据库系统的目的数据处理和管理是计算机应用最重要的领域，数据库系统的知识对于计算机学者至关重要。知识1、数据库模型与设计从现实生活中抽象出数据模型，再将其转换成合适目标DBMS（数据库管理系统）的形式：表、视图。2、编程：使用数据库查询、更新数据（SQL）3、数据库管理系统实现数据库管理系统的工作机制及设计数据库访问方法1：利用数据库管理系统提供的交互...

原创 liunx 学习

学习方向liunx运维工程师 linux嵌入式工程师（驱动开发） linux开发项目应用领域个人桌面领域（最弱）传统linux应用最薄弱的环节，传统linux操作界面简单，操作复杂，应用软件少。服务器领域（最强）特点：免费、稳定、高效嵌入式领域（飞速发展）特点：linux运行稳定，对网络支持良好，低成本，且可以根据需要进行软件裁剪，内核最小可以达到几百KB等。...

原创 外中断和直接定址表

CPU 除了有运算能力外，还要有I/O（input/output）能力。外设接口芯片的内容有若干寄存器，CPU将这些寄存器当做端口来访问。CPU通过端口和外部设备进行联系。外中断信息外中断源有两类：可屏蔽中断和不可屏蔽中断（要看标志寄存器IF的设置）IF=1 响应中断IF=0 不响应中断设置IF指令sti 用于设置IF=1cli 用于设置I...

原创 int指令和端口

int指令格式：int n （n为中断类型码）功能：引发中断过程执行过程：取出中断类型码n 标志寄存器入栈，IF=0，TF=0 CS、IP入栈 （IP）=（n*4）、（CS）=（n*4+2）int可以调用任何中断程序。int指令的最终功能和call类似，都是调用一段程序。系统将一些具有一定功能的子程序以中断处理程序的方式提供给应用程序调用。调用供应用...

原创 内中断

中断是CPU处理外部突发事件的一个重要技术。它是CPU在运行过程中对外部事件发出的中断请求及时地进行处理，处理完成后又立即返回断点，继续进行CPU原来的工作。中断源：发出中断请求的来源中断：软件中断（并不是真正的中断），硬件中断硬件中断又分为外部中断（可屏蔽）和内部中断（不可屏蔽）内部中断是指因硬件出错（如突然掉电、奇偶校验错误）或运算出错（除数为0，运算溢出，单步...

原创 标志寄存器（flag）

8086CPU的标志寄存器有16位，其中储存的信息通常被称为程序状态字。其他寄存器时用来存放数据的，整个寄存器具有一个含义。flag寄存器是按位起作用的，它的每一位都有专门的含义，记录特定的信息。8086CPU的flag寄存器的结构15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2...

原创 call和ret指令

call和ret指令都是转移指令，它们都修改ip，或同时修改cs和ip。1、ret和retfret指令用栈中的数据修改ip的内容，从而实现近转移。CPU执行ret指令时，进行下面两步操作：（ip）=（（ss）*16+sp）（sp）=（sp）+2相当于pop ipretf指令用栈中的数据修改cs和ip的内容，从而实现远转移CPU执行retf指令时，进行操作...

原创 转移指令的原理

8086CPU的转移指令分为以下几类：无条件转移指令（如：jmp）条件转移指令循环指令（如：loop）过程中断1、操作符offsetoffset在汇编语言中是由编译器处理的符号，它的功能是取得标号的偏移地址。例： mov si,offset s含义：将标号s处的偏移地址送入si中。2、jmp指令为无条件转移指令，可以只修改ip也可以同时修改cs和...

原创 数据处理的两个基本问题

两个基本问题：处理的数据在什么地方？要处理的数据多长？计算机是进行数据处理、运算的机器。描述性符号 reg 寄存器 sreg 段寄存器reg的集合包括：ax bx cx dx sp bp si disreg的集合包括： ds ss cs es1、bx、si、di、dp只有这四个寄存器（bx、si、di、dp）可以用于[……]中来表示内存...

原创 更灵活的定位内存地址的方法

1、and和or指令and指令：逻辑与指令，按位进行与运算技巧：通过该指令可将操作对象的相应位设为0，其他位不变or指令：逻辑或指令，按位进行或运算技巧：通过该指令可将操作对象的相应位设为1，其他位不变2、ASCII码编码方案，就是一套规则，它约定了用什么样的信息来表示现实对象。例：61H表示‘a’3、以字符形式给出的数据在汇编语言中，用‘……’的方式指明数据以...