从应用程序或者应用开发者的角度来看,操作系统是计算机系统的核心软件,它为应用程序提供运行环境和基础服务。
本操作系统专栏,是小程在学操作系统的过程中的第一步,是在学习操作系统的笔记的前提下,加上自己的心得,以及资料的搜集,共同整合而成。小程在学习过程中,难免疏漏,希望各位前辈批评指正。
本文以 32 位系统为例介绍内核空间(kernel space)和用户空间(user space)。
程序如果要被CPU执行,就得编译成CPU可以执行的指令,一大堆的程序就变成了一堆的指令。
关于内核态和用户态我们在 了解操作系统的那些事儿,从这篇文章开始 这篇文章中已经详细介绍过,这里不再过多赘述。
操作系统 使用 硬件 提供的资源 , 如 CPU , 内存 , 磁盘 , 网卡 等硬件资源 ;
操作系统层虚拟化是指通过划分一个宿主操作系统的特定部分,产生一个个隔离的操作执行环境。操作系统层的虚拟化是操作系统内核直接提供的虚拟化,虚拟出的操作系统之间共享底层宿主操作系统内核和底层的硬件资源。操作系统虚拟化的关键点在于将操作系统与上层应用隔离开,将对操作系统资源的访问进行虚报化,使上层应用觉得自己独占操作系统。
线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源.
程序自身并不需要关心自己的数据及代码存在哪,并且对程序来说,内存看上去是连续且独占的。当然事实肯定不是如此,而这背后就是操作系统的功劳 —— 内存虚拟化。本篇文章就介绍操作系统是如何实现虚拟内存系统的。
进程是指正在运行的程序,它是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。在计算机中,每个进程都有自己的地址空间、堆栈、文件描述符、环境变量等,每个进程之间相互独立,互不干扰。
第一节课主要是关于课程介绍以及操作系统是什么、为什么这么重要的简介。现代最伟大的发明之一是互联网,它把全世界不同规模的设备都通过统一的网络连接在了一起:
内存对于用户来说就是一个字节数组,我们可以根据地址来访问到某个字节或者某些字节:
总体而言,Linux操作系统是一个强大、灵活且可定制的操作系统,广泛应用于服务器、嵌入式系统、超级计算机等各种领域。
后来发现台式机器并不是作为服务器的最优选择。只是说,台式机器在当时还是比较容易购买的,不是特别贵。
操作系统(Operating System)是计算机系统中的核心软件之一,它是管理和控制计算机硬件和软件资源的软件系统。操作系统为用户提供了一个直接与计算机硬件进行交互的界面,同时也是应用程序和硬件之间的桥梁。
操作系统是软件,软件运行在内存中。运行在内存中的操作系统由两部分组成:用户空间,内核空间;
传统的 Linux 操作系统的标准 I/O 接口是基于数据拷贝操作的,即 I/O 操作会导致数据在操作系统内核地址空间的缓冲区和应用程序地址空间定义的缓冲区之间进行传输。这样做最大的好处是可以减少磁盘 I/O 的操作,因为如果所请求的数据已经存放在操作系统的高速缓冲存储器中,那么就不需要再进行实际的物理磁盘 I/O 操作。但是数据传输过程中的数据拷贝操作却导致了极大的 CPU 开销,限制了操作系统有效进行数据传输操作的能力。
连续分配方式,是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。它主要包括单一连续分配、固定分区分配和动态分区分配。
一个文件,无论存储在硬盘空间还是其它移动存储空间,文件本身的大小,要比所占用的空间要小;
很早之前写了一篇图解虚拟内存的文章:真棒!20 张图揭开内存管理的迷雾,瞬间豁然开朗
从信号产生到信号保存,中间经历了很多,当操作系统准备对信号进行处理时,还需要判断时机是否 “合适”,在绝大多数情况下,只有在 “合适” 的时机才能处理信号,即调用信号的执行动作。关于信号何时处理、该如何处理,本文中将会一一揭晓
交换的需要 前面图中三个基本状态(就绪态、运行态和阻塞态)提供了一种为进程行为建立模型的系统方法,并指导操作系统的实现。
#允许多个程序同时进入内存并运行。即同时把多个程序放入内存,并允许它们交替在CPU中运行,它们共享系统中的各种硬、软件资源。当一道程序因I/O请求而暂停运行时,CPU便立即转去运行另一道程序。
有了这个基本框架,我们对于语言的学习更加易于理解,但是地址空间究竟是什么❓我们对其并不了解,是不是内存呢?对于是什么这个问题,我们需要通过一个例子来进行切入,见一见现象
这个问题展开可以聊的东西非常多,从编程语言到可执行文件,从堆栈空间到虚拟内存,可以帮助面试官快速了解候选人这部分的知识储备。
这里说的物理地址是内存中的内存单元实际地址,不是外部总线连接的其他电子元件的地址!
在学习C/C++时我们都有接触过内存区域划分这个概念,也知道它表示的是程序加载到内存中不同的数据所分布的不同的区域,但是我们并不清楚它是什么东西,在哪里存储着,为什么要有它,它又是怎样实现的。今天我们就来解决这些疑惑。
"a dream job is not about dreaming, it's all job all work all reality all blood all sweat no tears. i work a lot and i love it."
首先,对于有科班背景的读者,可以跳过本系列文章。这些文章的主要目的是通过简单易懂的汇总,帮助非科班出身的读者理解底层知识,进一步了解为什么在面试中会涉及这些底层问题。否则,某些概念将始终无法理解。这些计算机基础文章将为你打通知识的任督二脉,祝你在编程领域中取得成功!
swap空间对于操作系统来说比较重要,当我们使用操作系统的时候,如果系统内存不足,常常会将一部分内存数据页进行swap操作,以解决临时的内存困境。swap空间由磁盘提供,对于高并发场景下,swap空间的使用会严重降低系统性能,因为它引入了磁盘IO操作。
在操作系统中,用户态和内核态是两种主要的执行模式,它们代表了不同的访问级别和权限,用于确保系统的安全和稳定性。
其中,第一个问题「在 4GB 物理内存的机器上,申请 8G 内存会怎么样?」存在比较大的争议,有人说会申请失败,有的人说可以申请成功。
A. 鸿蒙操作系统整体架构采用分层的层次化设计,从下向上依次为:内核层、系统服务层、框架层和应用层 B. 鸿蒙操作系统内核层采用宏内核设计,拥有更强的安全特性和低时延特点 C. 鸿蒙操作系统架构采用了分布式设计理念,实现了分布式软总线、分布式设备虚拟化、分布式数据管理和分布式任务调度等四种分布式能力 D. 架构的系统安全性主要体现在搭载HarmonyOS的分布式终端上,可以保证“正确的人,通过正确的设备,正确地使用数据”
无论是 windows 系统还是 linux 操作系统,在硬盘上都有一块虚拟内存的空间。 无论你使用的是哪个系统,都存在一个问题,那就是到底虚拟内存的空间需要多大呢?虚拟内存又是什么呢? 本文就来详细介绍一下。
在计算机操作系统中,所谓的I/O就是 输入(Input)和输出(Output),也可以理解为读(Read)和写(Write),针对不同的对象,I/O模式可以划分为磁盘IO模型和网络IO模型。
在 Linux 系统中,用户模式和内核模式是操作系统的两种不同运行模式。本文将深入探讨这两种模式的含义、区别以及运行原理,帮助读者更好地理解 Linux 系统的运行机制。
操作系统的存储空间包含硬盘和内存,而内存又分成用户空间和内核空间。以从文件服务器下载文件为例,服务器需要将硬盘中的数据通过网络通信发送给客户端,大致流程如下:
我在知乎和公众号上都提到过,我 2012 在腾讯工作的时候写过一篇《Linux文件系统十问》。总有人问我这篇文章在哪里能看到,如今外网唯一的正版链接-腾讯学堂也挂了,网上能搜到的全是盗版。所以今天我干脆就正式给大家发一遍。
用代码读写内存对程序员来说是非常方便非常自然的,但用代码读写磁盘对程序员来说就不那么方便不那么自然了。
1、全称EFI system partition,简写为ESP。msr分区本身没有做任何工作,是名副其实的保留分区。ESP虽然是一个FAT16或FAT32格式的物理分区,但是其分区标识是EF(十六进制) 而非常规的0E或0C。
它是在人们使用计算机的过程中,为了管理硬件资源,提高性能提高资源利用率,而逐步地形成和完善起来的。
一 为什么要有操作系统 现代计算机系统是一个复杂的系统,程序员无法把所有的硬件操作细节都了解到,管理这些硬件并且加以优化使用是非常繁琐的工作,为了将程序员就从这些繁琐的工作中解脱了出来,计算安装了一层
进程地址空间其实是分了很多个区域的,区域划分的本质就是区域内的各个地址都是可以使用的。如同下面这个图所示:
在 Linux 文件系统中,用户空间、系统调用、虚拟机文件系统、缓存、文件系统以及存储之间存在着紧密的关系。 如下图:
进程隔离概念 : 系统中的进程存在 " 进程隔离 " , 出于对进程运行的保护 , 两个进程的内存是隔离的 , 并且不允许进行直接通信 ;
前几天我发了一篇文章:在 4GB 物理内存的机器上,申请 8G 内存会怎么样?,但是当时写的比较匆忙,文章中只考虑关闭 swap 的情况,没有提及开启 swap 的情况,有读者希望我补充这部分内容。
进程是操作系统对一个正在运行的程序的一种抽象,换言之,可以把进程看做程序的一次运行过程; 同时,在操作系统内部,进程又是操作系统进行资源分配的基本单位。简而言之,一个跑起来的程序就是一个“进程。” 每个进程都对应一些资源。 进程是操作系统资源分配的基本单位!
从第 11 篇笔记开始进入第二章节,也就是存储器管理的相关知识。下面是本篇笔记的思维导图:
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