本文用于整理《操作系统原理与设计》课程上所使用 Slides 的笔记，以备查阅。 第一章 操作系统概览计算机系统概览： 系统组织：由 CPU 连接总线，通过设备控制器，和其他 IO 设备进行交互 存储结构：采用三角形式的存储结构，通过缓存来提高性能，也通过 DMA 技术提高外存性能 系统架构：多处理器系统，多核系统，集群系统 操作系统概览： 多道程序（multiprogramming）：用于提高 CPU 利用率 多任务处理（multitasking）：用于提高任务的可交互性 中断驱动理念：硬件中断通过设备产生，软件中断（exception/trap）则由程序错误，系统调用等产生 双模式运作（dual-mode）：通过 mode bit 来区分是 user mode 还是 kernel mode，后者具有更高权限 系统调用：由内核提供给上层的 api，用于屏蔽与底层硬件交互的过程 操作系统标准：POSIX 和 BSD，分别实现的操作系统有 Linux 和 MacOS 操作系统组件： 进程：是程序的运行时实例，在 Linux 中通过树结构维护父子关系，需要提供同步， ...

本文用于记录《深入学习计算机系统》中的知识点，以备查阅。 第二章 信息的表示和处理字节顺序：大尾端（sun，sparc）和小尾端（x86，arm），看低地址放的是 MSB 字节还是 LSB 字节 位操作：& | ～ ^ << >> >>> 整数表示： 无符号：$\sum_{i = 0}^{w - 1}x_i * 2^i$​​​​，有符号：$-x_{w - 1}*2^{w - 1} + \sum_{i = 0}^{w - 2}x_i * 2^i$​​​ 无符号与有符号之间的变换：保持每个位不变，但是按照转换后的整数类型解释 如果表达式中既有无符号整数，也有有符号整数，那么有符号整数会被解释成无符号整数（ux > -1） 在判断表达式真假的时候，可以使用 0，-1，Tmin 等特殊值检验 扩展：符号扩展，0 扩展 截断：去掉最高的那些位 除法：整数除法中由于截断，正整数结果趋近 0，负整数结果远离 0 浮点数表示： IEEE 标准：采用 $(-1)^s M * 2^E$​ 表示，注意阶码偏移（单精度 ...

计算机系统的相关知识，总结于此，以备查询。 01 内存管理虚拟内存：单片机程序写完后会将其进行烧录，程序里面的地址都是内存的物理地址，这给同时运行多个程序带来了困难，为此，可以在物理地址上层提供虚拟地址，程序看到的都是虚拟地址，而物理地址对其是透明的。为了管理虚拟地址和物理地址之间的关系，一般有内存分段和内存分页方式。 内存分段：程序由不同的逻辑段构成，如代码段，数据段，栈段等。分段下的虚拟地址表示为段选择子和段内偏移量，地址转换过程如下： 内存分段的缺点：内外部碎片严重，内存交换效率低。 内存分页：分页是把整个虚拟和物理内存空间切成一段段固定尺寸的大小，称其为页，映射过程： 分页很好地解决了内外部碎片和内存交换的问题，但是也存在以下问题： 简单的分页方式浪费内存：可以使用多级页表的方式解决 多级页表转换过程需要更多的时间：引入 TLB，快速进行转换 段页式内存：先将程序划分为多个有逻辑意义的段，接着再把每个段划分为多个页，此时地址结构就由段号、段内页号和页内偏移三部分组成，该方案能提高内存的利用率。 Linux 内存管理：主要采用的是页式内存管理，但同时也不可避免地涉 ...

本文总结了《操作系统概念》中的知识点，以便查阅。 第二章 操作系统结构操作系统的服务：主要包括以下功能： 用户界面 程序执行 IO 操作 文件系统操作 通信：通过共享内存或者消息交换实现 错误检测 资源分配 记账：记录用户使用资源类型和数量 保护和安全 系统调用：提供操作系统的服务调用接口，该部分通常使用 C 或者 C++ 实现，当然，对某些底层硬件操作可能需要使用汇编。向操作系统传参的方法有：寄存器传参，栈传参，表传参。 系统调用类型：进程控制，文件管理，设备管理，信息维护，通信，保护。 操作系统的结构： 简单结构：如 MS-DOS，并没有仔细划分为模块 分层方法：每层上调用的接口是不同的，用于区分用户接口和不同等级的系统接口 微内核：主要功能在于为客户端程序和运行在用户空间的各种服务提供通信，通信是通过消息传递实现的 模块：最佳方法是可加载的内核模块，常见于现代 Linux 系统中 操作系统的引导：加载内核以启动计算机的过程，称为系统引导。大多数的操作系统都有一个引导程序，改程序能够定位内核，并将其加载到内存以开始执行。当 CPU 收到一个重置事件 ...