这是学习哈工大李治军在mooc课操作系统时做的实验记录.原实验报告在实验楼上.现转移到这里.备以后整理之用. 完整的实验代码见:实验楼代码 一.tss方式的进程切换 Linux0.11中默认使用的是硬件支持的tss切换,系统为每个进程分配一个tss结构用来存储进程的运行信息(上下文环境),然后通过CPU的一个长跳转指令ljmp来实现进程的切换,这种方式易于实现,但一者不便于管理多CPU进程,二者效率不佳,故此次实验要将系统中使用的tss切换方式修改为栈切换方式.而由于CPU管理方式的原因,tr寄…

原有的基于TSS的任务切换的不足 进程切换的六段论 1 中断进入内核 2 找到当前进程的PCB和新进程的PCB 3 完成PCB的切换 4 根据PCB完成内核栈的切换 5 切换运行资源LDT 6 利用IRET指令完成用户栈的切换 1. 原有的基于TSS的任务切换的不足 原有的Linux 0.11采用基于TSS和一条指令,虽然简单,但这指令的执行时间却很长,在实现任务切换时大概需要200多个时钟周期.而通过堆栈实现任务切换可能要快,而且采用堆栈的切换还可以使用指令流水的并行化优化技术,同时又使得CP…

本来想自己写的,但是发现了一篇十分优秀的博客 https://www.cnblogs.com/tradoff/p/5734582.html system_call的源码解析:https://blog.csdn.net/tq02h2a/article/details/2934094?utm_source=blogxgwz3 了解调用进程的流程 理一理思路 通过内核栈来切换进程的流程 用户态fork触发int80中断 进入_system_call 1.一些通用寄存器入栈保存(ds,es,fs) 2.…

从开机加电,到执行main函数之前的过程 好吧,这里应该是有执行3个汇编的文件,但是我不太了解.囧 从main函数,到启动OK(即可以响应用户操作了) 这个步骤做了3件事情: 创建进程0,使之具备在主机中进行运算的能力,2.1 已进程0为母本创建进程1,不仅有运算能力,而且还能以文件的行驶与外设进行数据交互,2.2-2.4 以进程1为母本创建进程2,全面具备进程1的能力和环境,进一步具备支持"人机交互",实现怠速,2.5-2.8 开中断之前的准备工作 复制根设备号和硬盘参数表 物理内存…

1. 背景 进程的创建过程无疑是最重要的操作系统处理过程之一,很多书和教材上说的最多的还是一些原理的部分,忽略了很多细节.比如,子进程复制父进程所拥有的资源,或者子进程和父进程共享相同的物理页面,拥有自己的地址空间,子进程创建后接受统一调度执行等等. 原理性的书籍更多地关注了进程创建过程中各个关键部分的功能,但由于过于抽象,很难理解,因此如果自己能够实际操作,实践这个过程就很重要,可以让那些看起来抽象的概念变的现实而容易理解,比如所谓的父进程的资源,父进程所拥有的物理页面,甚至父进程的地址空间等…

进程0是由linus写在操作系统文件中的,是预先写死了的.那么进程0以后的进程是如何创建的呢?本篇文章主要讲述进程0创建进程1的过程. 在创建之前,操作系统先是进行了一系列的初始化,分别为设备号.块号.内存大小的设置.内存管理.中断.字符设备.时间.LDT和GDT.缓冲区.硬盘.软盘以及开启之前关闭的中断.由于操作系统通常情况下是运行在用户模式下的,因此还进行的一个很重要的工作就是特权级的切换.具体对应linux0.11代码中main.c文件中的内容. 接下来一个很有意思且很重要的事情就是,调用…

以fork()函数为例,分析内核态进程切换的实现 首先在用户态的某个进程中执行了fork()函数 fork引发中断,切入内核,内核栈绑定用户栈 首先分析五段论中的第一段: 中断入口:先把相关寄存器压栈保存,然后call真正的fork系统调用 当前进程被阻塞或时间片到后,使用调度算法进行线程切换 reschedule的展开:其实是把ret_from_sys_call的地址压栈(作用之后就会看到),然后再去进行调度算法 此时的内核栈:??2后是内核当前的esp指针 第五段和调度算法:执行完调度算法后…

准备工作 1.进程的状态有五种:新建(N),就绪或等待(J),睡眠或阻塞(W),运行(R),退出(E),其实还有个僵尸进程,这里先忽略 2.编写一个样本程序process.c,里面实现了一个函数 /* * 此函数按照参数占用CPU和I/O时间 * last: 函数实际占用CPU和I/O的总时间,不含在就绪队列中的时间,>=0是必须的 * cpu_time: 一次连续占用CPU的时间,>=0是必须的 * io_time: 一次I/O消耗的时间,>=0是必须的 * 如果last > c…

TSS 全称为task state segment,是指在操作系统进程管理的过程中,进程切换时的任务现场信息.       X86体系从硬件上支持任务间的切换.为此目的,它增设了一个新段:任务状态段(TSS),它和数据段.代码段一样也是一种段,记录了任务的状态信息.       与其它段一样,TSS也有描述它的结构:TSS描述符表,它记录了一个TSS的信息,同时还有一个TR寄存器,它指向当前任务的TSS.任务切换的时候,CPU会将原寄存器的内容写出到相应的TSS,同时将新TSS的内容填到寄存器中…

一个完整可用的操作系统主要由 4 部分组成:硬件.操作系统内核.操作系统服务和用户应用程序,如下图所示: 用户应用程序是指那些字处理程序. Internet 浏览器程序或用户自行编制的各种应用程序: 操作系统服务程序是指那些向用户所提供的服务被看作是操作系统的部分功能的程序. 在 Linux 操作系统上,这些程序包括 X 窗口系统. shell 命令解释系统以及那些内核编程接口等系统程序:操作系统内核程序即是本书所感兴趣的部分,它主要用于对硬件资源的抽象和访问调度. Linux 内核的主要用途就…

公布软件包包括内容: bootimage.Z - 具有美国键盘代码的压缩启动映像文件: rootimage.Z - 以1200kB 压缩的根文件系统映像文件: linux-0.11.tar.Z- 内核源码文件: as86.tar.Z - linux bruce evans'二进制运行文件. 是16 位的汇编程序和装入程序: INSTALL-0.11 - 更新过的安装信息文件. 不足之处:不包含有关进程等待队列.虚拟文件系统.TCP/IP网络等方面的一些当前很重要的代码. 文件夹: Linux/文…

一．源码目录 图1 二．系统总体流程: 系统从boot开始动作,把内核从启动盘装到正确的位置,进行一些基本的初始化,如检测内存,保护模式相关,建立页目录和内存页表,GDT表,IDT表.然后进入main进行初始化设置,main完成系统各个模块要用到的所有数据结构和外部设备的初始化.使得系统可以正常的工作.然后才进入用户模式.执行第一个fork生成进程1执行init,运行shell,接受并执行用户命令. 这里整个系统建立起来了,OS就处于被动状态,靠中断和系统调用来完成每一项服务. 三．各个目录的阅…

第一部分 基础内容 1.操作系统基础     操作系统是计算机硬件系统与用户程序间重要环节,理解操作系统的原理是编写优秀代码的基础.教课书中阐述的操作系统一般由5部分组成. 一个最简单的操作系统,可以不需要文件,不需要网络,只要实现多进程,且进程间也不需要通信,相互独立.那么这样一个简单的OS仅需要两块内容:进程管理.内存管理.这两方面内容是相辅相成,不可分割的,因为现在计算机系统的基本架构仍是指令存储-执行.内存管理很大程度上依赖处理器的硬件支持,而进程管理则是在这个基础上,用软件的方式虚拟化…

简介 2019年秋,我自学了一下哈工大的操作系统课程,感觉其设计的教程和实验作为操作系统入门是个不错的选择(虽然是基于较老的Linux-0.11写的).实验大致覆盖了操作系统中的核心概念,例如启动.中断.外设IO.上下文切换/系统调用,进程管理与调度,进程间通信,内存管理/地址转换,文件系统等.而且每个实验在教材中都有对应的说明,做起来很顺畅.我做完后整理了一下相关资源,希望能帮到一些自学的同学. 指导教材 该课程使用的教材是 李治军 和 刘宏伟 编著的<操作系统原理.实现与实践>(ISBN:…

http://orbt.blog.163.com/     异常就是控制流中的突变,用来响应处理器状态中的某些变化.当处理器检测到有事件发生时,它就会通过一张叫做异常表的跳转表,进行一个间接过程调用,到一个专门设计用来处理这类事件的操作系统子程序,这张表即中断描述符表IDT.本文将针对Linux0.11代码进行分析和调试,来了解中断机制,主要分析以下三个问题: 1．  中断描述符表的建立. 2．  一般中断的处理过程,以0x3号中断为例. 3．  系统调用的处理过程,以fork系统调用为例. 中…

之前在看操作系统信号这一章的时候,一直是云里雾里的,不知道信号到底是个啥玩意儿..比如在看<Unix环境高级编程>时,就感觉信号是个挺神奇的东西.比如看到下面这段代码: #include<signal.h> #include<stdio.h> #include<unistd.h> void handler(int sig) { printf("The signal is %d\n",sig); } int main() { (void)…

转自:http://www.cnblogs.com/v-July-v/archive/2011/01/06/1983695.html linux0.11内核源码剖析第一篇:memory.c July  二零一一年一月六日 ----------------------------------------- 博主声明:1.本系列非linux系统教程,仅仅是针对linux0.11内核源码,所做的剖析,注释.2.本系列参考:深入理解linux内核.linux内核完全注释,linux内核源代码情景分析3.…

大部分人在进行K/3cloud二次开发插件的调试时,选择的是附加IIS进程w3wp调试,本文给大家介绍一下基于WebDev附加进程调试,不用重启iis. 步骤如下: 1)拷贝K/3cloud产品安装目录中的website整个目录到另外一个开发目录中,例如:D:\K3Cloud4DEV\Website 2)如果你的操作系统是32位的,那么第2个步骤可以省略,如果你的系统是64位的,那么请找个32位的系统安装一下K/3Cloud,然后将安装目录下website\bin目录中所有o*.dll组件拷贝并…

前言 Makefile对于从来没有接触过的人来说是相当别扭的(比如我),但它确实又是非常重要的,它描述了一个Image是如何形成的,理解它也许并不能帮我解决实际问题,而且编写Makefile的工作也许根本不需要我们来做,但是,学习它能给我们一个更广阔的视角,说不定就能为某些难题.bug提供解决思路.这篇文章也只是对Makefile的初探,待到对Makefile有更深刻的理解之后,我会对这篇文章进行更新~ Tips 在查看Makefile源码之前最好熟悉gas常用的命令参数 as A B A -a…

上一篇分析了c语言的函数调用栈情况,知道了c语言的函数调用机制后,我们来看一下,linux0.11中起动部分的代码是如何从汇编跳入c语言函数的.在LINUX 0.11中的head.s文件中会看到如下一段代码(linux0.11的启动分析部分会在另一部分中再分析,由于此文仅涉及c与汇编代码的问题,). after_page_tables: pushl $ # These are the parameters to main :-) pushl $ pushl $ pushl $L6 # retur…

为什么学习 linux 正如不能依靠美国的 GPS 为我们的导弹指示目标一样,很难想像用运行 windows 的电脑去同美国进行信息战.而朝鲜的网络崩溃,再次警示国人,信息战.网络战离我们并不遥远.linux 的开源,可以按自己的要求进行深度定制,无疑是极佳选择. 为什么是 linux-0.11 现在的 linux-3.18,近千万行代码,即使是 linus,也没有全部看完,更不用说拿来学习了.而 linux-0.11,只有万余行代码,拿来学习,从量上是正好. 进入 linux-3.18/arc…

在讲述专业知识前,先讲讲我学习linux内核使用的入门书籍:<深入理解linux内核>第三版(英文原版叫<Understanding the Linux Kernel>),不过这本书不一定对每个人都适合,大家可以根据自己的情况选择适合的入门书籍.看了前面几章,感觉这本书的语言极其精练,没有一句多余的,必须慢慢读.可能我以前习惯了粗略浏览的阅读方式,读这本书时经常看着看着就迷糊了,不得不回到前面重新读起,如此反反复复.关于进程的一章更是深奥难懂,前前后后翻了十几遍才明白个大概.另外说…

Linux-0.11内存管理模块是源码中比較难以理解的部分,如今把笔者个人的理解发表 先发Linux-0.11内核内存管理get_free_page()函数分析 有时间再写其它函数或者文件的:) /*  *Author  : DavidLin  *Date    : 2014-11-11pm  *Email   : linpeng1577@163.com or linpeng1577@gmail.com  *world   : the city of SZ, in China  *Ver    …

C++11改进我们的程序之简化我们的程序(一) C++11在很多方面可以简化我们的程序开发,我会在“简化我们的程序”这一系列的博文中一一讲到,敬请关注.这次要讲的是:C++11如何通过获取函数模板的返回值类型来简化我们的程序.在谈到简化之前,我们先看一个问题,这个问题也是我前段时间在开发C++版本的linq时遇到的.假设我们现在需要将集合按某种属性分组,就是类似于sql语句中的group by,我们知道group by后面的字段会组成一个唯一的键,得到的结果是按照这个唯一键值的分组.关于grou…

http://blog.csdn.net/pipisorry/article/details/48901217 海量数据挖掘Mining Massive Datasets(MMDs) -Jure Leskovec courses学习笔记之关联规则Apriori算法的改进:基于hash的方法:PCY算法, Multistage算法, Multihash算法 Apriori算法的改进 {All these extensions to A-Priori have the goal of minimiz…

基于主键映射1-1关联关系和基于外键映射1-1关联关系的不同,主要区别是在配置映射文件上会有区别 两个持久化类为Manager和Department 1:基于主键映射1-1关联关系 1)使用其他持久化类的主键生成主键的实体的映射文件 首先需要指定主键生成方式为foreigner 格式为: <id name="departmentId" type="java.lang.Integer"> <column name="department_i…

模式虽然精妙,却难完美,比如观察者模式中观察者生命周期的问题:比如访问者模式中循环依赖的问题等等:其它很多模式也存在这样那样的一些不足之处,如使用场景受限.实现复杂.不够简洁.不够通用等.但我觉得不足之处大都是可以采取一些手法去弥补去改进的,比如用c++11的新特性来改进.因此,便有了c++11改进我们的模式这个系列.这次我要讲的是如何使用c++11改进命令模式. 关于命令模式 命令模式的作用是将请求封装为一个对象,将请求的发起者和执行者解耦,支持对请求排队以及撤销和重做.它的类图如下: 由于将…

本次要讲的是如何通过泛型函数来简化我们的程序. 泛型函数除了之前介绍的一些优点外还有两个重要的优点 1.消除重复逻辑,提高程序的内聚性和健壮性 泛型函数在某种程度上用来弥补泛型类型的不足.通过泛型类型T可以消除一些重复代码,当不同的类型具有相同的行为时,通过泛型擦除类型,达到消除重复简化代码的目的.例如: template<typename T> auto Add(T a, T b)->decltype(a+b) { return a + b; } void TestAdd() { au…

c++11 boost技术交流群:296561497,欢迎大家来交流技术. 本次要讲的时候如何改进代理模式,具体来说是动态代理模式,动态代理模式一般实现AOP框架,不懂AOP的童鞋看这里.我前面的博文也实现了一个AOP框架(可以参考我前面的博文:(原创) C++ 轻量级AOP框架),但是那个AOP框架存在一个缺陷,就是不支持切面的组合,这一点大大降低了其通用性,本次通过c++11改进,使AOP框架更完善:支持切面组合,不要求切面必须派生于某个基类,不用虚函数调用,性能更好,功能更强大. 上代码:…

本次讲c++11改进我们的模式之改进访问者模式 访问者模式是GOF23个设计模式中比较复杂的模式之一,但是它的功能也很强大,非常适合稳定的继承层次中对象的访问,可以在不修改被访问对象的情况下,动态添加职责,这正是访问者模式强大的地方,但是它的实现又造成了两个继承层次的强烈耦合,这也是被人诟病的地方,可以说是让人爱又让人恨的模式.c++11实现的访问者模式将会解决这个问题.我们将在c++11版本的访问者模式中看到,定义新的访问者是很容易的,扩展性很好,被访问者的继承层次也不用做任何修改.具体代码:…