操作系统 清华大学ucore操作系统课笔记 全文思维导图 1. 操作系统概述 1.1 什么是操作系统? 操作系统的定义 没有公认的精确定义 一个控制程序 一个系统软件 控制程序执行过程,防止错误和计算机的不当使用 执行用户程序,给用户程序提供各种服务 方便用户使用计算机系统 一个资源管理器 应用程序和硬件之间的中间层 管理各种计算机软硬件资源 提供访问计算机软件硬件资源的高效手段 解决资源访问冲突,保证资源公平使用 操作系统的地位 操作系统软件的组成 shell--命令行接口 GUI--图像用户…

一.ucore操作系统介绍 操作系统作为一个基础系统软件,对下控制硬件(cpu.内存.磁盘网卡等外设),屏蔽了底层复杂多样的硬件差异:对上则提供封装良好的应用程序接口,简化应用程序开发者的使用难度.站在应用程序开发人员的角度来看,日常开发中常见的各种关于并发.I/O.程序通信的问题等都和操作系统相关,因此一定程度上了解底层的操作系统工作原理是有必要的. 另一方面,由于操作系统自身功能的复杂性,整体设计一般会有一个好的模块化架构:操作系统作为基础服务,对性能效率的要求也很高,底层会用到许多关于数据…

一.lab2物理内存管理介绍 操作系统的一个主要职责是管理硬件资源,并向应用程序提供具有良好抽象的接口来使用这些资源. 而内存作为重要的计算机硬件资源,也必然需要被操作系统统一的管理.最初没有操作系统的情况下,不同的程序通常直接编写物理地址相关的指令.在多道并发程序的运行环境下,这会造成不同程序间由于物理地址的访问冲突,造成数据的相互覆盖,进而出错.崩溃. 现代的操作系统在管理内存时,希望达到两个基本目标:地址保护和地址独立. 地址保护指的是一个程序不能随意的访问另一个程序的空间,而地址独立指的…

1. ucore lab3介绍 虚拟内存介绍 在目前的硬件体系结构中,程序要想在计算机中运行,必须先加载至物理主存中.在支持多道程序运行的系统上,我们想要让包括操作系统内核在内的各种程序能并发的执行,而物理主存的总量通常是极为有限的,这限制了并发程序的发展.受制于成本问题,拥有足够大容量主存的个人计算机是普通人承受不起的.因此计算机科学家们另辟蹊径,想到了利用局部性原理来解决既要能并发运行大量程序又要使计算机足够低成本这一矛盾问题. 局部性原理告诉我们,大多数程序通常都在执行循环逻辑,访问数据时…

在上一部分中,我们了解到操作系统实现多进程图像需要组织.切换.考虑进程之间的影响,组织就是用PCB的队列实现,用到了一些简单的数据结构知识.而本部分重点就是进程之间的切换. 参考资料: 课程:哈工大操作系统(本部分对应 L10 && L11 && L12) 实验:操作系统原理与实践_Linux - 蓝桥云课 (lanqiao.cn) 笔记:操作系统学习导引 · 语雀 (yuque.com) 这一部分比较难,一难在理解,二难在实现,其中L12是最难的,反复看了很多遍.之后需要…

<30天自制操作系统>笔记(06)——CPU的32位模式 进度回顾 上一篇中实现了启用鼠标.键盘的功能.屏幕上会显示出用户按键.点击鼠标的情况.这是通过设置硬件的中断函数实现的,可以说硬件本身的设计就具有事件驱动的性质,所以软件层面上才有基于事件的消息机制. 但上一篇没有说明中断的来龙去脉,本篇就从头到尾描述一下CPU与此相关的设置问题. Segment 32位的CPU使用32条地址线,能区分232=4G个内存地址.每个内存地址都有1Byte的内容. 分段,就是将4GB的内存分成很多块(blo…

<30天自制操作系统>笔记(03)——使用Vmware 进度回顾 在上一篇,实现了用IPL加载OS程序到内存,然后JMP到OS程序这一功能:并且总结出下一步的OS开发结构.但是遇到了真机测试和U盘启动的一些问题.本篇就来解决之. 遇到的问题 物理机测试 简单来说,把软盘(U盘)做成启动盘后,自然想要用来启动物理机器.毕竟这才是真正的测试.(用QEMU总没多大的成就感)但物理机测试的麻烦在于太慢了,每次都要关掉Windows,重启,测试,然后再重启Windows.而且还没办法截图. 而用Vmwa…

<30天自制操作系统>笔记(02)——导入C语言 进度回顾 在上一篇,记录了计算机开机时加载IPL程序(initial program loader,一个nas汇编程序)的情况,包括IPL代码(helloos.nas).编译生成helloos.img文件.用虚拟机QEMU加载helloos.img.制作U盘启动盘和用物理机加载helloos.img. 计算机启动时会自动加载和执行IPL程序,但IPL程序只能占用512字节.若直接用IPL写OS,空间不够用.所以IPL程序一般用于将真正的OS程序…

<30天自制操作系统>笔记(01)——hello bitzhuwei's OS! 最初的OS代码 ; hello-os ; TAB=4 ORG 0x7c00 ; 指明程序的装载地址 ; 以下这段是标准FAT12格式软盘专用的代码 JMP entry DB 0x90 DB "HELLOIPL" ; freeparam 启动区的名称可以是任意的字符串(8字节) DW ; 每个扇区(sector)的大小(必须为512字节) DB ; 簇(cluster)的大小(必须为1个扇区)…

Udacity调试课笔记之断言异常 这一单元的内容不是很多,如Zeller教授所说,就是如何写.检查断言,并如何使用工具实现自动推导出断言的条件. 现在,多数的编程语言,尤其是高级编程语言都会有内置的断言语句或断言函数.而随手编写个简易的断言也不件难事.使用内置的断言会有很多优点,比如获知出错断言的位置,可以通过编程语言的编译参数等来打开或关闭断言——即所谓的优化. 个人觉得,本单元的笔记想写成一篇博文会比较空.算起来,上一单元教授了一个方法.过程,可以让人去遵循.实践.这一单元教的断言,想得简…