Yuerer's Blog

操作系统之虚拟存储页面置换算法

发表于 2018-11-23 | 更新于 2024-01-20 | 分类于操作系统 | 评论数： | 阅读次数：

页面置换算法概念

功能
- 当出现缺页异常时需调入新页面且内存已满置换算法选择被置换的物理页面
设计目标
- 尽可能地减少页面调入调出次数
- 把未来不再访问或短期内不访问的页面调出
页面锁定 (Frame locking)
- 描述必须常驻内存的逻辑页面
- 操作系统的关键代码
- 要求响应速度的代码和数据
- 页表中的锁定标志位 (Lock bit)

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操作系统之虚拟存储概念

发表于 2018-11-21 | 更新于 2024-01-20 | 分类于操作系统 | 评论数： | 阅读次数：

为什么需要虚拟存储?

计算机系统常出现内存空间不够用

如何解决内存空间不够用?

覆盖(Overlay)

应用程序手动把需要的指令和数据保存在内存中 (将代码分成若干模块彼此无调用关系的将其附庸到一块区域需要用户自己来确定何时将其模块加入程序开发难度高)

交换(对换 Swapping)

操作系统自动把暂时不能执行的程序保存到外存中 (因为对换的是一个进程的整个地址空间所以开销会比较大)

虚拟存储

在有限容量的内存中以页为单位自动装入更多更大的程序

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微信摇一摇签到解决方案

发表于 2018-11-20 | 更新于 2024-01-20 | 分类于搞东搞西 | 评论数： | 阅读次数：

所在学校在2016年的时候使用了微信摇一摇作为签到的系统

摇一摇签到是基于 iBeacon(低功耗蓝牙通信)

iBeacon 组成

iBeacon 由 UUID Major Minor 组成
那么理论上我们只要获取到了以上信息就能在任何地方(一般都会进行定位认证所以任何地方是有条件的)发射出一个教室的信号进行摇一摇签到

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操作系统 uCore Lab 2

发表于 2018-11-19 | 更新于 2024-01-20 | 分类于操作系统 | 评论数： | 阅读次数：

x86 特权级 (Privilege Levels)

RING 0(内核)
RING 1(服务)
RING 2(服务)
RING 3(应用程序)

当前操作系统一般只用到了 RING 0 和 RING 3 比如 Linux
在访问数据段页表进入中断服务例程 (ISRs) CPU 会检查特权级

x86 特权级检查失败

会提示 General Protection Fault 一般保护错误

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操作系统之物理内存管理非连续内存分配

发表于 2018-11-10 | 更新于 2024-01-20 | 分类于操作系统 | 评论数： | 阅读次数：

为什么需要非连续内存分配

连续内存分配有缺点

分配给程序的物理内存必须连续
存在外碎片和内碎片
内存分配的动态修改困难 (难以动态的增加内存和减少内存)
内存利用率低

之前连续物理内存地址分配给进程分配内存必须给其分配连续的物理内存区域若内存中没有满足需要的内存大小的连续内存区域分配内存就会失败

非连续内存分配目标

提高内存利用效率和管理灵活性

允许程序使用非连续物理内存空间
允许共享代码与数据 (两个进程共用一个函数库的时候)
支持动态加载和动态链接

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操作系统之物理内存管理连续内存分配

发表于 2018-11-07 | 更新于 2024-01-20 | 分类于操作系统 | 评论数： | 阅读次数：

计算机体系结构

计算机体系结构由 CPU 内存 I/O设备组成

CPU 组成结构

寄存器容量小
ALU 控制逻辑
高速缓存 L1 L2
MMU 内存管理单元

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操作系统 uCore Lab 1 含 Challenge

发表于 2018-11-04 | 更新于 2024-01-20 | 分类于操作系统 | 评论数： | 阅读次数：

练习1：理解通过make生成执行文件的过程

操作系统镜像文件ucore.img是如何一步一步生成的？

$(UCOREIMG): $(kernel) $(bootblock)
	$(V)dd if=/dev/zero of=$@ count=10000
	$(V)dd if=$(bootblock) of=$@ conv=notrunc
	$(V)dd if=$(kernel) of=$@ seek=1 conv=notrunc
从 MakeFile 里面 可以看出 生成 ucore.img 首先需要生成 大小为 10000字节 的空间
然后 将 bootblock 和 kernel 依次写入到 那块空间之中