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Mid Review#

  • Computer architecture
  • OS overview
  • OS structure
  • Process management
  • schedule
  • IPC
  • Thread
  • synchronization
  • deadlock

20241030165309.png

OS overview & structures#

OS is a resource abstractor and allocator 所有和硬件资源有关的操作都是privileged的，所以需要OS来管理。

OS is a control program

There are two kinds of events: interrupt and trap.

system call#

system call is a software trap.

normal syscall

x86-32: int 0x80 x86-64: syscall ARM: svc MIPS: ecall

syscall table 里的 index 是 syscall number，对应的是 syscall handler 的地址。

不同thread的context是不同的，所以需要 context switch。会分别存放到thread对应的kernel stack里， 存放pt_regs, pc, sp等。 20241030170845.png 最后调用ret_to_user返回到user。

20241030170035.png

  • 需要明晰dynamic link和static link的优缺点
  • dynamic通过.interp找到ld-linux.so，然后找到.dynsym，最后找到.text。

execve会把新的程序加载到内存中，调度所需要的内容。 20241030171216.png

entry point address 是 _start 的地址，里面会调用 __libc_start_main 函数，里面才调用 main() 函数。并且存到user的pc里。

必考两个图

20241030171929.png 20241030171946.png

要区分Policy和Mechanism，Policy是决策，Mechanism是实现。

Process#

A process is a program in execution. 20241030172158.png

神图

20241030172226.png

五个状态#

20241030172258.png

  • fork() 会复制父进程的PCB，但是不会复制内存，只是共享内存。
  • exec() 会把新的程序加载到内存中，调度所需要的内容。
  • wait() 会等待子进程结束，然后返回子进程的状态。

一定要会数有多少个进程

之后讲了orphan和zombie进程，以及进程的创建和销毁。

Process schedule：有多少个schedule就有多少个queue

CPU switch to#

要明晰context switch的神图

内核的

多了pt_regs；以及有大小限制

task_struct相当于PCB，里面有mm_struct，files_struct等。 以及caller saved和callee saved。

context_switch 没有单独的syscall，只是timer调用后自动schedule了。

为什么fork会返回两个值

因为会有两个context，一个是父进程的，一个是子进程的；分别返回0和子进程的pid。

20241030173652.png

两个pc的值区别在于，task_struct里的thread_info的cpu_context里的pc存的是kernel的地址，而pt_regs里的pc存的是user的地址。

IPC#

  • shared memory和message passing

Thread#

20241030174046.png

神图

20241030174117.png

是red-hat帮助linux开发的thread的实现。 一般来说是使用one to one的mapping

Synchronization#

semaphore里必须有spinlock，因为有可能会被打断。 要明晰四个概念 这里一般来说会出一个大题

Last update: 2024年10月30日 20:23:45
Created: 2024年10月30日 20:23:45