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操作系统的运行机制（详解版）
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：101
将I/O结构的时候提到，现代操作系统是中断驱动（interrupt driven）的。如果没有进程需要执行，没有 I/O 设备需要服务，而且没有用户需要响应，那么操作系统会静静地等待某个事件的发生。 事件总是由 中断 或 陷阱 引起的。 陷阱（trap，或异常（exception）[详细]
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操作系统安全保护机制
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：139
如果一个计算机系统有多个用户，并且允许多个进程并发执行，那么数据访问应当加以控制。为此，可以通过机制确保只有经过操作系统授权，进程才可使用相应资源，如文件、内存、CPU 及其他资源。 例如，内存寻址硬件确保一个进程仅可在自己的地址空间内执行，定[详细]
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操作系统的存储管理
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：79
为了方便计算机用户，操作系统提供信息存储的统一逻辑视图。操作系统对存储设备的物理属性进行了抽象，并定义了逻辑存储单元，即 文件（file） 。操作系统映射文件到物理媒介，并通过存储设备来访问文件。 文件系统管理 文件管理是操作系统最明显的组件之一。[详细]
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什么是内存
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：191
《操作系统的存储结构》一文讲过，内存是现代计算机系统执行的中心。 内存 是一个大的字节数组，大小从数十万到数十亿 。每个字节都有地址。内存是个快速访问的数据仓库，并为 CPU 和 I/O 设备所共享。中央处理器在获取指令周期时从内存中读取指令，而在获取[详细]
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操作系统的I/O结构
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：56
存储器只是众多计算机 I/O 设备中的一种。操作系统的大部分代码专门用于 I/O 管理，这是由于它对系统的可靠性和性能至关重要，也是由于不同设备具有不同特性。因此，我们首先概述一下 I/O。 每个通用计算机系统由一个 CPU 和多个设备控制器组成，它们通过共同[详细]
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操作系统的体系结构（单处理器、多处理器和集群）
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：97
前面章节中，我们从操作系统的运行过程、存储结构以及IO结构介绍了典型计算机系统的通用结构。计算机系统可能通过许多不同途径来组成，这里根据采用的通用处理器数量来进行粗略分类。 单处理器系统 直到最近，大多数系统仍采用单处理器。单处理器系统只有一[详细]
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进程状态及其转换过程
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：104
进程在执行时会改变状态。 进程状态，部分取决于进程的当前活动。 图 1 显示的是进程活动的状态图。 图 1 进程状态图 从图中可以看出，每个进程可能处于以下几种不同的状态： 新的 ：进程正在创建。 运行 ：指令正在执行。 等待 ：进程等待发生某个事件（如[详细]
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什么是线程库，线程库类别及其应用
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：179
线程库 为程序员提供创建和管理线程的 API。 实现线程库的主要方法有两种： 在用户空间中提供一个没有内核支持的库。这种库的所有代码和数据结构都位于用户空间。这意味着，调用库内的一个函数只是导致了用户空间内的一个本地函数的调用，而不是系统调用。[详细]
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什么是进程调度，进程调度的来龙去脉
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：118
多道程序设计的目标是，无论何时都有进程运行，从而最大化 CPU 利用率。分时系统的目的是在进程之间快速切换 CPU，以便用户在程序运行时能与其交互。 为了满足这些目标， 进程调度器 选择一个可用进程（可能从多个可用进程集合中）到 CPU上执行。如果有多个进[详细]
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系统调用的类型（六大类）
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：191
系统调用大致可分为六大类： 进程控制（process control） 、 文件管理（file manipulation） 、 设备管理（device manipulation） 、 信息维护（information maintenance） 、 通信（communication） 和 保护（protection）。 进程控制 执行程序应能正常（en[详细]
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管道（无名管道）通信机制原理和实现详解
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：72
管道（pipe） 允许两个进程进行通信，是早期 UNIX 系统最早使用的一种 IPC 机制。管道为进程之间的相互通信提供了一种较为简单的方法，尽管也有一定的局限性。 在实现管道时，应该考虑以下四个问题： 管道允许单向通信还是双向通信？ 如果允许双向通信，它是[详细]
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命令行界面和图形用户界面（GUI）
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：80
正如前面所述，用户与操作系统的界面有多种方式。这里，讨论两种基本方案： 提供 命令行界面 或 命令解释程序（command interpreter） ，允许用户直接输入命令，以供操作系统执行。 允许用户通过 图形用户界面（GUI） 与操作系统交互。 命令解释程序 有的操作[详细]
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什么是进程
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：71
早期的计算机一次只能执行一个程序。这种程序完全控制系统，并且访问所有系统资源。相比之下，现代计算机系统允许加载多个程序到内存，以便并发执行。这就要求操作系统对各种程序提供更严的控制和更好的划分。这些需求导致了 进程 概念的产生，即 进程 为执行[详细]
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什么是多核，并行和并发的区别
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：115
在计算机设计早期，为了响应更多计算性能的需要，单处理器系统发展成为多处理器系统。更现代的、类似的系统设计趋势是将多个计算核放到单个芯片。无论多个计算核是在多个CPU芯片上还是在单个 CPU 芯片上，我们称之为 多核 或 多处理器系统 。 多线程编程提供[详细]
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套接字是什么，套接字通信及其原理
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：62
套接字（socket） 为通信的端点，每个套接字由一个 IP 地址和一个端口号组成。 通过网络通信的每对进程需要使用一对套接字，即每个进程各有一个。 通常，套接字采用客户机-服务器架构。服务器通过监听指定端口，来等待客户请求。服务器在收到请求后，接受来[详细]
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什么是进程控制块，进程控制块的作用
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：68
操作系统内的每个进程表示，釆用 进程控制块 （Process Control Block， PCB ），也称为 任务控制块 。 图 1 进程控制块（PCB） 每个进程控制块如图 1 所示，它包含许多与当前进程相关的信息： 进程状态：状态可以包括新的、就绪、运行、等待、停止等。 程序[详细]
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线程池是什么，线程池及其原理
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：61
学习线程时，我们描述了一个多线程的 Web 服务器，每当服务器接收到一个请求时，它都会创建一个单独线程来处理请求。虽然创建一个单独线程肯定优于创建一个单独进程，但是多线程服务器仍然有些潜在的问题。 第一个问题是创建线程所需的时间多少，以及线程在完[详细]
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进程间通信（IPC）：共享内存和消息队列原理详解
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：97
操作系统内的并发执行进程可以是独立的也可以是协作的： 如果一个进程不能影响其他进程或受其他进程影响，那么该进程是独立的，换句话说，不与任何其他进程共享数据的进程是独立的； 如果一个进程能影响其他进程或受其他进程所影响，那么该进程是协作的。换句[详细]
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线程是什么，线程及其特点
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：181
几乎所有现代操作系统都允许一个进程包含多个线程。 每个线程是 CPU 使用的一个基本单元，它包括线程 ID、程序计数器、寄存器组和堆栈。 进程与同一进程的其他线程共享代码段、数据段和其他操作系统资源，如打开文件和信号。每个传统或重量级进程只有单个控制[详细]
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操作系统的设计和实现过程
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：74
本节讨论操作系统设计和实现面临的问题。虽然这些问题没有完整的解决方案，但是有些方法还是行之有效的。 设计目标 系统设计的首要问题是，定义目标和规范。从高层来说，系统设计取决于所选硬件和系统类型：批处理、分时、单用户、多用户、分布式、实时或通用[详细]
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什么是远程过程调用（RCP），远程过程调用服务实现原理详解
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：137
远程过程调用 ，简称? RPC ，是一种最为常见的远程服务。RPC 对于通过网络连接系统之间的过程调用进行了抽象。它在许多方面都类似于 IPC 机制，并且通常建立在 IPC 之上。不过，因为现在的情况是进程处在不同系统上，所以应提供基于消息的通信方案，以提供远[详细]
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什么是系统调用，系统调用的过程
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：191
系统调用（system call） 提供操作系统服务接口。这些调用通常以 C 或 C++ 编写，当然，对某些底层任务（如需直接访问硬件的任务），可能应以汇编语言指令编写。 在讨论操作系统如何提供系统调用之前，首先通过例子来看看如何使用系统调用：编写一个简单程序[详细]
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有名管道（FIFO）通信机制完全攻略
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：58
无名管道提供了一个简单机制，允许一对进程通信。然而，只有当进程相互通信时，普通管道才存在。对于 UNIX 和 Windows 系统，一旦进程已经完成通信并且终止了，那么普通管道就不存在了。 有名管道 提供了一个更强大的通信工具。 通信可以是双向的，并且父子关[详细]
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进程的创建和终止（超详细）
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：73
大多数系统的进程能够并发执行，它们可以动态创建和删除。因此，操作系统必须提供机制，用于创建进程和终止进程。 进程创建 进程在执行过程中可能创建多个新的进程。 创建进程称为 父进程 ，而新的进程称为 子进程 。 每个新进程可以再创建其他进程，从而形成[详细]
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系统程序及其分类
所属栏目：[安全] 日期：2020-12-15 热度：123
现代操作系统的另一特点是一组系统程序。前面说过，图1 描述了计算机的逻辑层次。最低层是硬件，接着是操作系统，然后是系统程序，最后是应用程序。 图 1 计算机系统组件的抽象视图 系统程序（system program） ，也称为 系统工具（system utility） ，为程序[详细]
