開篇詞

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現(xiàn)在的文盲不是不識字,如果你說不出一兩個操作系統(tǒng)名稱,你就有可能被列入“文盲”行業(yè),不要覺得冤枉,這時代就這樣。如果你是學(xué)計算機專業(yè)的,那么你不會Linux操作系統(tǒng),你的電腦上沒有掛幾個虛擬機,沒有使用CMD比圖形操作界面更適應(yīng),那么,請你也不要說你是學(xué)計算機專業(yè)的。

這個時代就這樣矯情。不要責(zé)怪世人苛刻,那是因為電子速度代替了我們用嘴喊話的年代。明顯啊,聲波傳遞的速度和遠度遠遠比不上電子速度我啊。

我打算用我的業(yè)余時間寫點正經(jīng)的東西。一直覺得自己不務(wù)正業(yè),想想這是我工作的第25個年頭,該給自己留一點東西。我從事計算機專業(yè)教育工作也是第15個年頭,這么多年下來,有些經(jīng)驗就在這里分享一下。

這里,不像課堂上那么嚴(yán)肅。我講的內(nèi)容可以我自己做主,順便把我工程中的一些經(jīng)驗也帶進來,如果能提醒一人避免設(shè)計上的一個缺陷,那也算我積了一點技術(shù)德,啊,這個詞我自創(chuàng)的,大家可以隨便用。

內(nèi)容打算按照如下來進行:

第一部分:常識性知識(吹牛用的)

1.操作系統(tǒng)前世今生

主要講操作系統(tǒng)發(fā)展過程和現(xiàn)狀;

2.操作系統(tǒng)功能

對操作系統(tǒng)的各部分功能進行分析;

3.現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征

現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征:微內(nèi)核體系結(jié)構(gòu);多線程;對稱多處理器;分布式操作系統(tǒng);面向?qū)ο笤O(shè)計等

4.虛擬技術(shù)在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中的應(yīng)用

本節(jié)特地將虛擬技術(shù)在操作系統(tǒng)中的應(yīng)用提出,實在是虛擬技術(shù)貫穿著整個操作系統(tǒng)管理的不同部分,虛擬技術(shù)的實現(xiàn)方法也不同,這些不同的方法正式IT人智慧的結(jié)晶。

第二部分:CPU管理

1.進程的概念

這是操作系統(tǒng)繞不開的“埂”

2.進程的控制

進程的創(chuàng)建、終止、阻塞與喚醒、掛起與激活

3.并發(fā)性:同步與互斥

這個是多任務(wù)操作系統(tǒng)CPU管理核心

4.進程的調(diào)度問題

進程調(diào)度策略問題

5.并發(fā):死鎖問題

死鎖是個頭疼的問題,如何預(yù)測它,如何解決它,本節(jié)討論。

第三部分:內(nèi)存管理

1.一個程序從源代碼開始到執(zhí)行都干了些什么?

告訴你:文本文件-〉二進制碼-〉執(zhí)行,這個過程都經(jīng)歷了哪些事情

2.分區(qū),為什么還需要講?

內(nèi)存分區(qū)管理存在的原因,它現(xiàn)在還有那些可以可以用

3.分頁分段管理機制

邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換;分段與分頁管理的優(yōu)缺點;段頁式管理的代價

4.如何解決內(nèi)存不夠用之虛擬內(nèi)存問題

現(xiàn)代操作系統(tǒng)中離開虛擬內(nèi)存,分頁分段其實實用性并不大,正是因為虛擬技術(shù)的出現(xiàn),使得我們龐大程序在有限的內(nèi)存中悠然自得的運行。

第四部分:設(shè)備管理

1.設(shè)備管理的幾個概念

你想知道為什么我們添加一個打印機之后裝上驅(qū)動程序它就能工作了,我們在打印的時候并不關(guān)心這個打印機哪個廠家生產(chǎn)的,什么型號等等。對于我么而言,只需要發(fā)出打印指令就可以了,操作系統(tǒng)在你發(fā)出指令之后都干了些什么?

2.緩沖技術(shù)

緩沖技術(shù)是一項很重要的彌補速度技術(shù),就像中國人存錢消費一樣(當(dāng)然,計算機中不允許提前消費)。

3.設(shè)備分配過程

哦哦,又會提到可愛的打印機,誰讓我們離不開你呢?當(dāng)你為多個用戶服務(wù)的時候,你怎么樣讓那么多顧客都滿意呢?這是個不折不扣的技術(shù)活啊。

第五部分:文件系統(tǒng)

如果第四部分你還可以繞過去,文件系統(tǒng)估計也是個繞不開的。為啥?因為你在斷電后數(shù)據(jù)還想存在,那么,你就必須有文件。

1.外存變化的故事

嗚嗚嗚,1.5英寸的軟盤到指甲蓋的U盤,誰能告訴我,這個變化速度是多少?

2.磁盤的調(diào)度及RAID故事

數(shù)據(jù)如何從磁盤讀取,怎樣保證讀取效率,如何保證數(shù)據(jù)的正確性,這里給你講講磁盤的調(diào)度策略和RAID。

3.文件管理

文件的組織和訪問方式;B樹告訴我們什么它有什么作用。

4.文件系統(tǒng)的安全問題

安全總是一個讓人感興趣的話題。其實對于計算機而言,提到安全問題,就像在年輕時代提到“愛情”一樣,總是那么敏感而讓人興趣怏然。

4.分布式文件系統(tǒng)-大數(shù)據(jù)的基石

前幾年扯上“大數(shù)據(jù)”都能火一火,就像現(xiàn)在扯上“人工智能”一樣。有人講了一個笑話:用Python可以寫機器學(xué)習(xí),用PPT可以做人工智能。是啊,都是人做的,當(dāng)然目前是最智能。但是,分布式文件系統(tǒng)的確解決了大量數(shù)據(jù)存儲的問題,它到底怎么實現(xiàn),可以探索一下。

內(nèi)容從標(biāo)題上看不出與傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)有什么不一樣,當(dāng)然,我的目的不是超越傳統(tǒng),自認為還沒有那個能力,能把我的理解分享給大家,歡迎大家補充和批評指正。

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