操作系统

操作系统学习笔记

为什么要学习操作系统？

操作系统是所有软件的基础，所有上层软件都要依赖于操作系统提供的各种机制，才能运行。

后端工程师，在做高性能服务端编程中的内存，进程，线程，I/O 相关的知识，前端层面的性能调优，操作系统相关知识都必不可少。

课程计划

• 了解计算机王国的资源，如 CPU、MMU、内存和 Cache。
• 为这个权利中枢设置基本法，即各种同步机制，如信号量与自旋锁。
• 进行夺权，从固件程序手中抢过计算机并进行初始化，其中包含初始化 CPU、内存、中断、显示等。
• 建设中枢各级部门，分别是内存管理部门、进程管理部门、I/O管理部门、文件管理部门、通信管理部门。
• 将所有部门组合在一起，就形成了计算机王国的权利中枢 —— 操作系统。

从0到1实现一个操作系统

1. 操作系统整体设计
   • 从代码到机器运行
   • 内核结构设计
     • 我们自己的内核设计
     • Linux 内核架构长什么样
2. 基础配置与初始化
   • 程序的基石：硬件
     • CPU 工作模式
     • 程序地址
     • Cache 与内存
3. 设计基本法
   • 同步原语
     • ·信号量与自旋锁
     • Linux 的同步机制
4. 夺权
   • 启动初始化
     • 设置工作模式与环境
     • 板级初始化
     • Linux 初始化流程
5. 土地革命
   • 内存管理
     • 内存的组织与划分
     • 虚拟内存分配与释放
     • Linux 实现 伙伴系统与 SLAB
6. 活动实体
   • 进程
     • 进程调度
     • Linux 怎样实现进程调度
7. 核心子部门
   • 设备IO
     • 设备类型与驱动
     • 设备注册
     • 内核 IO 包处理
     • Linux 设备驱动
   • 银行仓库：文件系统
     • 文件结构与组织
     • 文件操作
     • Linux 虚拟文件系统
   • 通信部：网络
     • 内核中的网络数据流动
     • 宏观网络架构
     • Linux 中 socket 接口详解
   • 服务交接：接口
     • 服务接口
     • Linux 系统 API 实现
8. 虚化的世界
   • KVM
   • 容器
   • ARM架构

Lesson

• Lesson 01 - 程序的运行过程：从代码到机器运行

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