2017-2018-1 20155321 《信息安全系统设计基础》第十一周学习总结

2017-2018-1 20155321 《信息安全系统设计基础》第十一周学习总结

教材学习内容总结

• 本周主要学习了与虚拟存储器相关的知识点

• 虚拟存储器
• 是一个容量巨大的存储器的逻辑模型，实际上并不存在的物理存储器。虚拟存储器通过磁盘等存储器来扩大内存，令其被更大或更多的程序所使用
• 主存-外存层次

• 以透明的方式令用户有一个错觉，实际上提供了一个比内存空间大很多的程序地址空间

• 虚拟存储器的工作过程（由硬件和操作系统自动实现存储信息调度和管理的）
• 中央处理器访问主存的逻辑地址分解成组号a和组内地址b，并把逻辑组号a作为索引，查找地址变换表，以确定该组信息是否存放在内存里
• 若存在则执行第四步；若不存在，则检查内存中是否有空闲区，若没有，便调出某个暂时不用的组至辅存，并将这组信息调入内存
• 从辅存读出所需的组并送到空闲区并将那个空闲的物理组号a和逻辑组号a重新记录在地址变换表里
• 从地址变换表取出与逻辑组号a对应的物理组号a
• 从物理组号a和组内字节地址b计算出物理地址

• 根据物理地址从内存中存取必要的信息
  

• 实地址：也叫物理地址，指的是计算机物理内存实际的访问地址

• 虚地址：也叫逻辑地址，指的是用户在程序中使用的地址。
  

• 三种调度方式
• 页式调度
  • 虚地址空间、内存空间均被分成等长的页，通过页表可以把逻辑地址转换成物理地址
  • 每个进程对应一个页表。页表中对应每一个虚存页面均有一个表项
    
• 段式调度
  • 按照程序的自然分界划分，虚地址由段号和段内地址组成。虚地址到实主存地址的变换通过段表实现。每个程序设置一个段表，段表的每一个表项对应一个段。每个表项至少包含有效位、段起址、段长
    
• 段页式调度
  • 段式与页式的结合。实存被等分成页。每个程序则先按逻辑结构分段，每段再按照实存的页大小分页，程序按页进行调入和调出操作，但可按段进行编程、保护和共享。
    
• 替换算法
• 随机算法：用软件或硬件随机数产生器确定替换的页面
• 先进先出：先调入内存的页面先替换
• 近期最少使用算法：替换最长时间不用的页面

• 最优算法：替换最长时间以后才使用的页面。这是理想化的算法，实际上却无法实现，因此只能把其作为衡量其他各种算法优劣的标准

教材学习中的问题和解决过程

• 按照书本内容实现简单的分配器（P597-P603)
• mmlib.c提供了一个内存系统模型
  
• mem_init()函数将对于堆来说可用的虚拟内存模型化为一个大的、双字对齐的字节数组，其初始化分配器。
• mm_free()函数：释放堆的内存
• mm_malloc()函数：分配size字节大小的块
• extend_heap()函数：拓展堆的可用空间
• coalesce()函数：合并bp指针指向的块的前后块
• find_fit()函数：找第一个空间大于size的空闲块
• place()函数：分割find_fit返回的块，创建块结构
• 运行结果：
  

代码托管

上周考试错题总结

• 下面说法正确的是（）

A.Linux内核使用的file table 所有的进程共享的。

B.不同进程打开同一个文件的文件描述符必须一样。

C.使用dup2 把标准输入重定向到描述符7 dup2(7,0)

D.使用dup2 把标准输入重定向到描述符7 dup2(0,7)

E. ls > foo.txt 是输出重定向

F.类型为FILE的流是对文件描述符和流缓冲区的抽象。

• 正确答案：ACEF

• 理解情况：错选了ADEF，主要是对dup2()函数的用法不太熟悉，因为要重定向到描述符7，所以应该把7这个参数卸载前面。

• Unix/Linux中，对于代码fd=open("foo",O_WRONLY,0766),umask=022,下面说法正确的是()

A.进程对foo是只写的

B.同组成员能写foo

C.使用者可以执行foo

D.任何人都可以写foo

• 正确答案：AC

• 理解情况：错选了ABCD，因为实际上的权限应该是mode&~umask，因此766&~022=744，而111表示读：写：执行，因此对于使用者而言可以读、写和执行，对于同组成员和其他人而言只可以读，因此BD是错误的。

• 关于open(2),下面说法正确的是（ ）

A.flag 参数中O_RDONLY,O_WRONLY,O_RDWR至少要有一个

B.O_RDONLY|O_WRONLY == O_RDWR

C.fd=open("foo.txt",O_WRONLY|O_APPEND,0),调用write(fd,buff,n)写入foo.txt的数据不会破坏已有数据

D.fd=open("foo.txt",O_WRONLY|O_APPEND,0644),必将导致其他人不能写foo.txt

• 正确答案：AC？？

• 理解情况：我选了ACD，此题暂时有疑问

• Linux中下列概念中可以用Unix I/O处理的是（）

A.普通文件

B.设备文件

C.目录

D.套接字

• 正确答案：ABCD

• 理解情况：漏选了B选项，在书本P623上写道“其他文件类型包含命名通道、符号链接、字符和块设备，因此B选项也是正确的

• 相对内核而言，文件分为文本文件和二进制文件。其中文本文件只含有ASCII或Unicode字符。

A.正确

B.错误

C.不确定

• 正确答案：B
• 理解情况：漏选了A选项，相对内核而言，文件不仅仅只是分为文本文件和二进制文件，因此是错误的。

本周结对学习情况

• 20155330
• 结对学习内容
  - 书本第九章的内容

学习进度条

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。
耗时估计的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。

参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程 估计方法

• 计划学习时间:12小时

• 实际学习时间:15小时

• 改进情况：改善自学看书的方法，提高看书学习效率

(有空多看看现代软件工程 课件 软件工程师能力自我评价表)

参考资料

• 《深入理解计算机系统V3》学习指导