本章将介绍一个简单的文件系统实现，称为 VSFS（Very Simple File System，简单文件系统）。它是典型 UNIX 文件系统的简化版本，因此可用于介绍一些基本磁盘结构、访问方法和各种策略，你可以在当今许多文件系统中看到。 整体组织 将磁盘分成块（block），每块大小相同，通常每块为 4 KB 其中一部分作为管理用空间（超级块，位图，inode 结构信息），另一部分作...
操作系统应该如何管理持久存储设备？ 文件和目录 存储虚拟化形成了两个关键的抽象。 文件（file） 文件就是一个线性字节数组，每个字节都可以读取或写入。每个文件都有一个与其关联的低级名称（low-level name），通常是某种数字。用户通常不知道这个名字（我们稍后会看到）。由于历史原因，文件的低级名称通常称为 inode 号（inode number）。 目录（director...
简介 本章将介绍廉价冗余磁盘阵列（Redundant Array of Inexpensive Disks），更多时候称为 RAID，这种技术使用多个磁盘一起构建更快、更大、更可靠的磁盘系统。 优点： 性能。并行使用多个磁盘可以大大加快 I/O 时间。 容量。将多个磁盘合并为逻辑上的一个单磁盘。 可靠性。在多个磁盘上传输数据（无 RAID 技术）会使数据容易受到单个磁盘丢...
主要介绍磁盘驱动器HDD（hard disk drive）相关技术，不过现在SSD变成主流了，但HDD因为其数据可靠性和价格在特定的领域依旧不可替代 接口 驱动器由大量扇区（512 字节块）组成，每个扇区都可以读取或写入。在具有 n 个扇区的磁盘上，扇区从 0 到 n−1 编号。因此，我们可以将磁盘视为一组扇区，0 到 n−1 是驱动器的地址空间（address space）。 多扇区...
系统架构 我们先看一个典型系统的架构（见图 36.1）。其中，CPU 通过某种内存总线（memory bus）或互连电缆连接到系统内存。图像或者其他高性能 I/O 设备通过常规的 I/O 总线（I/O bus）连接到系统，在许多现代系统中会是 PCI 或它的衍生形式。最后，更下面是外围总线（peripheral bus），比如 SCSI、SATA 或者 USB。它们将最慢的设备连接到系统，...
基于事件的并发（event-based concurrency），在一些现代系统中较为流行，比如 node.js，但它源自于 C/UNIX 系统，我们下面将讨论。 基于事件的并发针对两方面的问题。一方面是多线程应用中，正确处理并发很有难度。 正如我们讨论的，忘加锁、死锁和其他烦人的问题会发生。另一方面，开发者无法控制多线程在某一时刻的调度(由系统调度)。 基本想法：事件循环 我们使用的...
有哪些类型的缺陷 非死锁缺陷 违反原子性缺陷 违反了多次内存访问中预期的可串行性（即代码段本意是原子的，但在执行中并没有强制实现原子性） Thread 1:: // 判断和赋值应该是原子性的 if (thd->proc_info) { ... fputs(thd->proc_info, ...); ...
由锁和条件变量两篇文章可知条件变量必须和锁配合使用，那为什么不直接封装在一起呢？于是就有个信号量。 信号量只是将锁和单值条件的条件变量封装在一起，所以它不是一个全新的概念，它能实现的事锁加条件变量都能实现。对于比较复杂情况下的条件判断无法使用信号量解决，因为其只内置了一个简单的整型的 value 条件。 信号量的定义 信号量是有一个整数值的对象，可以用两个函数来操作它。在 POSIX ...
在很多情况下，线程需要检查某一条件（condition）满足之后，才会继续运行。 父线程等待子线程——自旋等待： void *child(void *arg) { printf("child\n"); // do someting... // 修改判断条件 done = 1; return NULL; } // 要父线程等待子线程的话，需要加个自...
并发计数器 // 简单的计数器，value值递增 typedef struct counter_t { int value; } counter_t; void init(counter_t *c) { c->value = 0; } void increment(counter_t *c) { c->value++; } void decreme...