หน้าแรก>การเขียนโปรแกรมที่เกี่ยวข้อง>ซอร์สโค้ดอื่น ๆ
ดาวน์โหลด

การสำรวจระบบปฏิบัติการ: 69 วันของการใช้งานดำน้ำลึกใน C

ภาพรวม

พื้นที่เก็บข้อมูลนี้เป็นการเดินทางผ่านแนวคิดระบบปฏิบัติการด้วยการใช้งานจริงใน C. ในแต่ละวันมุ่งเน้นไปที่หัวข้อเฉพาะให้ความเข้าใจทางทฤษฎีและประสบการณ์การเข้ารหัสเชิงปฏิบัติ

โครงสร้างที่เก็บ

  • แต่ละหัวข้อจะมีไดเรกทอรีของตัวเอง
  • รวมถึงซอร์สโค้ดคำอธิบายและรายละเอียดการใช้งาน
  • เส้นทางการเรียนรู้แบบก้าวหน้าจากแนวคิดพื้นฐานสู่ระบบปฏิบัติการขั้นสูง

แผนการสำรวจ 69 วัน

วัน หัวข้อ หมวดหมู่แนวคิด ระดับความยาก โฟกัสการใช้งาน
1 แนวคิดกระบวนการ กระบวนการ ง่าย คำจำกัดความกระบวนการ
2 สถานะกระบวนการและการเปลี่ยนผ่าน กระบวนการ ปานกลาง การดำเนินการตามแผนภาพของรัฐ
3 กลไกการสร้างกระบวนการ กระบวนการ ปานกลาง fork (), exec () syscalls
4 ขั้นตอนการกำหนดเวลากระบวนการ การกำหนดเวลา ปานกลาง อัลกอริทึม FCFS
5 อัลกอริทึมการกำหนดเวลา การกำหนดเวลา แข็ง SJF, ลำดับความสำคัญ, Round Robin
6 การสลับบริบท กระบวนการ แข็ง รายละเอียดการใช้งาน
7 แนวคิดเธรด ด้าย ง่าย ด้ายความเข้าใจพื้นฐาน
8 การสร้างและการจัดการด้าย ด้าย ปานกลาง Posix Threads
9 การเปรียบเทียบกระบวนการกับเธรดเทียบกับ ด้าย ปานกลาง การวิเคราะห์เปรียบเทียบ
10 โมเดลมัลติเธรด ด้าย แข็ง ผู้ใช้กับเคอร์เนลเธรด
11 พื้นฐานพร้อมกัน การซิงโครไนซ์ ปานกลาง สภาพการแข่งขัน
12 mutex และ semaphores การซิงโครไนซ์ แข็ง การดำเนินการ
13 แนวคิดการหยุดชะงัก การซิงโครไนซ์ แข็ง กลยุทธ์การป้องกัน
14 อัลกอริทึมการตรวจจับการหยุดชะงัก การซิงโครไนซ์ แข็ง อัลกอริทึมของนายธนาคาร
15 ภาพรวมการจัดการหน่วยความจำ หน่วยความจำ ง่าย ลำดับชั้นของหน่วยความจำ
16 ตรรกะกับที่อยู่ทางกายภาพ หน่วยความจำ ปานกลาง การแปลที่อยู่
17 การจัดสรรหน่วยความจำที่ต่อเนื่องกัน หน่วยความจำ ปานกลาง กลยุทธ์การจัดสรร
18 กลไกการเพจ หน่วยความจำ แข็ง การใช้งานตารางหน้า
19 อัลกอริทึมการเปลี่ยนหน้า หน่วยความจำ แข็ง FIFO, LRU, เหมาะสมที่สุด
20 การแบ่งส่วน หน่วยความจำ ปานกลาง ตารางส่วน
21 แนวคิดหน่วยความจำเสมือนจริง หน่วยความจำ แข็ง อุปสงค์เพจ
22 การจัดสรรหน่วยความจำภายใน (Malloc, ฟรี) การจัดการหน่วยความจำ แข็ง การจัดสรรหน่วยความจำที่กำหนดเอง
23 เทคนิคการจัดการหน่วยความจำแบบไดนามิก การจัดการหน่วยความจำ แข็ง กลยุทธ์สระว่ายน้ำหน่วยความจำ
24 พื้นฐานระบบไฟล์ ระบบไฟล์ ง่าย แนวคิดไฟล์
25 โครงสร้างระบบไฟล์ ระบบไฟล์ ปานกลาง โครงสร้างไดเรกทอรี
26 วิธีการจัดสรรไฟล์ ระบบไฟล์ ปานกลาง เชื่อมโยงกัน
27 การจัดการพื้นที่ว่าง ระบบไฟล์ แข็ง บิตเวกเตอร์รายการที่เชื่อมโยง
28 กลไกการป้องกันไฟล์ ระบบไฟล์ ปานกลาง การควบคุมการเข้าถึง
29 การจัดการระบบ I/O ระบบ I/O ปานกลาง อุปกรณ์ I/O
30 อัลกอริทึมการกำหนดเวลาดิสก์ ระบบ I/O แข็ง สแกน C-Scan
31 การจัดการขัดจังหวะ ระดับต่ำ แข็ง เวกเตอร์ขัดจังหวะ
32 การใช้งานระบบขั้นสูง การเขียนโปรแกรมระดับต่ำ แข็ง การออกแบบ wrapper syscall
33 การติดตามการโทรขั้นสูงของระบบ ระดับต่ำ แข็ง การสกัดกั้น Syscall
34 การพัฒนาโมดูลเคอร์เนล ระดับต่ำ แข็ง โมดูลเคอร์เนลที่โหลดได้
35 การสื่อสารระหว่างกระบวนการ IPC แข็ง ท่อคิวข้อความ
36 หน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันขั้นสูง IPC แข็ง หน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันในระดับต่ำ
37 การเขียนโปรแกรมซ็อกเก็ตดำน้ำลึก การสร้างเครือข่าย แข็ง การใช้ซ็อกเก็ตดิบ
38 การกำหนดเวลา CPU ขั้นสูง การกำหนดเวลา แข็ง คิวหลายระดับ
39 ระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์ภายใน ที่มีความเชี่ยวชาญ แข็ง การออกแบบเคอร์เนล RTOS
40 การจัดการหน่วยความจำเคอร์เนล Linux เคอร์เนล แข็ง การจัดสรรพื้น
41 การซิงโครไนซ์กระบวนการขั้นสูง การซิงโครไนซ์ แข็ง อัลกอริทึมของปีเตอร์สัน
42 ทฤษฎีกราฟการจัดสรรทรัพยากร การซิงโครไนซ์ แข็ง การหยุดชะงัก
43 เทคนิคการกระจายตัวของหน่วยความจำ หน่วยความจำ ปานกลาง การกระจายตัวขั้นสูง
44 การจัดการแคชภายใน หน่วยความจำ แข็ง การเชื่อมโยงกับแคช
45 การจดบันทึกระบบไฟล์ ระบบไฟล์ แข็ง กลไกการทำธุรกรรม
46 การพัฒนาไดรเวอร์อุปกรณ์ ระดับต่ำ แข็ง ไดรเวอร์อุปกรณ์ตัวละคร
47 การใช้กลไกความปลอดภัย ความปลอดภัย แข็ง เคอร์เนลควบคุมการเข้าถึง
48 กระบวนการจำลองการกำหนดตารางเวลา การกำหนดเวลา แข็ง เครื่องจำลองที่ครอบคลุม
49 ระบบไฟล์เครือข่ายภายใน ระบบไฟล์ แข็ง การออกแบบ FS แบบกระจาย
50 กลไกการจัดการข้อผิดพลาด ระดับต่ำ แข็ง การจัดการข้อยกเว้น
51 หน่วยความจำเสมือนจริง Hypervisor ขั้นสูง แข็ง เทคนิคการจำลองเสมือนจริง
52 อัลกอริทึมระบบปฏิบัติการแบบกระจาย ขั้นสูง แข็ง โปรโตคอลฉันทามติ
53 การออกแบบเคอร์เนล OS แบบฝัง ที่มีความเชี่ยวชาญ แข็ง เคอร์เนลน้อยที่สุด
54 Microkernel Advanced Design สถาปัตยกรรม แข็ง ข้อความผ่าน
55 การทำโปรไฟล์ประสิทธิภาพของระบบปฏิบัติการ ขั้นสูง แข็ง การติดตามเคอร์เนล
56 การประมวลผลแบบขนาน ขั้นสูง แข็ง ความเท่าเทียมกันในระดับต่ำ
57 กลไกการทนต่อความผิดพลาด ขั้นสูง แข็ง เทคนิคการกู้คืน
58 การปรับสมดุลโหลดขั้นสูง ขั้นสูง แข็ง กลยุทธ์การกำหนดเวลา
59 Internals Containerization ขั้นสูง แข็ง การใช้งานเนมสเปซ
60 การซิงโครไนซ์เคอร์เนลดั้งเดิม ขั้นสูง แข็ง Spinlocks, RCU
61 การวิเคราะห์ช่องโหว่ด้านความปลอดภัย ความปลอดภัย แข็ง บัฟเฟอร์ล้น
62 กลไกเคอร์เนลการเข้ารหัส ความปลอดภัย แข็ง การเข้ารหัสดั้งเดิม
63 เทคนิคการตรวจจับมัลแวร์ ความปลอดภัย แข็ง การตรวจจับระดับเคอร์เนล
64 ระบบนิติวิทยาศาสตร์ดำน้ำลึก ความปลอดภัย แข็ง การวิเคราะห์ร่องรอยเคอร์เนล
65 การออกแบบการจัดสรรหน่วยความจำ หน่วยความจำ แข็ง การใช้งานฮีปแบบกำหนดเอง
66 กลไก IPC ขั้นสูง IPC แข็ง การส่งสัญญาณขั้นสูง
67 เทคนิคการดีบักเคอร์เนล ระดับต่ำ แข็ง การวิเคราะห์ความผิดพลาดของเคอร์เนล
68 การจัดการ Syscall ขั้นสูง ระดับต่ำ แข็ง การเพิ่มประสิทธิภาพ Syscall
69 เสร็จสิ้นต้นแบบเคอร์เนล OS โครงการ แข็ง เคอร์เนลที่สามารถบูตได้น้อยที่สุด

โครงการสุดท้าย

แต่ละโครงการมีระยะเวลา 3 วันช่วยให้สามารถสำรวจและดำเนินการในเชิงลึก

  1. สร้างเคอร์เนลที่สามารถบู๊ตได้น้อยที่สุด

    • สร้างเคอร์เนลง่ายๆที่บูทและพิมพ์ข้อความไปยังหน้าจอ

  2. ใช้งานจัดสรรหน่วยความจำที่กำหนดเอง

    • ออกแบบและใช้งานการจัดสรรหน่วยความจำด้วยฟังก์ชั่น Malloc, Free และ Realloc

  3. พัฒนาเครื่องจำลองระบบไฟล์

    • จำลองระบบไฟล์พื้นฐานด้วยโครงสร้างไดเรกทอรีการจัดสรรไฟล์และการจัดการพื้นที่ว่าง

  4. สร้างตัวจำลองการกำหนดเวลากระบวนการ

    • ใช้เครื่องจำลองสำหรับอัลกอริทึมการกำหนดเวลาต่างๆเช่น FCFs, SJF และ Round Robin

  5. ออกแบบตัวจัดการหน่วยความจำเสมือนจริง

    • สร้างตัวจัดการหน่วยความจำเสมือนจริงด้วยอัลกอริทึมการเปลี่ยนเพจและหน้า

  6. พัฒนาโมดูลเคอร์เนลที่โหลดได้

    • เขียนโมดูลเคอร์เนลที่โต้ตอบกับเคอร์เนล Linux และทำงานเฉพาะ

  7. ใช้ระบบไฟล์เครือข่าย

    • สร้างระบบไฟล์แบบกระจายพื้นฐานด้วยการสื่อสารไคลเอนต์-เซิร์ฟเวอร์

  8. สร้างเคอร์เนลระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์

    • ออกแบบเคอร์เนล RTOS ขั้นต่ำพร้อมการกำหนดเวลางานและการซิงโครไนซ์ดั้งเดิม

การบริจาค

  • ยินดีต้อนรับการใช้รหัสโดยละเอียด
  • ทำตามมาตรฐานการเข้ารหัส
  • รวมเอกสารที่ครอบคลุม

วัตถุประสงค์การเรียนรู้

  • ความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับหลักการระบบปฏิบัติการ
  • ทักษะการเขียนโปรแกรม C ที่ใช้งานได้จริง
  • เทคนิคการแก้ปัญหาในโลกแห่งความเป็นจริง

ข้อกำหนดเบื้องต้น

  • การเขียนโปรแกรม C
  • ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ลึก
  • แนะนำให้เข้าใจเคอร์เนล Linux/Unix

ใบอนุญาต

ใบอนุญาต

คำเตือน

นี่คือทรัพยากรการศึกษาขั้นสูงสำหรับการทำความเข้าใจระบบปฏิบัติการผ่านการใช้งานเชิงลึก

ขยาย
ข้อมูลเพิ่มเติม
แอปที่เกี่ยวข้อง
แนะนำสำหรับคุณ
ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง ทั้งหมด