操作系统设计与原理学习

NJU：操作系统设计与实现

Berkeley ：CS162使用操作系统:设计与原理

重新认识程序

在南京大学的jyy老师的口中，让我重新有了更新的视角。

以前，我们所知的程序=算法+数据结构。这很熟悉，不是吗？这仅仅只是我们从书本中记住的东西，在当时的数据结构的教材中。

听过他所讲的课第二分P后，让我有了更新的视角去看待，以前遇见的程序是怎样。

理解以前所学知识点

📗在计算机基础课程中，我们学过状态机：由一个状态经过转变条件到达另一个状态。

同理：

💡 我们看C程序：

其中的状态=堆+栈。

（堆：在Linux的虚拟内存结构可知，堆也是随用户创建并使用和释放。它可以作为执行操作的前提数据[或者说全局变量]；用户栈：在计组中，每个函数调用为一个栈帧，其中保存了局部变量、函数参数、上一个栈帧使用寄存器保存值以及本函数执行结束后，返回到上一个栈帧的指令地址）

其初始状态：main()和全局变量的初始化。

迁移（状态转换条件）：执行函数调用（栈帧压栈和出栈）

💡在二进制程序中：（实际是由汇编视角分析）

状态=内存M+寄存器R

初始状态是加载器

迁移是执行指令

引出操作系统的观点：

💡 在操作系统中，所有的程序其实就是由CPU执行指令(计算)->再到系统调用(syscall)->再到计算，最终是否结束由系统调用决定。

也就是说任何建立于操作系统的程序，其实都是执行syscall指令。

额外的知识点：

📘 理解编译器的原理：

我们都知道是由源代码S-->二进制代码C，这其实也是一种状态机。

但是需要注意的是：编译的正确性——源代码和二进制代码的可观测行为严格一致。解释：即源代码的状态机执行过程中，不可优化的状态，其在编译时也不可被优化（即不可被合并，省略等）。