操作系统引入虚拟内存主要是为了解决以下几个关键问题,从而提升计算机系统的效率、安全性和灵活性: 1. 突破物理内存限制(内存扩展) 物理内存有限:直接使用物理内存时,程序规模受限于实际内存大小。若程序所需内存超过物理内存容量,系统将无法运行。 虚拟内存的解决方式:通过将磁盘空间作为扩展(如分页文件或
软中断和硬中断是操作系统处理外部或内部事件的两种中断方式: 硬中断(Hardware Interrupt):是由硬件设备(如键盘、网络卡、定时器等)触发的中断信号。当硬件设备需要与 CPU 交互(如数据传输完成、定时中断等),会通过硬中断通知 CPU。硬中断具有高优先级,通常会立即打断当前执行的程序
进程:是资源分配的基本单位,每个进程都有自己独立的内存空间(代码段、数据段、堆栈等),可以看作是一个正在运行的程序实例。进程之间是相互独立的。 线程:是 CPU 调度的基本单位,属于进程,一个进程中可以包含多个线程。线程共享进程的内存空间和资源(如文件句柄、数据段),但每个线程有自己独立的栈和寄存器
操作系统中的进程调度算法用于决定就绪队列中的进程如何分配CPU时间。常见的调度算法可分为以下几类: 一、基础调度算法 先来先服务(FCFS, First-Come-First-Served) 原理:按进程到达顺序分配CPU。 特点: 非抢占式,适合批处理系统。 可能导致“护航效应”(短作业等待长作业
操作系统中的进程在其生命周期中会经历多种状态,常见的状态包括以下五种基本类型,部分系统可能在此基础上扩展(如挂起状态): 1. 新建状态(New) 描述:进程正在被创建,操作系统为其分配资源(如内存、PID等),但尚未完成初始化。 转换:创建完成后进入就绪状态。 2. 就绪状态(Ready) 描述:
操作系统中进程间通信(IPC)的方式主要包括以下几种,每种方式都有其特定的应用场景和特点: 管道(Pipe) 匿名管道:单向通信,仅用于有亲缘关系的进程(如父子进程),基于字节流传输数据。 命名管道(FIFO):通过文件系统中的一个命名文件实现,允许无亲缘关系的进程通信,仍为单向。 消息队列(Mes
用户态和内核态是操作系统中的两种运行模式,用于区分程序执行的权限级别,确保系统安全和稳定。以下是详细解释: 1. 用户态(User Mode) 定义:普通应用程序运行的环境,权限受限。 特点: 权限限制:无法直接访问硬件或执行特权指令(如操作内存管理单元)。 资源访问:只能通过系统调用(System
操作系统在进行线程切换时,需要执行以下关键步骤: 1. 触发上下文切换的事件 中断:如时钟中断(时间片耗尽)、I/O完成中断等。 系统调用:线程主动请求阻塞(如等待I/O)。 资源竞争:线程因锁或信号量进入阻塞状态。 2. 保存当前线程的上下文 寄存器状态:保存程序计数器(PC)、堆栈指针(SP)、
常见的登录鉴权方式及其优缺点如下,结合实际应用场景和安全需求,可选择合适的组合方案: 1. 账号密码登录 原理:用户输入账号和密码,服务器验证是否匹配。 优点: 简单通用,用户认知度高。 无需依赖第三方服务。 缺点: 弱密码易被暴力破解或撞库攻击。 需额外防护(如加密传输、哈希存储)。 用户需记忆密
从用户输入网址到网页显示,涉及以下网络层面的关键步骤: 1. URL解析与预处理 协议补充:浏览器自动补全协议(如HTTP/HTTPS)或端口号。 HSTS检查:若域名在HSTS列表中,强制使用HTTPS,避免中间人攻击。 2. DNS解析(域名 → IP地址) 缓存查询:依次检查浏览器缓存、操作系
对CDN(内容分发网络)的理解可以从以下几个方面展开: 1. 核心目标:加速内容分发 就近访问:CDN通过在全球部署边缘节点,将静态资源(如图片、视频、CSS/JS文件)缓存到离用户最近的节点,减少物理距离带来的网络延迟,提升加载速度。 降低带宽压力:分担源站流量,避免单一服务器过载,尤其应对突发流
DNS(Domain Name System,域名系统)是互联网的核心基础设施之一,其核心作用是将人类可读的域名(如 www.example.com``)转换为机器可识别的 IP 地址(如 192.0.2.1`),类似于互联网的“电话簿”。以下从多个维度展开对 DNS 的理解: 1. 核心功能与价值