从逻辑门到计算机系统

计算机系统的 “公理系统”

• 数字系统 = 状态机
  • 状态：触发器 (bit array)
  • 迁移：组合逻辑 (真值表)
• Everything is a state machine
  • 操作系统是状态机的管理者

“数码管” 作为第一个例子

• UNIX Philosophy 和 “编程” 的力量
  • 彩蛋：复习提纲是使用 UNIX Philosophy 生成的
  • 彩蛋：我们可以让 AI 帮我们

Virtualization

状态机管理

• fork, execve, exit, signal, kill

进程的地址空间

• mmap, munmap, mprotect

操作系统对象

• open, pipe, mkfifo, close, read, write

其他

• getpid - 进程构成树状的结构

Concurrency

原子操作

• atomic_inc, atomic_cmpxchg

线程管理

• clone (spawn), exit, exit_group

同步和互斥

• futex (P, V, join, mutex_lock, mutex_unlock, ...)

其他

• gettid

Persistence

文件 (数据 & 元数据) 管理

• open, read, write, close, stat, chmod, chown, fsetxattr/fgetxattr, ftruncate, ...

目录树管理

• mount, mkdir, readdir, link, symlink, unlink, rename, chdir, ...

一致性管理

• sync > syncfs > fsync > fdatasync

其他

• flock, pivot_root, ...

从逻辑门到计算机系统

打印 Hello World

• 应用程序 (app) → 加载器 ld.so → 库函数 → 系统调用

操作系统课给这个稍显复杂的过程一个清晰的轮廓

• 你可以在其中的每一步都对应到一个具体的示例代码
  • “这一切是可以掌控的”

一个改变全人类的 prompt

• 我在做 [X]。如果你是一位专业人士，有更好的方法和建议吗？尽可能全面。

《操作系统》：你的真正 “编程” 启蒙课

你不再惧怕任何 “system”

• 嵌入式系统
• 通用操作系统
• 数据库系统
• 分布式系统
• 二进制安全
• ……

也不再惧怕任何 “需求” 的实现

• 只要操作系统能支持的，我就会实现！