操作系统开发

原文： https://mp.weixin.qq.com/s/wjQhl5y1bmPGsOKY4CHuEw Linux操作系统是一个开源平台，在这个平台下有无数的开源软件支撑，我们常见的apache、tomcat、mysql等。最终要实现的是通过这些开源软件的支持，以最低廉的成本，达到应用最优的性能。 因此，谈到性能问题，主要实现的是Linux操作系统和应用程序的最佳结合。 01性能问题综述 系统的性能是指操作系统完成任务的有效性、稳定性和响应速度。 Linux系统管理员可能经常会遇到系统不稳定、响应速度慢等问题，例如在Linux上搭建了一个web服务，经常出现网页无法打开、打开速度慢等现象，而遇到这些问题，就有人会抱怨Linux系统不好，其实这些都是表面现象。 操作系统完成一个任务时，与系统自身设置、网络拓朴结构、路由设备、路由策略、接入设备、物理线路等多个方面都密切相关，任何一个环节出现问题，都会影响整个系统的性能。 因此当Linux应用出现问题时，应当从应用程序、操作系统、服务器硬件、网络环境等方面综合排查，定位问题出现在哪个部分，然后集中解决。 在应用程序、操作系统、服务器硬件、网络环境等方面，影响性能最大的是应用程序和操作系统两个方面，因为这两个方面出现的问题不易察觉，隐蔽性很强。而硬件、网络方面只要出现问题，一般都能马上定位。 下面主要讲解操作系统方面的性能调优思路

C 语言的起源与发展 C 语言的开发 Dennis M. Ritchie Bell Labs/Lucent Technologies Murray Hill, NJ 07974 USA 摘要 C 编程语言是在 1970 年代早期作为初创的 Unix 操作系统的系统实现语言而设计的。起源于无类型的 BCPL 语言，它发展出了类型结构；它建立在一个小机器上、作为改善其贫乏的编程环境的工具，它现在已经成为占主导地位的语言之一。本文研讨它的演变。 　 注意: *Copyright 1993 Association for Computing Machinery, Inc. This electronic reprint made available by the author as a courtesy. For further publication rights contact ACM or the author. This article was presented at Second History of Programming Languages conference, Cambridge, Mass., April, 1993. It was then collected in the conference proceedings: History of Programming

一、嵌入式开发概述 1.嵌入式技术是什么? 答:在已有的硬件上移植操作系统;在操作系统之上做上层应用开发,在操作系统之下做底层开发。 2嵌入式软件与非嵌入式软件的区别? 答:最大的区别是有无操作系统。嵌入式技术有操作系统,非嵌入式没有操作系统。 3.嵌入式开发与单片机开发的区别? 答：嵌入式开发有操作系统,单片机开发属于传统开发，只有软件和硬件，没有操作系统。 4.传统开发的缺点？ 答：软件移植能力差（适配平台能力差）；开发人员能力要求需要软硬件掌握的都很好。 5.嵌入式开发的优点？ 答：嵌入式在软硬件之间加入了操作系统；操作系统具有管理软件资源和硬件资源的作用。属于多任务机制，提供了丰富的网络协议，提供了开源软件和库。 二、嵌入式开发方向 1.嵌入式上层应用软件开发。（精通一门语言；熟悉一款操作系统；熟悉数据结构算法） 2.嵌入式底层系统软件开发。（精通C语言；理解操作系统的实现；熟悉硬件的工作原理；熟悉汇编） 3.嵌入式工程师。 三、作业 CPI体系结构的种类、特点及应用场景？（内容参考csdn的博主@printfd） 1、ARM ARM架构，过去称作进阶精简指令集机器（Advanced RISC Machine，更早称作：Acorn RISC Machine），是一个32位精简指令集（RISC）处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。 特点：体积小、低功耗、低成本

一、嵌入式开发概述 1**. 嵌入式技术是什么？ ** 嵌入式技术是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统技术。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。 简单来说，嵌入式可以在已有的硬件上移植操作系统，可以在操作系统之上做上层应用开发，可以在操作系统之下做底层开发。 2. 嵌入式软件与非嵌入式软件的区别？ 主要区别嵌入式软件是结合操作系统之上做的开发，而非嵌入式软件是裸机开发。 除此之外，嵌入式系统安装于主板的ROM只读存储器中，系统是定制在ROM中的，能够瞬间启动，启动效果类似于PC的待机恢复（软件留在内存）， 非嵌入式系统安装于硬盘或固态硬盘（如内存卡），系统可以DIY，启动时从硬盘读取系统数据，在RAM建立一个临时的操作系统环境，关机后消失，每次启动都要重新建立一个临时系统环境。 3. 嵌入式开发与单片机开发的区别？ 嵌入式开发需要操作系统，而单片机开发不需要。 二·嵌入式的开发方向 1.嵌入式上层应用软件开发 2.嵌入式底层系统软件开发 3.嵌入式系统工程师 三·嵌入式系统的组成 软件子系统：应用程序

　　Linux操作系统，是一种计算机操作系统，中文读法大致一般为“哩内克斯”，但真正的读法应为“哩纳克斯”。Linux操作系统的内核的名字也是“Linux”。Linux操作系统也是自由软件和开放源代码发展中最著名的例子。 一、概述 　　简单地说，Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，它主要用于基于Intel x86系列CPU的计算机上。这个系统是由世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的Unix兼容产品。 　　Linux的出现，最早开始于一位名叫Linus Torvalds的计算机业余爱好者，当时他是芬兰赫尔辛基大学的学生。他的目的是想设计一个代替Minix（是由一位名叫Andrew Tannebaum的计算机教授编写的一个操作系统示教程序）的操作系统，这个操作系统可用于386、486或奔腾处理器的个人计算机上，并且具有Unix操作系统的全部功能，因而开始了Linux雏形的设计。 　　绝大多数基于Linux内核的的操作系统使用了大量的GNU软件，包括了shell程序、工具、程序库、编译器及工具，还有许多其他程序，例如Emacs。正因为如此，GNU计划的开创者理查德·马修·斯托曼博士提议将Linux操作系统改名为GNU/Linux。但有些人只把操作系统叫做"Linux"。 　　Linux的基本思想有两点

《网络空间安全导论》第4、7（2）章 第4章 系统安全 4.1 操作系统概述 计算机操作系统的功能 包括：进程管理、内存管理、设备管理、文件管理、用户接口。 4.2 操作系统安全 4.2.1 操作系统的安全威胁与脆弱性 操作系统的 安全威胁 包括：非法用户或假冒用户入侵系统、数据被非法破坏或者数据丢失、不明病毒的破坏和黑客入侵、操作系统运行不正常。 操作系统的 脆弱性 包括：操作系统的远程调用和系统漏洞和进程管理体系存在问题。 操作系统的 常见漏洞 包括：空口令或弱口令、默认共享密钥、系统组件漏洞和应用程序漏洞。 4.2.2 操作系统中常见的安全保护机制 进程隔离和内存保护 为了实现进程隔离与内存保护的机制，计算机操作系统中加入了 内存管理单元模块（MMU） ，程序运行时，由MMU模块负责分配进程运行所需的内存空间。 运行模式 现代CPU的运行模式通常分为内核模式与用户模式两种模式 1） 内核模式 ：也称为特权模式，在Intel x86系列中，称为核心层（Ring 0） 。 2） 用户模式 ：也称为非特权模式，或者用户层（Ring 3）。 用户权限控制 当前常用的操作系统通常将用户权限分为 系统管理员用户、普通用户、访客用户 等不同权限级别。 文件系统访问控制 典型的文件操作权限控制是对文件的读、写和执行三方面权限进行限制，分别对应对文件进行读取、修改和运行的操作。 4.2.3

文章目录 2. 操作系统原理介绍 2.1 操作系统的目标和功能 2.1.1 作为用户/计算机接口的操作系统 2.1.2 作为资源管理器的操作系统 2.2 操作系统发展简史 2.2.1 串行处理 2.2.2 简单批处理系统 2.2.2.1 从监控程序的角度来看 2.2.2.2 从处理器的角度来看 2.2.2.3 硬件层面需要进行的支持 2.2.2.4 运行模式的概念 2.2.3 多道批处理系统 2.2.3.1 多道批处理系统的硬件支持 2.2.3.2 多道批处理系统需要注意的新问题 2.2.4 分时系统 I/O调用的过程 2. 操作系统原理介绍 这篇文章主要想从基础介绍一下操作系统是如何运行的，主要专注于操作系统是如何对应用程序进行调度的。需要有 前一篇 文章作为基础 2.1 操作系统的目标和功能 2.1.1 作为用户/计算机接口的操作系统   一个应用程序可以使用一种语言开发，如果没有操作系统的话，每一个开发者都需要十分了解计算机的硬件指令才行，这是不可想象的。操作系统做了一层抽象，就像开发应用程序的时候会写的各种工具类一样，操作系统对这些部分的操作提供了封装的模块，应用程序只需要调用就好了。   同时还有一些通用的工作，比如创建程序，管理文件，控制io设备等,操作系统对这些操作都做了封装来简化编程。 下面是操作系统面向开发者或者用户的一些功能 程序开发

前言 Fuchsia，是由Google公司开发的继Android和Chrome OS之后的第三个系统，已在Github中公开的部分源码可以得知。Google对于Fuchsia的说明是“Pink（粉红）+Purple（紫色）=Fuchsia（灯笼海棠，一个新的操作系统）”。 开发语言 谷歌新一代开源操作系统 Fuchsia 的开发者网站上公布了一份 Fuchsia 编辑语言策略，文档描述了 C、C++、Dart、Rust 与 Go 的优劣势，并明确指定了其中哪些语言将会在 Fuchsia 开发生态中得到怎样程度的支持。 C 优点： C 是一种广泛使用的语言。该语言具有易于理解的特性，已在很长一段时间内保持稳定，并且过去已用于构建类似的系统。该语言具有成熟的工具链和相关的开发人员工具； C 具有稳定的 ABI，它使 Fuchsia SDK 包含预编译的二进制文件，供最终开发人员重新使用； 许多语言可以使用外部函数接口与 C 互操作。支持 C 可使最终开发人员更轻松地将这些语言与 Fuchsia 集成在一起； 我们目前的终端开发人员已经在使用该语言。 缺点： 对异步编程的支持很弱； 用该语言编写的程序通常会由于缺乏内存安全性而导致安全漏洞。 用该语言编写的程序通常包含资源泄漏，因为该语言不提供自动释放资源的功能。 与 C++ 相比，类型安全性较弱。简单地将某些 C 代码重新编译为 C+

嵌入式软件与非嵌入式软件的区别 嵌入式：在已有的硬件上移植（需要修改操作系统源码，安装不需要）操作系统解决软硬件耦合导致的问题。 嵌入式软件和非嵌入式软件的区别即传统开发和嵌入式开发的优缺点： 传统开发的缺点：1.软硬件耦合度高导致软件移植性差 2.软件开发人员必须懂硬件 3.软件功能性差； 优点：简单，开发成本低。 嵌入式开发的优点：1.解决传统开发软硬件耦合度导致的问题 2.多任务机制 3.提供了丰富的网络协议栈4.提供了丰富的开源软件和工具 缺点：硬件成本高。 例如嵌入式与单片机区别 单片机： 软件 —— 硬件 嵌入式： 软件 ——操作系统——硬件 嵌入式操作系统的优势 可以移植的操作系统称为嵌入式操作系统。 操作系统（Operating System，简称OS）是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。 嵌入式是通过操作系统，间接控制硬件。因此当硬件平台发生改变，但是依旧与操作系统兼容，那么软件程序就不会改变。并且软件开发人员不需要了解硬件，只要学会操作系统中功能的调用，极大地提高了效率，因此嵌入式引入了操作系统，具有以下几个优势： 提供了很多开源的软件，工具，库。 可以实现多任务（所谓的多任务就是快速切换）。 操作系统中有一些网络协议，因此嵌入式是可以上网的，提供了大量的网络资源

Linux操作系统是一个开源产品，也是一个开源软件的实践和应用平台，在这个平台下有无数的开源软件支撑，我们常见的有apache、tomcat、nginx、mysql、php等等，开源软件的最大理念就是自由、开放，那么Linux作为一个开源平台，最终要实现的是通过这些开源软件的支持，以低廉的成本，达到应用最有的性能。因此，谈到性能问题，主要实现的是Linux系统和应用程序的最佳结合。 博文大纲： 一、性能问题综述 二、影响Linux性能的因素 三、分析系统性能设计的人员 四、调优总结 一、性能问题综述 系统的性能是指操作系统完成任务的有效性、稳定性和响应速度。Linux系统管理员会经常遇到系统不稳定、响应速度慢等问题，例如在Linux上搭建了一个web服务，经常会出现网页打不开、打开速度慢等现象，而遇到这些问题，就会有人抱怨Linux系统不好，其实这些都是表面现象。操作系统完成一个任务时，与系统自身设置、网络拓补结构、路由设备、路由策略、接入设备、物理线路等多个方面都紧密相关，任何一个环节出现问题，都会影响整个系统的性能。因此当Linux应用出现问题是，应当从应用程序、操作系统、服务器硬件、网络环境等方面综合排查，定位问题出现在那个部分，然后集中解决。 在应用程序、操作系统、服务器硬件、网络环境等方面。影响性能最大的是应用程序和操作系统两个方面，因为这两个方面出现的问题不易察觉