《孙钟秀.操作系程教程》注释解析

"孙钟秀的操作系统教程注释章节内容解析" 孙钟秀的《操作系统教程》是一部深入浅出介绍操作系统原理的著作，其注释版由陈怀临校注，提供了更易理解的解释。该教程强调了操作系统中的核心概念和设计原则。 1. **“Everything is a file”原则**： 在经典的Unix操作系统设计中，这一原则至关重要。所有外部设备最终都会通过文件系统来表示，用户通过open、read和write等系统调用来操作设备。文件句柄是操作系统分配的一个唯一标识，用于定位并操作设备。 2. **文件句柄**： 文件句柄是操作系统为进程创建的一个内部表示，当调用open函数时，操作系统会在内部维护一个表，文件句柄是这个表的索引。由于表大小固定，因此每个进程能打开的文件数量有限，可通过调整参数来改变这个限制。 3. **进程（Process）**： 进程是操作系统管理的基本单位，它拥有自己的虚拟内存和文件。进程可以看作是正在执行的程序，通常是一个已加载的ELF文件。进程有自己的地址空间和状态。 4. **虚存（Virtual Memory）与文件**： 虚拟内存是进程的内存映射，它允许进程拥有独立的地址空间，即使这些地址不直接对应物理内存。文件则属于进程的域，用于持久化数据。 5. **文件系统（File System）**： 文件系统的核心是控制块（Control Block），它存储关于文件的元数据，如文件在硬盘上的位置。在分布式文件系统中，这些信息被称为metadata。元数据的完整性和准确性对于数据的定位至关重要。 6. **透明性**： 在学习文件系统时，不必过于关注底层驱动的实现细节，应该专注于理解和掌握概念。文件就是文件，不必深究其背后的硬件交互。 7. **控制块（Control Block）**： 控制块用于跟踪文件在硬盘上的分布，通过指针连接各个部分。在早期的系统如DOS中，FAT表起到了类似的作用，而在现代系统中，这种信息通常被包含在metadata中。 8. **概念的抽象**： 教材通常会突出概念，如“虚拟处理器”。虚拟处理器实际上是指进程数据结构中保存的CPU相关寄存器的值，它是进程的抽象化处理器。 9. **虚拟处理器**： 对于初学者来说，理解虚拟处理器的概念可以从分时系统的基础开始。现代操作系统基于分时，意味着多个进程轮流使用CPU，每次切换都需要保存和恢复状态，包括虚拟处理器的状态。 10. **输入/输出（I/O）的串行化**： I/O操作必须按照顺序执行，以确保数据的一致性和正确性。这涉及到缓冲区管理、中断处理和设备驱动程序的协同工作。 这些注释内容帮助读者深入理解操作系统的基本原理，从文件系统的设计到进程管理和I/O操作，涵盖了操作系统核心功能的多个方面。通过这样的学习，读者可以建立起对操作系统内部运作的清晰认识。