课程学习总结报告

Posted 2020-12-16 baozhw

一、Linux系统模型

 

 其中最重要的部分是内核，向上为系统调用和应用程序提供支持，向下对硬件资源和驱动程序进行管理。

 

二、传统I/O操作读写流程

　　1.用户进程向 CPU 发起 read 系统调用读取数据，由用户态切换为内核态，然后一直阻塞等待数据的返回。
　　2.CPU 在接收到指令以后对 DMA 磁盘控制器发起调度指令。
　　3.DMA 磁盘控制器对磁盘发起 I/O 请求，将磁盘数据先放入磁盘控制器缓冲区，CPU 全程不参与此过程。
　　4.数据读取完成后，DMA 磁盘控制器会接受到磁盘的通知，将数据从磁盘控制器缓冲区拷贝到内核缓冲区。
　　5.DMA 磁盘控制器向 CPU 发出数据读完的信号，由 CPU 负责将数据从内核缓冲区拷贝到用户缓冲区。
　　6.用户进程由内核态切换回用户态，解除阻塞状态，然后等待 CPU 的下一个执行时间钟。

　　

 

 

三、标准文件I/O流程

　　

 

 

　　从磁盘读取文件　

　　1.文件系统从disk上读取内容到FS Cache(文件系统缓冲)的bufferCache中

　　2.通过VFS（虚拟文件系统）从FS Cache的Page cache中获取数据---FS Cache 把Buffer Cache组装成PageCache（即一个PageCache包含多个bufferCache）。

　　3.当PageCache的内容进入到物理内存Page，进程通过调用操作系统函数Read即可以获取Page数据。

 

　　写数据到磁盘

　　1.进程开始写数据的时候通过页表拿到可写的Page开始写数据

　　2.通过VFS将数据写入到PageCache。

　　3.调用文件系统的函数将PageCache数据写入到Disk

 

四、对课程的认识　

　　通过本课程的学习，更深入的了解了linux系统是如何运作的，经过几次实际上手跟踪调试，加深了对于linux下程序的运行流程的了解。

　在这里要感谢孟宁老师和李春杰老师的辛苦备课，即使是因为疫情导致无法面对面授课的情况下，依然能产出这样优质的网课，让我学到了很多。