1.1 : 作業系統術語及概念

Linux 核心設計: 作業系統術語及概念 === :::info 這是上課筆記，原始課程在這裡： - [影片](https://www.youtube.com/watch?v=8yd6p3GaxVsQ) - [講義](https://hackmd.io/@sysprog/linux-concepts) Original by [jserv](http://wiki.csie.ncku.edu.tw/User/jserv) ::: --- | Section | Time| Description | | -------- | -------- | -------- | | 1 | [00:00:00](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=9zdCxjrTXtZKGcVE) | 1. Linux 原始碼的規模。 2. tokei 3. cache 以及其相關知識：cacheinfo.h 4. 星之卡比。 5. 虛擬記憶體管理，起源於 Mach microkernel。 6. 大同公司的 Unix ，用於大學聯考電腦閱卷。 | 2 | [00:14:52](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=vyjyRW-QNljw7gfp&t=892) | 1. procfs : Unix 的 plan 9 真正實現 everything is a file，並且最終被Linux 採用。 2. TCP/IP stack 的發展，最終也被Linux 採用。 3. BPF 封包過濾機制，最終被 Linux 採用變成 eBPF。 | 3 | [00:22:51](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=sP9RDxEY77Npbfs5&t=1371) | 1. eBPF 與觀察作業系統的關聯：virtual machine. 2. XDP 3. 9P 通訊協定，最終被 Linux 採用變成 virtualization 的基礎。 | 4 | [00:33:44](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=ULoW-x1mpzE1O49m&t=2024) | 1. LXC / Docker / Linux container，作業系統層級的虛擬化。 （virtual machine 是硬體層級的虛擬化） 2. 看漫畫學 Linux。 | | [00:39:00](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=thOPPR_sAOUHdemU&t=2340) | 休息 | 5 | [00:43:14](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=RRHFn7n-C-FACuyZ&t=2594) | 1. 看漫畫學 Linux。 2. 檔案系統的重要性，VFS。 3. Process. 4. fork 的哲學 / posix_spawn 的修正。 5. multics / ms-dos | 6 | [01:02:10](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=M4X9c9a_b4iH3chv&t=3730) | 1. 多執行緒的產生：NPTL。 2. Manage Process affinity in Linux. 3. zombie processes. 4. OSTEP book : Virtualization / Concurrency / Persistence | 7 | [01:15:15](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=dkoXh0KWRkwhzo_k&t=4515) | 1. 記憶體管理。 2. overcommit | 8 | [01:21:00](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=HCbnPIBrlkDlA3hb&t=4860) | 1. 資安的強化會影響到性能。 2. 傳統網頁伺服器／事件驅動網頁伺服器。 3. Linux 到發跡：UNIX and BSD 對簿公堂。 4. khttpd : in-kernel httpd 作為加速。 | 9 | [01:37:31](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=OA-acLcApWqoD8L1&t=5851) | 1. kernel space / user space 2. HAL (Hardware Abstraction Layer) 3. X window 4. CTSS 5. fork / join 6. scheduler | | [01:51:42](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=m0xAyQHz86A7WO1j&t=6702) | 休息 | 10 | [01:53:21](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=48hRa-w6wUDCuO6Z&t=6801) | 1. illusion. 2. 開發作業系統心得分享。 | 11 | [02:03:18](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=nQICBOlcYFYfIkc0&t=7398) | 1. Monolithic kernel / Micro kernel 2. minix is a micro kernel / Linux is a monolithic kernel. 3. TCB : Trusted Computing Base 4. micro kernel 性能問題。 | 12 | [02:20:20](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=x_CoKPwwV2OqRks0&t=8420) | 1. mklinux 2. operation system personalities 3. kernel module. | 13 | [02:29:13](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=LbsJVKWFzvrlU7PL&t=8953) | 1. GNU Hurd. 2. Hybrid kernel : macOS 3. DragonFly BSD : Hammer 檔案系統搬出 kernel | 14 | [02:39:41](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=CMDfLS45yk3xc6_c&t=9581) | 1. virtual machine 的考量。 2. microVM : Firecracker 3. unikernel : 只有一個 process 4. library OS : Exokernel 5. MazuNIX : 小型可研究的作業系統。 6. nanovms | 15 | [02:53:56](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=gPA3QmlQuNlQgqQ6&t=10436) | 1. Container Sandbox : google gVisor 2. Address space 3. Green thread : user space support multi-thread 4. kernel 記憶體管理。 | 16 | [03:00:40](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=xIh-97lW5dRKluEf&t=10840) | 1. Process context / interrupt context 2. Multi-tasking 3. 並行程式設計。 4. Linux 核心搶佔。 | 17 | [03:18:45](https://youtu.be/8yd6p3GaxVs?si=CWOYB4evjMbUguxF&t=11925) | 1. realtime KVM. 2. SMP / ASMP. 3. CPU scalability 4. RCU 5. cpu land 6. Advanced Operating System