1. 介绍

在电脑上安装hexo之后，就可以把自己写的博客文章放进hexo项目中，然后再使用特定的主题（theme）来将这些md格式的文章转换为html代码，之后再由hexo上传到某个远程网站上（一般是github.io），就可以打开这个网站看到自己的网页文章了。这样的话，不用写html代码，就可以方便地使用别人的轮子来搭建自己的网页博客。

1.1 github的操作

github提供了可以进行网页显示的仓库：github.io。你在自己的账户下创建一个名为 {your_account_name}.github.io 的仓库，注意：这里的your_account_name必须与你的github账户名字完全一样，比如，我账户名字是 zhouhuahui，所以我创建的仓库是：zhouhuahui.github.io。

把html文档存放在这个仓库中，就可以通过访问 zhouhuahui.github.io 网站来访问我的网页了。

1.2 hexo安装

https://hexo.io/docs/ 有非常详尽的步骤，而且确实比较简单。

1.3 其他教程

参考：https://www.cnblogs.com/liuxianan/p/build-blog-website-by-hexo-github.html

2. hexo基本配置

我们需要配置一下hexo根目录下的 _config.yml 文件。

2.1 修改site url

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# URL
## If your site is put in a subdirectory, set url as 'http://yoursite.com/child' and root as '/child/'
url: https://zhouhuahui.github.io
root: /

2.2 修改作者名字

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# Site
title: Hexo
subtitle: ''
description: ''
keywords:
author: zhouhuahui
language: en
timezone: ''

2.3 修改deploy

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deploy:
  type: git
  repository: git@github.com:zhouhuahui/zhouhuahui.github.io.git
  branch: master

3. hexo基本指令

3.1 创建一个post

1

$ hexo new "My New Post"

3.2 清空public文件夹

在自己的博客根目录下面，有两个重要的文件夹：public, source。source是放自己的文章的地方，public是将要上传到github上，并进行网页显示的内容，public文件夹自己不要动，用指令操作就可以了。

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$ hexo clean

3.3 在public下生成静态内容

1

$ hexo g

3.4 上传到github(部署)

1

hexo d

在执行上述命令之前，要先用npm安装一个东西：

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npm install hexo-deployer-git --save

如果觉得这个慢，可以将源定为淘宝的镜像

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2

npm install -g cnpm -registry=https://registry.npm.taobao.org
cnpm install hexo-deployer-git --save

可能会出现ssh之类的问题，在另一篇博客中写。

3.5 本地显示

在本地模拟网页的显示，跟访问github.io网站的效果一样。

1

$ hexo s #在4000端口创建一个服务器

在浏览器中输入：localhost:4000 进行访问

4. yilia主题配置

4.1 修改theme

theme存放在/themes/文件夹中，里面有一个landscape的文件夹，是系统默认主题的文件夹。因此我可以把别人的主题文件夹克隆过来。

https://github.com/litten/hexo-theme-yilia 我使用yilia主题

4.1.1 安装

1

$ git clone https://github.com/litten/hexo-theme-yilia.git themes/yilia

4.1.2 主题配置

4.1.2.1 修改主题

在hexo根目录下有一个_config.yml，配置theme：theme: yilia

4.1.2.2 解决错误

我在 localhost:4000 里面点击“所有文章”之后，报错，按照它给的解决办法很快解决了，之后就可以查看所有文章了。先输入命令 npm i hexo-generator-json-content --save ，然后在hexo项目的根目录下面的 _config.yml 文件末尾加入：

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jsonContent:
  meta: false
  pages: false
  posts:
    title: true
    date: true
    path: true
    text: false
    raw: false
    content: false
    slug: false
    updated: false
    comments: false
    link: false
    permalink: false
    excerpt: false
    categories: false
    tags: true

4.1.2.3 更改头像

如果想要设置自己的头像，怎么办呢？在themes/yilia/下的_config.yml文件中，修改或增加以下信息：

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#你的头像url
avatar: http://localhost:9000/1000/10/10/images/shanna.jpg
#不一定是这个地址，只是你的头像的地址

4.1.3 更新

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$ cd themes/yilia
$ git pull

如果对这个yilia的主题用的不好，可以看看：https://github.com/litten/BlogBackup/tree/master/themes/yilia

4.2 上传图片

如果你想要在文件中加入一些图片，怎么办呢？你需要asset folder
首先更改 _config.yml 文件，找到writing部分，设置post_asset_folder为true，然后，就发生一些变化：如果你 hexo new a，出现的是 a文件夹和 a.md，而不仅仅是a.md。假如 a文件夹 中有一个 a.jpg，如何让它显示出来呢，使用下面的hexo命令：

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{% asset_img a.img %} #表示从asset folder中找a.img图片

4.3 无法显示数学公式

https://www.jianshu.com/p/7ab21c7f0674 这是很好的一篇教程

4.3.1 更换markdown渲染引擎

更换Hexo的markdown渲染引擎，hexo-renderer-kramed引擎是在默认的渲染引擎hexo-renderer-marked的基础上修改了一些bug，两者比较接近，也比较轻量级。

在git中执行下述命令

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$ npm uninstall hexo-renderer-marked --save
$ npm install hexo-renderer-kramed --save

4.3.2 更改配置

在 /themes/yilia/_config.yml 中找到下面的行，然后更改：mathjax: true

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# Content

# 文章太长，截断按钮文字
excerpt_link: more
# 文章卡片右下角常驻链接，不需要请设置为false
show_all_link: '展开全文'
# 数学公式
mathjax: true
# 是否在新窗口打开链接
open_in_new: false

4.4 无法显示mermaid

https://github.com/webappdevelp/hexo-filter-mermaid-diagrams

很简单，只需要下载一个插件，然后更改配置。最后

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$ hexo clean
$ hexo g

4.5 代码行显示错乱

https://blog.csdn.net/weixin_41287260/article/details/103051056

这是由于yilia主题让代码自动换行的结果，可以修改yilia主题下的某个文件，禁止换行。

修改themes/yilia/source/main.0cf68a.css的内容：将white-space:pre-wrap删除。

4.6 修改代码块的样式

直接修改编译好的文件。路径为：theme/yilia/source/main.0cf68a.css:

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(1)修改代码背景色，
搜索 .article-entry .highlight, 修改background后面的颜色
将 pre{background:#272822;
改为 pre{background:#fff5e1; #米黄色背景

(2)修改行号颜色，
搜索 .article-entry .highlight .gutter pre .line
将.article-entry .highlight .gutter pre .line{color:#666
改为.article-entry .highlight .gutter pre .line{color:#fc0000

(3)修改代码字体颜色 
搜索 .article-entry .highlight .line
将.article-entry .highlight .line{color:#fff;
修改为.article-entry .highlight .line{color:#00ff0d;

4.7 trouble

1. 1	#是个特殊的字符，使用它时前后加一个空格。不然hexo g的时候会出错

2. 不要使用多级列表

3. 列表后换行，才能写代码区

4. 不要再行的开头写行内代码区，以防万一，直接在开头添加一些无关紧要的字符。我有一次在开头使用行内代码区：

   1	​```<meta>``` 标签...

   上面的写法被hexo/yilia解析错误，导致yilia主题运行出现严重错误。

5. 不要在代码块中使用tab进行缩进。

1 导论

参考吉林大学编译原理网课资源

1.1 编译原理思维导图

1.2 编译器的组成及各部分的功能及作用

1. 词法分析 词法分析器根据词法规则识别出源程序中的各个记号（token），每个记号代表一类单词。源程序中常见的记号可以归为几大类：关键字、标识符、字面量和特殊符号。词法分析器的输入是源程序，输出是识别的记号流。词法分析器的任务是把源文件的字符流转换成记号流。本质上它查看连续的字符然后把它们识别为“单词”。 2. 语法分析 语法分析器根据语法规则识别出记号流中的结构（短语、句子），并构造一棵能够正确反映该结构的语法树。 3. 语义分析 语义分析器根据语义规则对语法树中的语法单元进行静态语义检查，如类型检查和转换等，其目的在于保证语法正确的结构在语义上也是合法的。 4. 中间代码生成 中间代码生成器根据语义分析器的输出生成中间代码。中间代码可以有若干种形式，它们的共同特征是与具体机器无关。最常用的一种中间代码是三地址码，它的一种实现方式是四元式。三地址码的优点是便于阅读、便于优化。 5. 中间代码优化 优化是编译器的一个重要组成部分，由于编译器将源程序翻译成中间代码的工作是机械的、按固定模式进行的，因此，生成的中间代码往往在时间和空间上有很大浪费。当需要生成高效目标代码时，就必须进行优化。 6. 目标代码生成 目标代码生成是编译器的最后一个阶段。在生成目标代码时要考虑以下几个问题：计算机的系统结构、指令系统、寄存器的分配以及内存的组织等。编译器生成的目标程序代码可以有多种形式：汇编语言、可重定位二进制代码、内存形式。 7 符号表管理 符号表的作用是记录源程序中符号的必要信息，并加以合理组织，从而在编译器的各个阶段能对它们进行快速、准确的查找和操作。符号表中的某些内容甚至要保留到程序的运行阶段。 8 出错处理 用户编写的源程序中往往会有一些错误，可分为静态错误和动态错误两类。所谓动态错误，是指源程序中的逻辑错误，它们发生在程序运行的时候，也被称作动态语义错误，如变量取值为零时作为除数，数组元素引用时下标出界等。静态错误又可分为语法错误和静态语义错误。语法错误是指有关语言结构上的错误，如单词拼写错、表达式中缺少操作数、begin和end不匹配等。静态语义错误是指分析源程序时可以发现的语言意义上的错误，如加法的两个操作数中一个是整型变量名，而另一个是数组名等。

插入数学公式

typora的公式功能使用的是letex

以下是插入公式的源代码

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$$
\Sigma = \{A,B\}\\
\sigma = \{a,b\}
$$

形式为：

其中 \\ 表示换行，其他更多操作，我没有记录，现在发个链接，以后用到了再学习。

https://blog.csdn.net/qq_35896136/article/details/104975932
https://www.cnblogs.com/muyisir/p/11440164.html

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$$
a^{2m-1}
$$

如何插入内联公式

要是用这个功能，必须在typora中的$file/preferences$中进行设置

1

我使用了希腊字母$\alpha$

我使用了希腊字母$\alpha$

1

~~ee~~

形式：ee

链接引用

有时候写文章的时候，发现有些话是来自某个链接文章的，我该如何优雅地引用呢，这就要用到typora的链接引用功能。

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我经常使用[百度][1]

[1]: https://www.baidu.com

我经常使用百度

脚注

1
2
3

百度[^ 1]

[^1]: https://www.baidu.com

百度 ¹

理论基础

git中记录的是什么？

到了版本4，总共存储了8个文件。版本2中File1, File2文件更改了，所以又存储了这两个新的文件（旧的文件当然也保存了），这样就为版本控制产生了方便。

实战

我在github上又创建了一个github账号，用的是学校邮箱，username是zhouhuahui2。以前用qq邮箱创建了一个username为zhouhuahui 的账号。

初始化git

当创建好github账户后，这样就可以在自己的电脑中创建一个文件夹，用来管理自己的该账户下的repository。

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2

git remote add origin https://github.com/zhouhuahui2/test_repo1.git
#在本地创建远程库，远程库的名字是origin

1. 创建GitRep2文件夹

2. 进入该文件夹，打开git bash

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git config --global user.name 'zhouhuahui2' #设置用户名
git config --global user.email 'zhouhh2517@mails.jlu.edu.cn' #设置用户邮箱
git config --list #检验是否成功
git init

1. 1 2 3 4 5

   #创建一个文件test1.txt，上传至远程库 <手动创建一个文件> git add --all git commit -m "update" git push -u origin master #git push

permission denied

这个原因是在windows操作系统中登入的是zhouhuahui的账号，而不是zhouhuahui2的。

branch分支操作

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git branch <branch_name> #创建分支

1

git branch #查看分支

1

git checkout <branch_name> #切换到指定分支

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2

git branch -d <branch_name> #删除分支
#删除分支前必须先切换到其他分支

add

1

git add -r --cached build # 删除add错的文件夹

pull

git pull命令的作用是：取回远程主机某个分支的更新，再与本地的指定分支合并。

1
2

git pull <远程主机名> <远程分支名>:<本地分支名>
git pull origin master:branch1 #将远程主机origin的master分支拉取过来，与本地的branch1分支合并。

未产生冲突的pull

创建了一个zhouhuahui/test1项目，只有README.md文件

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# test1
aaa

bbb

ccc

然后copy到本地

接着，更新远程的README.md文件

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# test1
aaa

bbb

ccc

ddd

eee

在本地test1项目下创建一个新的分支：git branch branch1

pull到branch1：git pull origin master:branch1

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# test1

aaa

bbb

ccc

ddd

eee

如何解决冲突

参考 https://www.cnblogs.com/zjfjava/p/10280247.html

status

git status查看当前状态

log

git log查看历史版本号

reset

git reset [--hard] {历史版本号}，可以回退到某个版本。有以下几个情况要考虑：

1. 假如你add了一些文件，但是后悔了，此时可以通过git reset HEAD来取消add的文件。因为你只是add了，但是并没有commit，因此没有产生新的版本号，只需用HEAD版本，也就是当前版本，就可以将add的文件取消。
2. 假如你commit了，那么在本地就会产生一个新的版本号，此时你要回退到上一个版本，就要用git reset HEAD^。如果要回退很久之前的把呢不能，那么使用git log查看版本号。
3. 假如你不仅要让本地回退，还要让工作区回退，那么就很严格了，因为工作区一旦回退，就没法撤销，也就是你电脑文件中的文件所做的更改都没了。git reset --hard HEAD^，本地仓库和工作区都回退到上一个版本。

例如：我有一个文件README.md

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# test1

aaa

bbb

ccc

ddd

eee

先更改为：

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# test1

aaa
aaa
bbb

ccc

ddd

eee

然后直接add： git add README.md。

git status:

执行：git reset HEAD，撤销之前的add

如果执行：git add README.md和git commit -m "none"。接着要想本地仓库会退，就要用: git reset HEAD^。此时本地仓库确实回退了，但是工作区的代码仍然是：

使用git log，得到HEAD的版本号是02fd64957ec40f65d3c0ce347bba96d0cd40ac89

因此，可以通过：git reset --hard 02fd64957ec40f65d3c0ce347bba96d0cd40ac89来回退工作区：

参考资料：https://blog.csdn.net/chenpuzhen/article/details/92006378

如何处理接受到的pr

1. 在自己的本地仓库创建一个branch_test，假如要merge的分支是branch1（有可能是master）

   1 2	git branch branch_test git checkout branch_test

2. 从提交pr的用户(zhouhuahui)的远端拉取代码

   1	git pull git://github.com/zhouhuahui/test_rep1.git master

3. 解决冲突

4. 切换到branch1，并且merge branch_test

5. 上传到远程的branch1

git clone远程仓库的多个分支

git clone 默认是克隆Head指向的master分支，如果是多分支，如果是多分支，我们该如何做呢？

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git clone https://github.com/zhouhuahui/MiniOB.git
cd MiniOB
git branch -a

此时，发现输出是：

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* master
  remotes/origin/HEAD -> origin/master
  remotes/origin/featrue_org
  remotes/origin/feature_ob
  remotes/origin/master

然后我们可以clone所有分支：

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git checkout -b featrue_org origin/feature_org
git checkout -b feature_ob origin/feature_ob

git设置代理

参考 git如何设置使用代理 - 简书 (jianshu.com)

添加和删除git全局配置

参考 添加和删除git全局配置（git config —global）_wang的博客-CSDN博客

使用git生成patch

git format-patch {base commit id}..{latest commit id}

问题

fatal: refusing to merge unrelated histories

这是在git pull时遇到的，可以这样解决：

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git pull origin main --allow-unrelated-histories

如何编辑冲突

在git pull时肯定会遇到conflict，这时需要我们看哪些文件conflict了。比如：

通过git status也可以查询到。

然后打开对应的文件，会看到类似于这样的内容：

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a123
<<<<<<< HEAD
b789
=======
b45678910
>>>>>>> 6853e5ff961e684d3a6c02d4d06183b5ff330dcc
c

其中：冲突标记<<<<<<< （7个<）与=======之间的内容是我的修改，=======与>>>>>>>之间的内容是别人的修改。最简单的编辑冲突的办法，就是直接编辑冲突了的文件，把冲突标记删掉，把冲突解决正确。

1 操作系统概述

1.1 操作系统概念

硬件抽象层（HAL）：硬件抽象层是位于操作系统 内核与硬件电路之间的接口层，其目的在于将硬件抽象化。它隐藏了特定平台的硬件接口细节,为操作系统提供虚拟硬件平台,使其具有硬件无关性,可在多种平台上进行移植。 从软硬件测试的角度来看，软硬件的测试工作都可分别基于硬件抽象层来完成，使得软硬件测试工作的并行进行成为可能。

操作系统运行视图：

操作系统的作用：管理系统中的软硬件资源；为用户（应用程序）提供良好的服务。

操作系统定义：是位于硬件层(HAL)之上，所有其它软件层之下的一个系统软件，是管理系统中各种硬/软件资源，方便用户使用计算机系统的程序集合。

1.2 操作系统的历史

1.2.2 操作系统的完善

1. 多道批处理系统
2. 分时系统
3. 实时处理系统
4. 通用操作系统

1.2.3 操作系统的发展

1.计算机体系结构由集中向分散的发展，出现了计算机网络，由此产生网络操作系统和分布式操作系统；

2.随着家用和商用微型计算机的普及，出现了单用户多任务的操作系统；

3.大型计算任务要求计算机系统具有极强的计算和处理能力，产生了支持多处理器的并行操作系统；

4.随着各种处理器芯片和存储介质在控制领域的广泛应用，要求操作系统具有专用的特性，出现了微内核操作系统体系结构，如嵌入式和智能卡系统；

5.随着芯片集成度的提高，提高单处理器速度已近极限，多核技术应运而生。新一代操作系统遇到的问题：多核的并发控制；多核下的进程调度。

1.3 操作系统的特性

1. 程序并发性。
2. 资源共享性
3. 程序异步性。中断随机发生，致使程序切换不确定，不可预知。
4. 虚拟性。利用虚拟技术把一个物理实体变为若干个逻辑实体；
   如：多道程序系统

        虚拟存储管理技术
        虚拟设备管理
   

1.4 操作系统的分类

只说那些重要的。

1. 单用户操作系统
   特点：单用户，多进程，多线程。
2. 网络操作系统
   提供网络服务：database server; ftp server; e-mail server; telnet server
3. 分布式操作系统：
   特点：统一OS；资源共享；可靠性；透明性
4. 多处理机操作系统：多个CPU
5. 嵌入式操作系统：微内核结构（Micro-kernel）

1.5 操作系统的硬件环境

定时装置产生中断，造成处理器状态转化，把一些信息压入系统栈，当程序要访问存储器时，就需要地址映射机构，寄存器和存储保护设施，当要进行I/O时，就需要通道与DMA控制器和I/O保护，程序的所有与硬件相关的资源相关的操作都要特权指令与非特权指令。

2 进程，线程与作业

2.1 多道程序设计

道数少造成资源利用率低，道数多造成系统开销大，程序响应速度低。

2.2 进程的引入

多道系统中的程序不断地暂停于推进：
暂停：保存现场（PSW+PC，寄存器）
推进：回复现场（寄存器，PSW+PC）

程序暂停的原因：
（1）自身原因：等待资源，启动I/O
（2）剥夺CPU

进程定义：可参与并发执行的程序称为进程。
强调：动态：执行中的程序
并发：可与其他进程同时执行

进程状态（基本状态）：
运行态（RUN）
就绪态（READY）
等待态（WAIT）

2.3 进程控制块

PCB：标志进程存在的数据结构，其中保存系统管理进程所需的全部信息

PCB的内容：

进程的组成：
1.PCB
2.程序：代码(code)；数据(data)；堆栈(stack+heap)
只表示进程的静态特征。

进程的队列：

2.4 进程的类型

系统进程
用户进程

2.5 进程的创建与撤销

除了初始进程外，其他进程都由父进程创建

2.6 线程及其控制块

什么是线程：对于一个任务，它有多个并发运行的子任务，由于子任务间耦合较为紧密，所以用进程来描述子任务非常不合适。一个线程是单一顺序的控制流，所有线程协同执行不同的角色。

线程的引入：
同一进程中包含多个线程
多个线程共享进程代码，数据，堆
线程上下文只涉及寄存器和栈，切换速度块
相关线程之间通讯方便，快捷

进程与线程的区别：

多进程结构：

多线程结构：

TCB：Thread Control Blolck 线程控制块

2.7 线程的实现

用户级别线程：User-level thread
核心级别线程：Kernel-level thread

3 中断与处理器调度

3.1 中断与中断系统

中断装置：

中断响应与处理基本过程：

中断源与中断字

中断类型：强迫性中断与自愿性中断

中断向量表

中断优先级

中断屏蔽

中断处理程序（把PSW和PC处理完之后）：

用户处理中断的过程：中断续元表

3.2 处理机调度

考虑因素：scheduling criteria：

几个处理机调度算法

处理机调度时机：4个时机

3.3 调度级别与多级调度

交换（swap）与中级调度（mid-level scheduling）：目的是控制并发度

作业与高级调度

3.4 实时调度

周期性实时任务可调度的判断：

最早截止期优先调度

速率单调调度

3.5 Linux进程调度

自旋锁用于多处理机系统中，将核心分为若干相对独立的部分，不同的CPU可以同时进入和执行核心中的不同部分，实现时可以为每个相对独立的区域设置一个自旋锁。

4 互斥，同步与通信

4.1 并发进程

前驱图

程序的顺序性

程序的并发性

程序并发执行的条件：Bernstein条件：P1和P2无前驱关系，则可以并发执行

4.2 进程互斥

临界区管理原则：

进程互斥的硬件实现：test_and_set，不满足有限等待性

满足有限等待性的test_and_set

多处理机的互斥：锁总线

4.3 进程同步

一组进程，为协调其推进速度，在某些关键点处需要相互等待与相互唤醒，进程之间这种相互制约的关系称为进程同步，简称同步(Synchronization)。

典型同步机制：
信号量与P/V操作
条件临界区
管程

生产者和消费者问题：互斥与同步的实现：

生产者与消费者问题，并发性提高策略：

读者与写者问题：

管程有等待/唤醒机制：wait, signal

唤醒时有3中处理方法（P唤醒Q）：

1. P等待，Q运行，直到Q退出或等待（Hoare）
2. Q等待，P继续，直到P退出或等待（Java）
3. 唤醒是管程中可执行的最后一个操作（Hansen）

磁头引臂调度问题：

5 死锁与饥饿

5.1 死锁的概念

5.2 死锁的类型

5.3 死锁的条件

5.4 死锁的处理

死锁预防：静态，进程有关资源的活动按照某种协议加以限制

死锁避免：动态，实时检测进程的资源申请，拒绝不安全的请求，保证不发生死锁。

5.5 资源分配图

5.6 死锁预防

5.7 死锁避免

安全状态与安全进程序列

银行家算法

死锁检测算法：本质上是资源分配图的约简算法

6 存储管理

7 文件系统

7.2 文件的访问方式

顺序访问

随机访问

7.3 文件的组织

逻辑组织：外部组织形式，用户看到的组织形式

物理组织：内部组织形式，物理存储设备上的组织形式

OS完成逻辑组织形式到物理组织形式的转换

文件的逻辑组织：
流式文件：文件由字节序列组成
记录式文件：记录的序列

物理组织：
逻辑组织到磁盘块的映射
顺序结构：一个文件占有若干连续的磁盘块
链接结构
索引结构：inode
散列结构
倒排结构

文件的物理组织与内存存储管理（页式，段式等）相似。

7.4 文件控制块

每一个文件有一个FCB，保存在外存中。
打开文件时，将FCB读入内存

目录项：
目录文件中的一项，内容为FCB

文件目录的改进：

7.7 文件系统的实现

7.7.1 内存所需表目

7.7.2 外存空间管理

成组链接方式：空闲块表与空闲块链的结合

外存空间管理（成组链接等）与空闲内存管理（位示图等）相似

外存空间有导引快，超级块（就是成组链接中的超级块，磁盘中有一块，内存中也有相同内容的一块），inode区域（保存所有文件的inode），目录与文件区。

专业英语

1 操作系统概述

HAL：Hardware Abastraction Layer; 硬件抽象层

Micro-kernel：微内核，用于嵌入式操作系统

2 进程，线程与作业

PSW：Program Status Word 程序状态字；可用于OS在管态（系统态）和目态（用户态）之间的转换；PSW用来存放两类信息：一类是体现当前指令执行结果的各种状态信息，另一类是存放控制信息，称为控制状态，如允许中断(IF位)

PC：Program Counter 程序计数器。

PCB：Process Control Block 进程控制块

Process Context：进程上下文

TCB：Thread Control Block 线程控制块

User-level thread

Kernel-level thread

3 中断与处理器调度

interrupt：中断

interrupt mask：中断屏蔽

CPU burst cycle：CPU阵发期

CPU burst time：

I/O burst cycle

preemptive：剥夺式

FCFS：First Come First Serve。先到先服务

SJF：Shortest Job First 最短作业优先算法

SRTN：Shortest Remaining Time Next 最短剩余时间优先

HRN：Highest Response Ratio Next 最高响应比优先

HPF：Highest Priority First 最高优先数

RR：Round Robin 循环轮转算法

MLQ：Multi-Level Queues 分类排队算法

FB：Feed-Back 反馈排队算法

degree of multi-programming：并发度

swapping：交换

mid-level scheduling：中级调度

Real-time Scheduling：实时调度

Starting deadline：开始截止期

Processing time：处理时间

Completion deadline：完成截止期

EDF：Earliest Deadline First 最早截止期优先调度

RMS：Rate Monotonic Scheduling 速率单调调度

spin_lock：自旋锁

4 互斥，同步与通信

Bernstein条件

shared variable：共享变量

critical region：临界区

mutual exclusion：互斥性

progress：进展性

bounded waiting：有限等待性

test_and_set：进程互斥的硬件实现

Bus-locking ：锁总线

Bus-unlocking：总线解锁

Synchronization：进程同步

Primitive：原语，一段不可间断执行的程序

semaphore：信号量

monitor：管程

LOOK：elevator algorithm 电梯算法（磁头引臂调度问题）

IPC：Inter-Process Communication 进程通信

memory sharing：共享内存

message passing：消息传递

buffering：有缓冲途径

non-buffering：无缓冲途径

5 死锁与饥饿

deadlock：死锁

mutual exclusion：资源独占

non preemption：不可抢占

hold-and-applying：保持申请

circular wait：循环等待

deadlock prevention：死锁预防

deadlock avoidance：死锁避免

deadlock detection：死锁检测

deadlock revovery：死锁恢复

Banker’s algorithma：银行家算法

6 存储管理

First Fit：首次适应（动态异长的分区分配算法）

Best Fit：最佳适应

Worst Fit：最坏适应

Next Fit：邻近适应

OPT：最佳置换算法

FIFO：先进先出置换算法

LRU：Least Recently Used 最近最少使用算法

CLOCK：时钟置换算法（NRU，Not Recently Used，最近未用算法）

1 随机事件及概率

1.1 随机试验

1.2 样本空间与随机事件

我们将随机试验E的所有可能结果组成的集合称为E的样本空间，记为S，样本点是S中的元素。
比如，E(抛硬币)的样本空间是{H, T}

我们称实验E的样本空间S的子集为E的随机事件，当且仅当这一子集中的一个样本点出现时，称这一事件发生。例如，实验E（连续三次抛掷一个硬币），事件A（第一次为H），则A={HHH，HHT，HTH，HTT}

事件间的关系和事件的运算。
相等
和事件
积事件
差事件
A与B互不相容
A与B互为逆事件（对立事件）：A与B的和事件是样本空间S，A与B的积事件是空集。

1.3 频率与概率

频率与概率是相对于事件来说的，A发生的频率，A发生的概率。

概率是事件A在一次试验中发生的可能性的大小。

根据概率的定义，概率的集合函数满足：
1.非负性
2.规范性
3.可列可加性

由概率，可得概率的性质：
1.空事件的概率为0
2.有限可加性
3.若A是B的子集，则P(B-A)=P(B)-P(A)。利用了性质2
4.逆事件的概率。
4.加法公式

1.4 等可能概型（古典概型）

等可能概型：
1.试验的样本空间只包含有限个元素
2.试验中每个基本事件发生的可能性相同

1.5 条件概率

在事件A发生的条件下事件B发生的概率，即为条件概率，P(B|A)

乘法定理：

1.5.1 全概率公式与贝叶斯公式

全概率公式的意义是：在很多实际问题中，P(A)不容易直接求得，但是却容易找到S的一个划分，通过间接的方式求得P(A)。

复杂事件A发生了，关心是哪种划分导致了A的发生，即A发生的情况下划分发生的概率，全概率公式讨论划分发生的情况下A发生的概率。

机器调整的良好和机器调整的不好是两个划分，每个划分由对应的概率，但是这种概率是先验概率，当第产品生产出来之后，根据贝叶斯公式，可以计算产品合格情况下机器良好的概率，或者产品不合格情况下机器良好的概率，进而调整机器良好的概率，这个概率是后验概率。

1.6 独立性

2 一维随机变量及其分布

2.1 随机变量

当样本空间不是实数集合，X=X(e)表示随机变量，比如，空气污染正常表示1，空气污染严重表示2，这两个事件不是实数，所以需要函数来把事件映射到实数上；当样本空间本身是实数时，就没有必要进行映射，X就是随机变量。

样本空间相当于定义域，样本点相当于定义域上的每个可能取值，而随机变量就是相当于函数中的变量x。不过这里用X表示随机变量，x表示随机变量的某个可能取值。

2.2 离散型随机变量及其分布律

分布律就是X取某个值的概率。

2.2.1 二项分布

二项分布就是二项展开式的单项。

2.2.2 泊松分布

泊松分布是由二项分布推出来的。

我们怎么推出这个公式呢？我们在一个很小的区间内，假设发生次数为lamda，且这个区间分为n个划分，则可假设每个划分下只会出现发生或者不发生，即为0/1分布，且划分内发生的概率为p=lamda/n，则区间内发生次数为k的概率可以通过二项分布B(n,p)算出来。

这个所谓的区间及其发生次数，可以表示，1分钟内来电次数，也可以表示，很多产品中的次品数量。区间长度是n，发生次数是lamda。p=n*lamda。同时，这个情况也要满足一些条件：平稳性，无后效性。

一般，当n>=20，p<=0.05时，用泊松定理计算的结果效果很好。

2.2.3 几何分布

由二项分布推出来的，两次成功时中间的试验次数

2.3 随机变量的分布函数

随机变量的分布函数F(x)满足右连续性。这个分布函数就是指小于等于某个值的概率，与分布律不一样，分布律表示等于某个值的概率。

2.4 连续型随机变量及其概率密度

二项分布与泊松分布是离散型随机变量分布，均匀分布，指数分数，正态分布等是连续型随机变量分布。

2.4.1 均匀分布

2.4.2 指数分布

泊松分布描述某事件在特定时间间隔中发生的次数
指数分布给出两次连续事件发生时的等待时间的分布

指数分布具有无记忆性，也就是说，在等待时间大于s的情况下等待时间大于s+t的概率和本来等待时间大于t的概率相同。

指数分布怎么由泊松分布推出来的呢？要计算F(t)（事件第一次发生的时间为t的概率），则计算1-p(T>t)，P(T>t)表示在0-t区间发生了0次事件的概率，即计算泊松分布在lamda, k=0下的函数值。

因此指数分布中的参数theta等于泊松分布中的参数lamda。

参数估计与假设检验

最大似然估计

https://zhuanlan.zhihu.com/p/26614750

计算机组成与设计

理解程序性能

算法：决定源代码的数量和执行I/O操作的数量

程序语言，编译器和体系结构：决定每行源代码对应机器指令的数量

处理器和存储器系统：决定指令执行的速度快慢

I/0系统（硬件和操作系统）：n决定I/O操作执行的速度快慢

处理器（CPU）内部构成

数据通路：负责完成算术运算

控制器：负责指导数据通路、存储器和I/O设备按照程序的指令正确执行

高速缓冲存储器Cache：快速访问数据的小而快的SRAM存储器

抽象

抽象便于构建复杂系统，掩盖底层计算机系统细节

指令集体系结构（ISA）：硬件和底层软件之间的接口

应用二进制接口（ABI）：n基本指令集和操作系统接口

实现：相关的细节和接口，遵循体系结构抽象的硬件

数据安全

易失性主存储器：断电时会丢掉所有数据

非易失性二级存储器：
磁盘
闪存
光盘

存储体系

性能的定义

1. 响应时间：完成某任务需要的总时间，包括硬盘访问、内存访问、I/O活动、操作系统开销和CPU执行时间等。
2. 吞吐率：也叫带宽，单位时间内完成的任务数量

性能的测量

1. 消逝时间：总的响应时间，包括处理时间, I/O操作, OS开销, 空闲时间等

   决定了系统的性能

2. CPU时间：在程序本身花费的时间，不包括等待I/O或者运行其他程序的时间；

   包括运行用户程序的时间和操作系统为用户服务花去的CPU时间

CPU时钟

主时钟不断产生固定频率的时钟

时钟周期：一个时钟持续的时间

始终频率：每秒包含的时钟周期数

计算机性能改进：
减少程序的时钟周期数量
增加时钟频率
硬件设计者需要权衡时钟频率和时钟周期数量

指令数和每条指令的平均时钟周期数（CPI）

Amdahl’s Law

在改进计算机的某个方面时期望总性能的提高与改进大小成正比

数据的表示和运算

根据IEEE754标准，浮点数的阶码用移码表示。
对于单精度浮点数的阶码，有8位，则其偏置常数是127，如果阶码的值是2的话，阶码就应该表示为128+2=130的无符号8位二进制的形式（或者将补码的最高一位加1，溢出的不管，也可以得到同样的结果）

计算机的语言

指令集

一台计算机的全部指令

MIPS指令集

寄存器和主存储器

寄存器的访问速度比主存快得多

对主存储器数据的操作要用取数指令lw和存数指令sw。

编译器必须尽量使用寄存器访问变量：
仅仅把不经常使用的变量放到内存（spilling register，寄存器溢出）；
寄存器的高效利用对系统优化非常重要

处理器

CPU overview

这张图是为了MIPS指令集而设计的CPU概览，受MIPS指令集的设计影响很大，总体来说，CPU会为每种可能都走一遍，但是由控制器来决定最终选择谁的结果。PC的更新由多选器决定是PC+4还是指令中指定的新的PC；ALU的源操作数可以是两个寄存器或者一个寄存器和立即数；保存到寄存器中的数据可以来自ALU的计算结果或者存储器中取出来的结果。

MIPS流水线

5段，每段一步

1. IF: 从存储器读取指令

2. ID: 指令解码并读取寄存器

3. EX: 执行操作或计算地址

4. MEM: 访问存储器操作数

5. WB: 将结果写回寄存器

冒险

结构冒险：需要的资源被占用

数据冒险：需要等待前面指令完成其数据读写操作

控制冒险：根据前面正在执行的指令决策控制操作

结构冒险：在单存储器中的MIPS流水线，Load/Store对存储读/写数据时，取下一条指令的操作只能阻塞到数据访问周期结束，将导致流水线冒泡。因此流水的数据通路需要将指令和数据分别存储。

数据冒险：存在这样的指令，必须依赖于之前访问数据的指令完成

转发（旁路）

分支预测

延长流水线并不能提前确定分支结果

预测分支结果：仅在预测错误时，才发生阻塞

在 MIPS 流水线中：
可以预测分支不发生
预测正确时，分支后的取指操作将不会有任何延迟，流水线全速执行。

静态分值预测和动态分支预测

怎样阻塞流水线

1. 将ID/EX 寄存器中的控制变量的值置为0
2. 阻止更新 PC 和 IF/ID 寄存器中的值

实验1：以太网MAC帧

以上是以太网帧的格式，其中，LLC-PDU长度/类型表示：如果LLC-PDU为数据时，则表示以字节为单位的长度，如果LLC-PDU是上层协议时，表示的是上层协议类型。由于LLC-PDU最长只能是1500，那么，如果LLC-PDU长度/类型字段值小于或等于05DC(1500)，则表示数据长度，如果LLC-PDU长度/类型字段大于05DC，则表示上层协议类型。下面是值与协议类型对照表

1
2
3
4

0800H: IP协议
0806H: ARP协议
86DDH: IPV6协议
其他(大于05DC): 自定义数据类型

由于LLC-PDU包含了LLC帧首部的4个字节：DSAP(1B), SSAP(1B), 控制(2B )，因此如果LLC-PDU长度/类型字段值为0040时，LLC-PDU的数据字段只能为64-4=60字节。

LLC的控制字段：输入02H表示LLC信息帧（显示0200）；（注：回车后变成0200，该帧变为：信息帧，控制字段的长度变为2字节）

windows cmd下输入ipconfig 命令可以看到以太网适配器的IP地址、子网掩码及默认网关；
windows cmd下输入route print 命令可以查看路由表

1. 说明DSAP和SSAP的含义？如果编辑一个监控帧，如何设置控制字段？

   （1）DSAP：目的服务访问点

          SSAP：源服务访问点
   

   （2）LLC控制字段有16位，其中两位SS字段用来执行监控功能，00表示准备接受RR，10表示未准备接受RNR，01表示拒绝REJ；4位x位用于保留，设为0；以为P/F位，命令LLC/PDU传输或响应LLC/PDU传输。

2. 说明为什么数据区不需要数据长度的限制？

   以太网帧的协议类型/数据长度字段为0700表示自定义数据帧，对于此类数据帧没有长度限制。

3. 解释路由表项的含义

   在路由表项中查不到目的网络地址或主机地址的IP包，被自动送往网关路由器202.198.151.254, 跃点数表示传输过程中最多需要经过多少个网络才能到达目标，目的是防止无用的IP包在网上流散。

实验2：IP，IPV6

IP

IP是一个无连接的、不可靠的、点对点的协议，只能尽力(Best Effort)传送数据，不能保证数据的到达

以上是IP协议的格式。

首部长度：可以表示的最大长度是15个单位（一个单位占4字节），因此IP首部最大长度为60字节。
总长度：整个IP数据包的长度，不超过最大传输单元MTU
标志：占3位，目前只有前两位有意义
标志字段的MF(More Fragment)：1表示后面还有分片
标志字段的DF(Don’t Fragment)：0表示允许分片
片偏移：以8个字节为偏移单位
协议：1表示ICMP；6表示TCP；17表示UDP；
首部校验和：

如何计算机首部校验和：

每两个16位的计算过程采用反码加法算法，如

1
2
3
4
5
6
7

 1100111
 1011101
---------
11000100
|----->1
---------
 1000101

IP数据包分片示例

如何编辑IP包

下面是编辑IP包的整个流程：
目的MAC地址->源MAC地址->源IP地址->目的IP地址->IP总长度->首部校验和

IPV6

由于IPv4最大的问题在于网络地址资源有限，严重制约了互联网的应用和发展。IPv6的使用，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。

如何编辑IPV6包

与编辑IP包不同的是，不需要计算总长度，只需要计算有效载荷长度。

IP分片

在windows cmd下输入命令ping -l 3000 172.16.0.12 表示向主机172.16.0.12发送长度为3000的ICMP报文。发送完了之后，打开协议分析器，检查具有相同表示字段的IP包有几个，这些包的内容是什么。

最后发现有一个ICMP报文，两个IP报文。ICMP报文的帧长度为1410，则可以算出IP协议部分的长度为1410-14=1396，但是由于IP协议部分包含了8字节的ICMP首部，所以数据字段为1396-20-8=1368字节；第一个IP报文的帧长度为1410，则IP协议部分长度为1410-14=1396，数据部分长度为1396-20=1376字节；第二个IP报文的帧长度为290，则IP协议部分的长度为290-14=276字节，数据部分的长度为276-20=256。验算：1368+1376+256=3000。

实验3：ARP协议

地址解析协议，即ARP（Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。

下面是ARP协议的工作过程的形象描述

ARP高速缓存
存放了最近IP地址到MAC地址之间的映射
windows cmd下输入arp -a 可以查看主机的arp缓存表

arp协议直接封装在以太网帧中，下面是arp报文的格式。

编辑arp包
以太网帧首部中，目的MAC地址是全1，在arp报文首部中，目的硬件地址是全0。

arp欺骗
arp欺骗主要是在arp包首部的源MAC地址和源IP地址做手脚。如果使得源MAC地址和源IP地址不匹配，则会对接收这个arp包的主机造成欺骗。

1. 若A,C,D在同一个网段，则D发送一个ARP请求报文给A，在其他都正常的情况下，将ARP层的源IP地址改为C的IP地址。那么在A的ARP缓存表中记录了C的IP地址和D的MAC地址的映射，每次发给C信息时，都会经过D
2. 网关在发送ARP应答报文时，在ARP层将源MAC地址改为错误的MAC地址，那么主机就会收到网关IP和错误MAC的映射，导致发送的包永远也到不了网关，因此上不了网。
3. 主机给网关发送ARP应答报文时，在ARP层将源MAC地址改为错误的MAC地址，那么主机永远也不会收到网关的报文，因此也上不了网。

如何避免arp欺骗呢？

实验4：ICMP协议

ICMP（Internet Control Message Protocol）Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议簇的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。

ICMP协议封装在IP数据包中

1
2
3

#常用的类型，代码
类型：8    代码：0    请求回显(ping请求)
类型：0    代码：0    回显应答(ping请求)

ping 202.198.151.151 测试网络联通性

tracert 202.198.151.151 测试目的主机路由线路的程序

如何编辑ICMP报文：就是填个ICMP首部的类型和代码字段，其他部分就按正常流程来。

实验5：UDP,DNS

UDP

UDP协议直接封装在IP数据包中：

UDP在计算校验和时，除了包含UDP的首部和数据以外，还包含了一个12字节的伪报头，伪报头包含IP报头的源IP和目的IP，让UDP检测数据确实已到达正确的目的端。
UDP的有效负载长度和IPV6的不一样，它包含了UDP报文的整个长度，而不仅仅是数据的长度。

DNS

在windows cmd下输入命令nslookup host34.netlab 可以查询域名为host34.netlab的服务器名称和ip地址。

在实验中编辑DNS报文的时候有几个点要注意：

1. UDP的源端口可以随便填写个大于1024的数，因为我们不要求本机的某个端口可以接受到DNS应答，只需要本机捕获到相应的DNS报文即可。

2. UDP的目的端口写53

3. 在实际中，DNS的数据帧是要广播出去的，但在实验中，可以指定目的主机的MAC地址和IP地址

4. 对DNS的编辑，主要是域名循环体的编辑，如果你要查询host34.netlab的ip地址，你可以弄3个域名循环体，第一个域名循环体的长度写6(host34的长度是6)，然后域标记写host34，第二个域名循环体的长度写6(netlab的长度是6)，然后域标记写netlab，第三个域名循环体的长度写0，表示结束。

   

   

实验6：TCP，端口扫描

下面是TCP协议的报文格式：

选项字段：长度可变，TCP最初只规定了一种选项，即最大报文段长度MSS，告诉对方我的缓存所能接收的报文段的数据字段的最大长度是MSS字节。MSS是TCP报文段中的数据字段的最大长度。

TCP三次握手

步骤如下：

1. 打开TCP工具，切换到客户端模式。
2. 地址输入172.16.0.253，这时学校的子网内的服务器，可以接受http请求，所以端口写80。
3. 点击连接
4. 在客户端发送一个数据
5. 点击断开
6. 查看协议分析器，找一下，就可以发现TCP连接，发送数据和断开连接的过程。

有时候断开连接的时候，第二个主机的ACK和FIN放在一起了，表示第二个主机没有数据要发送了，可以直接断开，正常来说，第二个主机是要先发送ACK，再发送一点数据，然后再发送FIN的。

TCP端口扫描

TCP端口SYN扫描，如果端口开放会有应答，否则会有RST回答。

使用TCP工具连接到172.16.0.253来做实验。

UDP端口扫描

UDP端口扫描是借助于ICMP协议的端口不可达报文来实现。如果目的主机端口开放，没有ICMP差错报文，反之，会收到ICMP目的端口不可达差错报文。

使用UDP工具连接到172.16.0.253来做实验。

实验7：FTP,HTTP

FTP

FTP协议的控制端口是21，数据端口是（20，如果采用PORT模式，不确定，如果采用PASV模式）

Port模式

FTP 客户端首先和服务器的TCP 21端口建立连接，用来发送命令，客户端需要接收数据的时候在这个通道上发送PORT命令。PORT命令包含了客户端用什么端口接收数据。例如：Port172.16.0.16,192,13，表示新开的端口是192×256+13=49165。在传送数据的时候，服务器端通过自己的TCP 20端口连接至客户端的49165端口发送数据。FTP server必须和客户端建立一个新的连接用来传送数据。

Passive模式

建立控制通道和Standard模式类似，但建立连接后发送Pasv命令。服务器收到Pasv命令后，打开一个临时端口（端口号大于1023小于65535）并且通知客户端在这个端口上传送数据的请求，客户端连接FTP服务器此端口，然后FTP服务器将通过这个端口传送数据。

很多防火墙在设置的时候都是不允许接受外部发起的连接的，所以许多位于防火墙后或内网的FTP服务器不支持PASV模式，因为客户端无法穿过防火墙打开FTP服务器的高端端口；而许多内网的客户端不能用PORT模式登陆FTP服务器，因为从服务器的TCP 20无法和内部网络的客户端建立一个新的连接，造成无法工作。

HTTP

主页访问：通过get方法提取网站主页文件。

页面提交：通过post方法提交信息。

HTTP是应用层协议，是WWW服务的支撑协议。

HTTP是基于客户/服务器模式，且面向连接的。典型的HTTP事务处理有如下的过程：

（1）客户与服务器建立连接；

（2）客户向服务器提出请求；

（3）服务器接受请求，并根据请求返回相应的文件作为应答；

（4）客户与服务器关闭连接。

HTTP是一种无状态协议，即服务器不保留与客户交易时的任何状态。这就大大减轻了服务器记忆负担，从而保持较快的响应速度。

端口是80.