2017-2018-1 20155231 《信息安全系统设计基础》第11周学习总结

2017-2018-1 20155231 《信息安全系统设计基础》第11周学习总结

教材学习内容总结

1. 理解虚拟存储器的概念和作用

• 虚拟存储器是硬件异常、硬件地址翻译、主存、磁盘文件和内核软件的完美交互。
• 虚拟存储器作为虚拟的工具：
  唯一的虚拟抵制是作为到数组的索引的。
  磁盘上数据的内容被缓存在主存中。
  VM系统通过将虚拟存储器分割为称为虚拟页（VP）。
  每个虚拟页的大小为P=2^P字节。
  物理存储器被分割为物理页（PP，也称为页帧），大小为P字节。
  在任何时刻，虚拟页面的三个子集：
  未分配的：VM系统还未分配的页
  缓存的：当前缓存在物理存储器中的已分配页
  未缓存的：没有缓存在物理存储器中的已分配页

2. 理解地址翻译的概念

• 地址翻译是一个N元素的虚拟地址空间（VAS）中的元素和一个M元素的物理空间地址（PAS）中元素之间的映射，MAP：VAS→PAS∪Ø
• 利用TLB加速地址翻译

3. 理解存储器映射

• Linux通过将一个虚拟存储器与一个磁盘上的对象关联起来，以初始化这个虚拟存储器区域的内容，这个过程称为存储器映射。
• 虚拟存储器区域可以映射到两种类型的对象中的一种：
• Unix文件系统中的普通文件
• 匿名文件
• 一旦一个虚拟页面被初始化，它就在一个由内核维护的专门的交换文件之间换来换去。
• 交换文件也叫做交换空间或者交换区域。
• 一个对象可以被映射到虚拟存储器的一个区域，要么作为共享对象，要么作为私有对象。
• 一个映射共享对象的虚拟存储器区域叫做共享区域。类似的，还存在私有区域。
• 私有对象使用写时拷贝技术被映射到虚拟存储器中。

4. 掌握动态存储器分配的方法

• 动态存储器分配器维护着一个进程的虚拟存储器区域，称为堆(heap)。
• 对于每个进程，内核维护着一个变量brk，它指向堆的顶部。
• 分配器将堆视为一组不同大小的块的集合来维护。
• 每个块就是一个连续的虚拟存储器片，要么是已分配的，要么是空闲的。
• 分配器有两种基本风格：
  显式分配器：要求应用显式地释放任何已分配的块。
  隐式分配器：要求分配器检测一个已分配块何时不再被程序所使用，那么就释放这块。
• 隐式分配器页叫做垃圾收集器，而自动释放未使用的已分配的块的过程叫做垃圾收集。

5. 理解垃圾收集的概念

• 垃圾收集器：动态存储分配器
• 垃圾：程序不再需要的已分配块
• 垃圾收集：自动回收堆存储的过程

6. 了解C语言中与存储器有关的错误

• 间接引用坏指针
• 读为初始化的存储器
• 允许栈缓冲区溢出
• 假设指针和它们所指向的对象是相同大小的
• 造成错位错误
• 引用指针，而不是它所指向的对象
• 误解指针运算
• 引用不存在的变量
• 引用空闲堆块中的数据
• 引起存储器泄漏

教材学习中的问题和解决过程

• 问题1：mallock和free函数
• 问题1解决方案：程序通过调用malloc函数来从堆中分配块。
  malloc函数返回一个指针，指向大小为至少size字节的存储器块，这个块会为可能包含在这块内的任何数据对象类型做对齐。
  free函数来释放已分配的堆块

代码调试中的问题和解决过程

• 问题1：实验4
• 问题1解决方案：

代码托管

上周考试错题总结

博客

结对及互评

点评模板：

• 博客中值得学习的或问题：
  • xxx
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  • ...
• 代码中值得学习的或问题：
  • xxx
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  • ...
• 其他

本周结对学习情况

- [结对同学学号1](博客链接)
- 结对照片
- 结对学习内容
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    - XXXX
    - ...

其他（感悟、思考等，可选）

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学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）	重要成长
目标	5000行	30篇	400小时
第11周	200/2200	2/2	11/20

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。
耗时估计的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。

参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程 估计方法

• 计划学习时间:11小时

• 实际学习时间:20小时

• 改进情况：

(有空多看看现代软件工程 课件
软件工程师能力自我评价表)

参考资料

• 《深入理解计算机系统V3》学习指导
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