2018-2019-1 20165209 《資訊安全系統設計基礎》第九周學習總結

教材學習內容總結

目錄內容：ls

• 1.理解虛擬儲存器的概念和作用

• 2.理解地址翻譯的概念

• 3.理解儲存器對映

• 4.掌握動態儲存器分配的方法

• 5.理解垃圾收集的概念

• 6.瞭解C語言中與儲存器有關的錯誤

1. 理解虛擬儲存器的概念和作用

• 概念：虛擬儲存器是硬體異常、硬體地址翻譯、主存、磁碟檔案和核心軟體的完美互動，它為每個程序提供了一個大的、一致的和私有的地址空間。

• 作用：
  • 將主存看做是一個儲存在磁碟上的地址空間的快取記憶體，在主存中只保護活動區域。
    
  • 為每個程序提供了一致的地址空間，從而簡化了儲存器管理。
    
  • 保護每個程序的地址空間不被其他程序破壞。

2.理解地址翻譯的概念

• 概念：把一個虛擬地址轉換為實體地址的任務。

3.理解儲存器對映

• 概念：Linux通過將一個虛擬記憶體區域與一個磁碟上的物件(object)關聯起來，以初始化這個虛擬記憶體區域的內容。

• Linux中的普通檔案:一個區域可以對映到一個普通磁碟檔案的連續部分，例如一個可執行目標檔案。

• 匿名檔案:一個區域也可以對映到一個匿名檔案，匿名檔案是由核心建立的，包含的全是二進位制零。

4.掌握動態儲存器分配的方法

• 概念：當執行時需要額外虛擬儲存器時，使用動態儲存器分配器維護一個程序的虛擬儲存器區域。
• 分配器有兩種：
  • 顯示分配器：要求應用顯式地釋放任何已經分配的塊。
    
  • 隱式分配器：要求分配器檢測一個已分配塊何時不再被程式所使用，就釋放這個塊。也叫做垃圾收集器。

5.理解垃圾收集的概念

• 垃圾收集器是一種動態儲存分配器。自動釋放程式已經不再需要的已分配塊。

• 垃圾收集器將儲存器視為一張有向可達圖。

• Mark%Sweep垃圾收集器：由標記（mark）階段和清除（sweep）階段組成。

6.瞭解C語言中與儲存器有關的錯誤

• 間接引用壞指標

• 引用指標，而不是所指向的物件

• 誤解指標運算

• 引起儲存器洩露

教材學習中的問題和解決過程

• 問題1：malloc()從哪裡獲得的記憶體空間？

• 問題1解決方案：從堆裡面獲得空間。當作業系統收到程式的申請時，就會遍歷該連結串列，然後就尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點，然後就將該結點從空閒結點連結串列中刪除，並將該結點的空間分配給程式。

程式碼除錯中的問題和解決過程

• 問題1：無法開啟Y86-64模擬器介面

• 問題1解決方案：將兩個GUI路徑分別設定為TKLIBS=-L/usr/lib -ltk8.5和-ltcl8.5和TKINC=-I/usr/include/tcl8.5(原因是Y86-64模擬器的Makefile中配置GUI相關路徑錯誤導致的)

上週考試錯題總結

• 錯題1：

  • Unix/Linux中，對於程式碼fd=open("foo",O_WRONLY,0766),umask=022,下面說法正確的是(AC)
    A . 程序對foo是隻寫的
    B . 同組成員能寫foo
    C . 使用者可以執行foo
    D . 任何人都可以寫foo

  • 解析：因為九個許可權可以用0777表示，07（使用者）7（同組成員）7（其他人）7（111）（讀：寫：執行），檔案實際許可權是mode&~mask。

• 錯題2：

  • 有關磁碟操作，說法正確的是（ACD）
    A . 對磁碟扇區的訪問時間包括三個部分中，傳送時間最小。
    B . 磁碟以位元組為單位讀寫資料
    C . 磁碟以扇區為單位讀寫資料
    D . 讀寫頭總處於同一柱面

  • 解析：對磁碟扇區的訪問時間中傳送時間最小；磁碟以扇區為單位讀寫資料；磁碟操作中讀寫頭總處於同一柱面。

其他

這一章的內容有點難，花的時間比預計多了一些，但是書本上的東西認真看還是可以理解的。

參考：軟體工程軟體的估計為什麼這麼難，軟體工程 估計方法

• 計劃學習時間:15小時

• 實際學習時間:20小時

• 改進情況：

(有空多看看現代軟體工程 課件
軟體工程師能力自我評價表)

參考資料

• 《深入理解計算機系統V3》學習指導