https://sirius2alpha.github.io/tags/os/ Recent content in OS on Sirius' Blog https://sirius2alpha.github.io/%3Clink%20or%20path%20of%20image%20for%20opengraph,%20twitter-cards%3E https://sirius2alpha.github.io/%3Clink%20or%20path%20of%20image%20for%20opengraph,%20twitter-cards%3E Hugo -- 0.127.0 en-us Fri, 10 May 2024 00:00:00 +0000 https://sirius2alpha.github.io/posts/notes/4-archive/%E6%B1%82%E8%81%8C%E5%BD%92%E6%A1%A3/cs-basic-notes/ Fri, 10 May 2024 00:00:00 +0000 https://sirius2alpha.github.io/posts/notes/4-archive/%E6%B1%82%E8%81%8C%E5%BD%92%E6%A1%A3/cs-basic-notes/ 计算机网络 TCP TCP为什么要进行三次握手？ 三次握手是建立网络连接的过程，确保双方能够正确地进行数据传输。 第一次握手SYN：客户端向服务端发送SYN请求同步信号，并初始化客户端序列号； 第二次握手SYN+ACK：服务端收到了客户端发送的SYN信号后回复ACK确认收到，同时也发送SYN，指定自己的初始序列号； 第三次握手ACK：客户端收到服务端的ACK+SYN后，回复一个ACK，表示已经收到服务端的ACK+SYN。这个包的序列会加一，表示客户端已经准备好和服务端进行数据传输了。 为什么是三次握手？不是两次或者四次 原因1：阻止重复的历史连接初始化 如果是两次握手的话，因网络堵塞的问题，客户端发送了两次SYN给服务端，服务端收到了第一个SYN的时候，就回复SYN+ACK给客户端，并进入了ESTABLISHED状态。而客户端这边收到了服务端旧的ACK+SYN，会认为这是历史连接从而发送RST报文，使服务端断开连接。 原因2：同步双方的序列号 TCP协议的双方都必须要维护一个序列号。两次握手只能保证一方的序列号被接收。 原因3：避免资源浪费 如果是两次握手，那么服务端在收到SYN后回复ACK的时候就要主动建立连接，要是网络堵塞，对面发了好多个SYN来，那完蛋了，建立了好多个TCP连接，造成了资源浪费。 TCP的四次挥手 四次挥手是指在TCP断开连接的过程中发生的，一般是由客户端发起，服务端完成最后的断开。 因为TCP是全双工通信，所以需要两边都要通知对方停止数据传输，故需要四次挥手保证断开连接。 具体流程：（刚开始双方都处于ESTABLISHED状态） 1.客户端向服务端发起FIN报文，表示客户端不再发送数据；（客户端进入FIN_WAIT_1中状态） 2.服务端收到FIN报文后，回复一个ACK表示收到；（服务端进入CLOSED_WAIT状态，客户端收到ACK后进入FIN_WAIT_2状态） 3.服务端向客户端发起FIIN报文，表示服务端也不再发送数据；（服务端进入LAST_ACK状态） 4.客户端收到服务端的FIN报文后，也回复一个ACK。（客户端进入TIME_WAIT状态） 发送端在最后会进入到TIME_WAIT的状态， 为什么有TIME_WAIT状态？ 原因1：保证历史连接中的数据不会干扰下一次连接。 原因2：保证被动关闭连接。如果服务端没有TIME_WAIT状态直接close的话，要是服务端没有收到客户端最后一次发送的ACK会重发FIN，如果服务器已经处于CLOSE状态，就会返回RST报文，RST报文会被服务端认定为错误。 为什么TIME_WAIT的时间是2MSL？ MSL是报文的最大生存时间，超过这个时间的报文都会被丢弃。两个MSL时间可以保证客户端发送的ACK报文可以到达服务端+服务端要是在第一个MSL中没有收到ACK可以重发一次FIN到客户端，并保证能够到达客户端。 HTTP GET方法和POST方法有什么区别？ 用途：GET方法一般用于请求服务器上的数据；POST方法用于向服务器提交数据。 请求参数：GET方法的请求参数一般放在URL中，POST的请求参数一般放在请求体中。 幂等：多次执行相同的操作，结果都相同。 幂等行：GET方法是安全幂等的，POST不是幂等的。 缓存机制：GET请求会被浏览器主动cache，如果下一次传输的数据相同，就会返回浏览器中的内容；而POST不会。 GET的请求参数会被保存在浏览器的历史记录中，而POST中的参数不会保留 时间消耗：GET产生一个TCP数据包，浏览器会把header和data一起发送出去，服务器相应200； POST产生两个TCP数据包，浏览器先发送hader，服务器相应100（继续发送），浏览器再发送data，服务器相应200 什么情况下会使用POST读取数据？ 当查询的数据量很多，GET方式的URL太长太大，GET方式大概是4KB，POST上限是8MB 当对数据的安全性有更高要求的时候，可以在POST的请求体中对数据进行加密 HTTP版本对比 HTTP/0.9 只支持GET方法 HTTP/1.0 支持多种请求方式 引入了请求头和响应头 引入状态码 不支持长连接 HTTP/1.1 支持长连接 管道网络传输（可以同时发送A、B请求，不必等待A响应） 但是管道网络传输存在队头阻塞的问题 头部冗余 没有请求优先级 请求只能通过客户端推送，服务器不能主动推送 HTTP/2 使用HPACK进行头部压缩 把数据部分压缩成头信息帧和数据帧 并发传输：引入了stream的概念，多个Stream复用一条TCP连接，通过streamID识别，不同stream的帧可以乱序发送 支持服务器推送 HTTPS 和HTTP对比 优点 安全性更高 缺点 HTTPS涉及到了加解密的过程，所以对服务器的负荷会高一些； 握手阶段的延迟比较高，因为还有SSL/TLS握手; 加密过程 HTTPS采用了对称加密+非对称加密的混合加密模式 https://sirius2alpha.github.io/posts/notes/4-archive/%E5%AD%A6%E4%B8%9A%E5%BD%92%E6%A1%A3/operating_system/ Thu, 09 Nov 2023 00:00:00 +0000 https://sirius2alpha.github.io/posts/notes/4-archive/%E5%AD%A6%E4%B8%9A%E5%BD%92%E6%A1%A3/operating_system/ 操作系统 第一章 计算机系统概述 1.1 操作系统 1.1.1 操作系统的概念和功能 概念 操作系统（Operating System， OS）是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配；以提供给用户和其他软件方便的接口和环境；它是计算机系统中最基本的系统软件。 功能和目标 ①操作系统是系统资源的管理者 ②向上层提供方便易用的服务 封装思想：操作系统把一些丑陋的硬件功能封装成简单易用的服务，使用户能更方便地使用计算机，用户无需关心底层硬件的原理，只需要对操作系统发出命令即可。 GUI：图形化用户接口（Graphical User Interface） 用户可以使用形象的图形界面进行操作，而不再需要记忆复杂的命令、参数。 例子：在Windows 操作系统中，删除一个文件只需要把文件“拖拽”到回收站即可。 联机命令接口=交互式命令接口：用户说一句，系统跟着做一句 脱机命令接口=批处理命令接口：用户说一堆，系统跟着做一堆 程序接口：可以在程序中进行系统调用来使用程序接口。普通用户不能直接使用程序接口，只能通过程序代码间接使用。 如：写C语言“Hello world”程序时，在printf 函数的底层就使用到了操作系统提供的显式相关的“系统调用” ③是最接近硬件的一层软件 需要实现对硬件机器的拓展 没有任何软件支持的计算机称为裸机。在裸机上安装的操作系统， 可以提供资源管理功能和方便用户的服务功能，将裸机改造成功能 更强、使用更方便的机器 通常把覆盖了软件的机器成为扩充机器，又称之为虚拟机 1.1.2 操作系统的特征 基本特征 并发、共享、虚拟、异步 并发 两个或者多个事件在同一时间间隔内发生 使得系统具有处理和调度多个程序同时执行的能力 操作系统的并发是通过分时实现的 注意：并发是指在一个时间段并行是指在同一个时刻并行是指系统具有同时执行或操作（硬件支持：多流水线或者多处理机） 重要考点 单核CPU同一时刻只能执行一个程序，各个程序只能并发地执行 多核CPU同一时刻可以同时执行多个程序，多个程序可以并行地执行 共享 互斥共享方式 例如打印机、磁带，同一时刻只能供一个进程对资源进行访问 这种资源称作：临界资源或者独占资源 同时访问方式 一段时间内允许多个进程对资源进行访问 典型代表：磁盘设备重入码编写的文件 虚拟 一个物理上的实体变为若干逻辑上的对应物，这种技术也被称为虚拟技术 虚拟处理器：采用多道程序并发的方式，让每个终端用户感觉到有多个处理器 时分复用技术 虚拟存储器：将物理存储变为虚拟存储器，逻辑上扩充存储器用 空分复用技术 也可以将一台IO设备虚拟为多台逻辑上的IO设备，并允许每个用户占用一台逻辑上的IO设备 异步 在多道程序环境下，允许多个程序并发执行，但由于资源有限，进程的执行不是一贯到底的， 多道程序走走停停，进程以不可预知的速度向前进 并发和共享的关系 并发性指计算机系统中同时存在着多个运行着的程序。 共享性是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。 互为存在条件 并发和虚拟的关系 如果失去了并发性，则一个时间段内系统中只需运行一道程序，那么就失去了实现虚拟性的意义了。因此，没有并发性，就谈不上虚拟性 并发和异步的关系 只有系统拥有并发性，才有可能导致异步性。