一组讲述计算机内幕的文章,旨在揭示现代操作系统内核的工作原理。我希望这些文章能对电脑爱好者和程序 员有所帮助,特别是对这类话题感兴趣但没有相关知识的人们。讨论的焦点是 Linux,Windows,和 Intel 处理器。 钻研系统内幕是我的一个爱好。我曾经编写过不少内核模式的代码,只是最近一段时间不再写了。这第一篇文章讲 述了现代 Intel 主板的布局,CPU 如何访问内存,以及系统的内存映射 计算机系统是由硬件和软件共同构成的一个庞大而复杂的实体,而程序员往往需要深入到这个系统的底层,理解其运作的原理。本文将从程序员的角度,深入探讨计算机系统底层知识,特别是现代操作系统内核的工作原理,重点关注Linux、Windows和Intel处理器。 要理解现代计算机是如何连接各个组件的。现代计算机主板一般包括北桥和南桥芯片组,它们负责处理不同类型的硬件通信。CPU通过前端总线与北桥芯片连接,负责处理内存的读写请求。CPU并不直接知道它连接的是什么,它通过针脚与外界交互,通过内存地址空间、I/O地址空间和中断三种方式与外界通信。 以Intel Core 2 QX6600处理器为例,它有33个针脚用于传输物理内存地址,64个针脚用于数据传输。这意味着它能控制的物理内存达到64GB。然而,由于大多数芯片组仅支持最多8GB的RAM,所以实际可用的物理内存会少于64GB。而且,物理内存地址不仅用于RAM的读写,还可用于主板上各种设备间的通信,这种通信方式称为内存映射I/O。例如,显卡、PCI卡和BIOS中的flash存储器等设备的地址空间,都是通过物理内存地址映射来实现的。 内存地址映射表决定了CPU发出的物理内存请求被转发到哪个设备。一般情况下,大部分内存地址被映射到RAM,剩下的地址由映射表指明对应的设备。这些被映射为设备的内存地址,在物理内存中形成了一种“空洞”。例如,在PC内存640KB到1MB之间的区域,就可能被显卡和PCI设备使用,这也就解释了为什么32位操作系统无法使用全部的4GB内存空间。在Linux系统中,可以通过查看/proc/iomem文件,来了解这些空洞的地址范围。 再来看一下CPU如何在不同模式下寻址内存。在32位保护模式下,CPU可以寻址最多4GB的物理地址空间,但是由于地址空间中的一部分被设备占用,实际可用的RAM容量会减少。在实模式下,CPU只能寻址1MB的物理地址空间。而在64位保护模式下,CPU理论上可以寻址高达64GB的物理地址空间,但实际上很少有芯片组支持这么大的RAM。在64位模式下,CPU有可能访问到RAM空间中被主板上的设备映射走了的区域,这种技术称为回收(reclaiming),需要芯片组的配合。 了解了内存布局和CPU寻址原理后,接下来需要掌握CPU如何将程序中的逻辑地址转换成物理地址。在CPU内部使用的是逻辑地址,需要经过地址翻译机制转换成物理地址才能访问内存。CPU的运行模式决定了其能访问的物理内存大小,这直接影响到操作系统的内存管理和程序设计。 从程序员的角度来看,深入理解计算机系统的底层工作原理,有助于我们编写更加高效和健壮的代码,也能更好地进行系统级问题的调试和优化。同时,了解了内存的布局和CPU的工作机制后,我们可以更好地利用系统资源,编写出能够充分利用硬件性能的程序。此外,对于希望在操作系统底层开发领域深入研究的程序员来说,这份知识是必不可少的基础。 尽管现代操作系统为程序员提供了很多抽象和封装,但是理解计算机系统的底层原理依旧是一个不可或缺的技能。通过对计算机硬件和操作系统内核更深层次的理解,程序员不仅能够写出更加符合硬件特性的代码,还能够在性能调优、系统编程和硬件相关应用开发中取得更好的成绩。因此,无论是对于初学者还是资深的程序员,深入理解计算机系统底层的工作原理,都是十分有价值的学习方向。
2025-08-25 07:54:48 938KB 计算机系统 系统的底层 程序员
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Java 程序员必备面试题-V1版.pdf 本资源是一个 Java 面试题集,涵盖了 Java 基础、集合、并发、MySQL、Kafka 等高频知识点。下面是对标题和描述中所说的知识点的详细说明: 动态代理 在 Java 中,动态代理可以分为 JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理。JDK 动态代理只能对实现了接口的类生成代理,而不能针对类。CGLIB 是针对类实现代理,主要是对指定的类生成一个子类,覆盖其中的方法。因为是继承,所以该类或方法最好不要声明成 final。 静态代理和动态代理的区别 静态代理中代理类在编译期就已经确定,而动态代理则是 JVM 运行时动态生成。静态代理的效率相对动态代理来说相对高一些,但是静态代理代码冗余大,单需要修改接口,代理类和委托类都需要修改。 ArrayList 和 LinkedList 的区别 ArrayList 和 LinkedList 是 Java 中两个常用的集合类。ArrayList 是基于数组实现的,LinkedList 是基于双链表实现的。ArrayList 的随机访问集合元素时性能较好,因为可以直接返回数组中 index 位置的元素。LinkedList 的随机访问集合元素时性能较差,因为需要在双向列表中找到要 index 的位置,返回。 tuy nhiên,LinkedList 在插入、删除操作时性能较好,因为不需要改变数组的大小,也不需要在数组装满的时候要将所有的数据重新装入一个新的数组。 重写和重载的区别 重写是子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写,返回值和形参都不能改变。重写的好处在于子类可以根据需要,定义特定于自己的行为。重载是指在一个类中,方法名字相同,参数不同。返回类型可以相同也可以不同。 Java 8 的接口新增了哪些特性? Java 8 中,接口新增了 default 方法和 static 方法,这两种方法可以有方法体。 抽象类和接口(Java7)的区别 抽象类可以提供成员方法的实现细节,而接口中只能存在 public abstract 方法。抽象类中的成员变量可以是各种类型的,而接口中的成员变量只能是 public static final 类型的。接口中不能含有静态代码块以及静态方法,而抽象类可以有静态代码块和静态方法。一个类只能继承一个抽象类,而一个类却可以实现多个接口。 为什么要有 hashCode hashCode 是 Java 中一个非常重要的概念。它用于判断两个对象是否相等。在 HashSet 中,hashCode 是用来判断对象是否重复出现的。它可以快速地判断对象是否相等,以便快速地存储和检索对象。 本资源提供了 Java 面试题的答案,涵盖了 Java 基础、集合、并发、MySQL、Kafka 等高频知识点。它可以帮助 Java 程序员更好地准备面试,提高自己的技术水平。
2025-08-19 16:17:03 5.76MB java
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在IT行业中,C和C++语言是嵌入式系统开发中的基础工具,因为它们提供了对硬件的低级访问,能够创建高效且轻量级的软件。对于应聘者来说,掌握C和C++的数据结构知识是必不可少的,这直接影响到他们能否在编程、优化和解决复杂问题上表现出色。以下是一些基于提供的标题和描述所涵盖的C和C++嵌入式笔试题的相关知识点: 1. **数据结构基础**:包括数组、链表、栈、队列、树(二叉树、平衡树如AVL和红黑树)、图等基本概念及其操作。理解这些数据结构的特性和应用场合是解决编程问题的基础。 2. **内存管理**:了解C和C++中的堆和栈内存分配,如何使用`malloc`和`free`进行动态内存分配,以及内存泄漏的概念。此外,理解指针的使用和操作,如解引用、指针算术和指针作为函数参数传递。 3. **递归与回溯**:在笔试题中,经常会出现利用递归解决算法问题,如斐波那契数列、汉诺塔等。同时,回溯法也是解决一些组合优化问题的有效方法。 4. **排序和搜索算法**:快速排序、归并排序、插入排序、选择排序、二分查找等是常见的算法,需要熟悉其原理、复杂度分析以及在不同场景下的应用。 5. **字符串处理**:C语言中的字符串处理涉及到`strcpy`、`strcat`、`strlen`等函数,而C++中的`std::string`类提供了更高级的字符串操作。理解字符串的复制、比较、查找、拼接等操作是重要的。 6. **指针与引用**:指针是C和C++中的核心特性,引用是C++特有的概念。理解指针的指向、指针的指针以及引用的用法和限制,是提高代码效率的关键。 7. **面向对象编程**:C++的三大特性——封装、继承和多态,需要理解和掌握。如何设计和实现类,使用虚函数实现多态,以及了解模板和STL容器(如`std::vector`、`std::list`)的使用。 8. **异常处理**:在C++中,了解如何使用`try-catch`语句进行错误处理,以及理解异常的抛出和捕获机制。 9. **文件操作**:学习如何在C和C++中打开、读写和关闭文件,以及文件流(fstream)的使用。 10. **位运算**:在嵌入式系统中,位运算操作非常重要,因为它能高效地处理硬件级别的数据。理解位移、按位与、按位或、按位异或等操作及其应用。 11. **编译预处理**:宏定义、条件编译指令(如`#ifdef`、`#ifndef`、`#else`、`#endif`)等预处理器知识,对编写跨平台代码和调试有帮助。 12. **并发与多线程**:在现代计算机系统中,理解线程的创建、同步(如互斥锁、信号量)和通信(如管道、消息队列)是必要的。 以上知识点不仅适用于笔试,也对实际项目开发至关重要。熟练掌握这些概念和技能,可以提升你在嵌入式领域的竞争力。通过解决这些笔试题,开发者可以巩固理论知识,提高编程能力,并为面试做好充分准备。
2025-08-18 17:13:03 87KB 程序员
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标题中的“VB 国外 自解压文件 软件源代码”指的是使用Visual Basic (VB)编程语言开发的一种国外的自解压文件程序。这种程序允许用户将多个文件打包成一个可执行文件,当用户运行这个文件时,它会自动解压内部包含的文件到指定位置。这对于软件分发、数据备份或者安装程序制作非常有用。 VB,全称Visual Basic,是Microsoft公司开发的一种基于事件驱动的编程语言,属于.NET框架的一部分。它以其易学易用的特性而闻名,尤其适合初学者和快速开发项目。在这个案例中,源代码代表了开发者用来创建自解压文件程序的原始编程语句和结构,可供其他VB程序员学习和参考。 描述中提到的“界面是英文的”,意味着该自解压文件程序的用户界面是用英文设计的,可能不适合不熟悉英文的用户。尽管如此,“源代码编译很顺利”意味着源代码质量良好,没有语法错误或逻辑问题,能够成功编译成可执行文件。这表明原作者在编写代码时遵循了良好的编程实践和规范。 “这个软件在早几年用的人比较多,特别是在国外”,说明该自解压文件软件在过去曾广受欢迎,尤其是在国际市场上。这可能是由于VB的广泛使用,以及自解压文件在各种场景下的实用性。 “界面也挺专业美观”,意味着该软件不仅功能实用,其用户界面设计也具有专业性和吸引力。这通常涉及到UI(用户界面)设计原则,如一致性、反馈、控制可见性等,使得用户在交互过程中感到舒适和高效。 对于国内的VB程序员来说,研究这样的源代码可以提供许多有价值的学习机会。他们可以从代码结构、错误处理、资源管理等方面学习如何构建类似的工具,同时也可以了解国际标准和最佳实践。此外,通过分析和理解英文界面的设计,程序员可以提升自己的多语言支持能力,为开发全球化软件打下基础。 这份VB自解压文件软件源代码是一个宝贵的教育资源,它涵盖了VB编程、自解压文件技术、用户界面设计等多个IT领域的知识,对于提升VB程序员的技能和视野大有裨益。通过深入学习和研究,开发者可以借鉴其中的设计思路,改进自己的项目,或者开发出更符合市场需求的新工具。
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黑马程序员Spring框架2016版资料_day3黑马程序员Spring框架2016版资料_day3黑马程序员Spring框架2016版资料_day3
2025-08-04 18:08:51 30.35MB JAVA
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《Spring框架2016版深度解析——基于黑马程序员_day2》 在Java开发领域,Spring框架无疑是最为广泛使用的轻量级应用框架之一。2016年,黑马程序员发布的Spring框架教程针对day2部分,深入讲解了该框架的核心概念和实际应用,旨在帮助开发者提升对Spring的理解和运用能力。本文将围绕这一主题,详细阐述Spring框架的主要特性、核心组件以及在实际项目中的应用。 Spring框架的核心是依赖注入(Dependency Injection,DI),它允许开发者在运行时通过外部容器来管理对象的创建和装配,从而降低组件间的耦合度。DI通过构造器注入、设值注入和接口注入三种方式实现,使得代码更加灵活,易于测试和维护。 Spring的另一个重要特性是面向切面编程(Aspect-Oriented Programming,AOP)。AOP提供了一种模块化和解耦的方式,用于处理系统中的横切关注点,如日志、事务管理等。在Spring中,可以自定义切面,通过定义通知(advice)和切入点(pointcut)来实现关注点的分离。 在Spring框架的day2教程中,可能会深入探讨Spring的IoC容器。IoC容器是Spring框架的基石,负责管理对象的生命周期和装配。它通过XML配置文件或注解来定义对象及其依赖关系,然后在运行时自动创建和管理这些对象。 此外,Spring MVC是Spring框架的一部分,它是构建Web应用程序的强大工具。在day2的学习中,开发者会学习到如何创建控制器、模型、视图以及如何将它们绑定在一起,形成一个完整的请求处理流程。Spring MVC的优势在于其松散耦合的设计,使得开发者可以专注于业务逻辑,而不是底层的HTTP处理。 Spring的事务管理也是day2的重要内容。Spring提供了编程式和声明式两种事务管理方式。编程式事务管理需要在代码中显式调用开始、提交或回滚事务的方法,而声明式事务管理则更简洁,只需在配置中声明事务规则,由Spring自动处理。 可能会涉及Spring的AOP代理。Spring支持JDK动态代理和CGLIB代理,允许在运行时为任何POJO(Plain Old Java Object)创建代理,以便实现AOP功能。 通过黑马程序员的Spring框架2016版_day2教程,开发者不仅能够掌握Spring的基础知识,还能了解到如何在实际项目中应用这些知识,从而提升开发效率和代码质量。对于想要深入理解和使用Spring的Java开发者来说,这是一份不可多得的学习资源。
2025-08-04 18:08:36 21.22MB JAVA
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1 spring是开源的轻量级框架 2 spring核心主要两部分: (1)aop:面向切面编程,扩展功能不是修改源代码实现 (2)ioc:控制反转, - 比如有一个类,在类里面有方法(不是静态的方法),调用类里面的方法,创建类的对象,使用对象调用方法,创建类对象的过程,需要new出来对象 - 把对象的创建不是通过new方式实现,而是交给spring配置创建类对象 3 spring是一站式框架 (1)spring在javaee三层结构中,每一层都提供不同的解决技术 - web层:springMVC - service层:spring的ioc - dao层:spring的jdbcTemplate 4 spring版本 (1)hibernate5.x (2)spring4.x
2025-08-04 18:03:57 541KB spring
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java程序员辞职报告7篇.docx
2025-07-21 08:04:20 16KB
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JavaWeb程序设计是Java开发中的重要领域,主要涉及在Web环境下使用Java技术进行应用程序的开发。本教程集合了黑马程序员传智播客的课后习题及答案,旨在帮助学习者深入理解和掌握JavaWeb的核心概念和技术。以下是这些习题涵盖的一些关键知识点: 1. **Servlet与JSP**: - Servlet是Java Web应用中的服务器端组件,用于处理HTTP请求。理解Servlet生命周期,包括初始化、服务、销毁等阶段。 - JSP(JavaServer Pages)是用于创建动态网页的Java技术,它将HTML代码与Java代码相结合,简化了Web页面的开发。 2. **MVC模式**: - MVC(Model-View-Controller)模式是JavaWeb开发中的常见设计模式,用于分离业务逻辑、数据模型和用户界面。 - 学习如何在JavaWeb中实现MVC,例如使用Spring MVC框架。 3. **请求与响应**: - HTTP协议:理解GET和POST请求的区别,以及如何在Servlet中处理这些请求。 - HttpServletResponse和HttpServletRequest对象:它们是Servlet API中的核心类,用于处理客户端请求和向客户端发送响应。 4. **会话管理**: - HttpSession接口:用于在服务器端存储用户会话信息,如登录状态、购物车等。 - Cookie:客户端的会话管理机制,可以设置过期时间,存储少量非敏感数据。 5. **JSP内置对象**: - out、request、response、session、application、page、pageContext等内置对象的使用及其作用。 6. **EL表达式和JSTL**: - EL(Expression Language)用于简化JSP中的数据访问,它可以动态地获取和设置JavaBean属性。 - JSTL(JavaServer Pages Standard Tag Library)提供了多种标签库,如Core、XML、JDBC等,以减少脚本代码,提高可维护性。 7. **过滤器和监听器**: - Filter接口:在请求处理前后执行自定义逻辑,如字符编码转换、权限验证等。 - Listener接口:如HttpSessionListener、ServletContextListener等,监听特定事件,如会话创建、销毁。 8. **连接数据库**: - JDBC(Java Database Connectivity):Java访问数据库的标准API,包括连接、执行SQL、处理结果集等。 - 数据源(DataSource):在应用服务器中管理数据库连接的组件,提供更高效的连接管理和事务处理。 9. **Web容器**: - 如Tomcat、Jetty等,它们负责加载和运行Servlet,处理请求和响应,管理会话等。 通过对这些习题的学习和解答,你可以巩固和提升在JavaWeb开发中的技能,为实际项目开发打下坚实基础。记得理论结合实践,多动手编写代码,加深对知识的理解。同时,持续关注JavaWeb的新技术和最佳实践,以便适应不断变化的开发环境。
2025-06-13 21:31:38 9.92MB java 课程资源
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基于JAVA的推箱子游戏是一个经典的益智游戏,旨在挑战玩家的逻辑思维和操作技巧。这款游戏由尚学堂·百战程序员团队精心设计与开发,采用JAVA语言编写,具有良好的跨平台性和可扩展性。 游戏背景设定在一个迷宫般的场景中,玩家扮演角色需要将箱子推到指定位置,以完成关卡目标。游戏提供了多个难度级别和数十个关卡,随着关卡的深入,难度逐渐增加,需要玩家运用逻辑推理和动作操作来解决越来越复杂的谜题。 该游戏具有以下特点: 1. **经典玩法**:忠实还原了推箱子游戏的经典玩法,让玩家重温经典,感受挑战乐趣。 2. **多样关卡**:游戏设有多个关卡,每个关卡都有不同的地图布局和难度,保证了游戏的持久趣味性和挑战性。 3. **精美设计**:游戏画面简洁清晰,操作简单流畅,界面友好,让玩家沉浸在游戏的视觉享受中。 4. **智力挑战**:游戏不仅考验玩家的操作技巧,更需要玩家运用逻辑思维,寻找最佳解决方案,完成推箱子的任务。 5. **娱乐休闲**:游戏节奏轻松,适合各个年龄段的玩家,是一款休闲娱乐的益智游戏,可以在闲暇时刻放松身心。 基于JAVA的推箱子游戏不仅是一款娱乐休闲的游戏作
2025-06-08 23:51:21 4.68MB java 推箱子游戏
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