计算机体系结构

这篇博客主要用于描述计算机体系结构以及操作系统相关的知识。

并发BUG

并发bug杀人事件：

该电路具有两个模式：

• 高能模式： 需要带上滤镜。
• 低能模式：

选择高能量的模式的时候， 镜片开始就位（机械部件就位需要8s），在镜片就位前，切换成低能模式时， 可能发生：

• mirror未到位， 射出X-Ray射线。 此时会发生问题。

• 死锁(dead lock)

出现线程互相等待的时候， 就是死锁。

同一个线程对lock进行两次acquire就会发生死锁。$\rightarrow$ AA型死锁。

死锁的避免， 其实只有破除第四条, 1-3条是对定义的解释， 比较难破除， 避免循环等待。

• 数据竞争(Data Race)

同时发生两个或两个以上对同一个内存的操作，并且其中至少一个是写的话， 就会发生数据竞争。

不同的发生顺序，会导致不同的运行结果。

• 原子性和重排

sendmail的unix漏洞， 因为sendmail具有很高的权限吗，他具有sudo权限，但是在执行之前会检查，是不是软连接的一个程序， 但是

这里考虑到原子性的问题， 如果我创建的软连接足够快， 那么在他检查软连接的时候发生了并发的问题，就有可能执行我这个软连接。

这种类型的攻击通常被称为时间窗口竞态条件攻击或TOCTOU（Time-of-Check to Time-of-Use）攻击。在这种攻击中，攻击者试图在检查（Time-of-Check）和使用（Time-of-Use）之间更改系统的状态。

• Lock Ordering

为了避免死锁，当一个进程需要多个锁时，应该总是按照预定的顺序获取它们。这样，所有的进程都会按照同样的顺序尝试获取锁，从而避免了循环等待条件。

• Bug 的本质和防御性编程

写代码的时候，都假设你的代码是错的， 添加多的测试用例， 检查任何你可能觉得是错的地方。

• Lockdep

规定： 为每一个所确定唯一的allocation site ，同一个allocation site的锁存在一个全局唯一的上锁顺序。 $\rightarrow$ 解决死锁的

问题。

• 解决数据竞争的问题

记录每个内存时的写和读， 跨线程的编译是lock和unlock， 最后会得到一个有向图， 从一个节点到另一个节点，存不存在一个路径，

用于判断是否存在datarace。 是现实Lampor’s Vector Clock.

1

• 保护栈空间：判断栈是否溢出。

在内存的top和bottom都占用一部分， 然后判断是否使用溢出？

代码编写指南

• break the big block code into the small code

系统调用和Unix Shell

graph TD
    A[状态1: CPU Rest]
    B[状态2: Firmware or BIOS Execution]
    C[状态3: Load OS]
    D[状态4: OS Initialization]
    E[状态5: fork - 完整复制状态机]
    A --> B
    B --> C
    C --> D
    D --> E

操作系统：API+对象

Shell是一门把用户指令翻译成系统调用的编程语言。