磁盘驱动程序 首发公号：Rand_cs 本文来聊聊磁盘驱动程序，驱动程序是硬件的接口，操作系统通过这个接口来控制硬件工作，所以驱动程序就好比是硬件和系统之间的桥梁。这是百科上给出的解释，可能看起来还是云里雾里，我来做做注解。 每个硬件都有自己的 "CPU"(控制器)，寄存器，有着自己的一套执行逻辑。对外提供了一些列的物理接口，就是那一个个端口(寄存器)，可以通过设置这些端口来控制硬件工作。要知道直接通过物理接口来控制硬件工作是很繁复的，所以将这些接口给封装起来便于使用，这就是驱动程序。 所以操作系统通过驱动程序提供的接口来间接控制硬件工作，驱动程序通过硬件实际的物理接口...

SYSCALL 首发公号：Rand_cs，关注获取更多计算机系统基础知识 系统调用就是调用操作系统提供的一系列内核功能函数，因为内核总是对用户程序持不信任的态度，一些核心功能不能直接交由用户程序来实现执行。用户程序只能发出请求，然后内核调用相应的内核函数来帮着处理，将结果返回给应用程序。如此才能保证系统的稳定和安全。本文采用 的实例来讲解系统调用具体是如何实现的。 系统调用是给用户态下的程序使用的，但是用户程序并不直接使用系统调用，而是系统调用在用户态下的接口。这个用户接口就是操作系统提供的系统调用 ，一般遵循 标准。 的系统调用是用 INT n 指令实现的，INT n 的作用就是触...

文章首发公号：Rand_cs，欢迎关注INTERRUPT 中断是硬件和软件交互的一种机制，可以说整个操作系统，整个架构都是由中断来驱动的。中断的机制分为两种，中断和异常，中断通常为 设备触发的异步事件，而异常是 执行指令时发生的同步事件。本文主要来说明 外设触发的中断，总的来说一个中断的起末会经历设备，中断控制器，CPU 三个阶段：设备产生中断信号，中断控制器翻译信号，CPU 来实际处理信号。 本文用 的实例来讲解多处理器下的中断机制，从头至尾的来看一看，中断经历的三个过程。其中第一个阶段设备如何产生信号不讲，超过了操作系统的范围，也超过了我的能力范围。各种硬件外设有着自己的执行逻...

中断是硬件和软件交互的一种机制，可以说整个操作系统，整个架构都是由中断来驱动的。一个中断的起末会经历设备，中断控制器，CPU 三个阶段：设备产生中断信号，中断控制器翻译信号，CPU 来实际处理信号。 中断控制器前面的文章曾讲过一些 PIC，PIC 只用于单处理器，对于如今的多核多处理器时代，PIC 无能为力，所以出现了更高级的中断控制器 APIC，APIC 分成两部分 LAPIC 和 IOAPIC，前者 LAPIC 位于 CPU 内部，每个 CPU 都有一个 LAPIC，后者 IOAPIC 与外设相连。外设发出的中断信号经过 IOAPIC 处理之后发送某个或多个 LAPIC，再由 LAPIC ...

温彻斯特硬盘 今天我们所使用的机械硬盘实质上都是温彻斯特硬盘，最早是在 1973 年由 IBM 研制的一种新型硬盘 IBM 3340。它使用了一种了不起的技术：磁头不与盘片接触，只有不予接触才可能有着更高的转速而且磁盘才不易损坏。至于这个名字的来历，是因为 IBM3340 拥有两个 30MB 的存储单元，而当时一种很有名的 “温彻斯特来福枪” 的口径和装药也恰好包含了两个数字 “30”；于是这种硬盘的内部代号就被定为 “温彻斯特”。 我们来看看这种硬盘的结构图： 盘片盘面磁头 上图中光盘状的东西就是盘面，有两个面叫做盘面，上面分布着磁性介质。每个盘面都有个磁头，用来读写盘面上的数据。 磁道...

本文是有关魔方还原算法的第三篇，上帝算法——krof 算法。在篇一的时候说过，上帝算法那就是上帝还原魔方使用的算法嘛，上帝无所不知所以在还原的过程中每一步总是能够朝着距离还原状态更近的方向前进。因此使用上帝算法来还原魔方总是能够以最小步数来还原。 那么我们人类要怎么实现上帝算法呢？最直观的想法那就是要创建一张超大的表，里面存放魔方所有状态和能够使它距离还原状态更近一步的转动。这个想法的确是对的，看着上帝算法这么高大上的名字，实际上就是一种暴力美学。 暴力归暴力，实现的时候也还是要注意优化，首先我们并不需要存储实际的转动，只需要存储当前状态距离还原状态有多远就行了。比如说当前状态 X 应用转动 ...

科先巴的二阶段算法 本文来具体介绍一种具体的魔方还原算法——科先巴的二阶段算法，有一部分相关内容在前篇讲述，主要是方向定义那一块儿，没有看的建议先看一下： 二阶段，顾名思义，解决问题分为两步，先完成一个目标，再最终复原。对于二阶段算法有一个生动的比喻，复原魔方就像是一条小船要在汪洋大海上行驶到一个固定的目的地。二阶段算法就是先让小船行驶到一个固定的特殊水域，再驶向最终的目的地，这显然比直接寻找目的地要容易简单的多。 比喻归比喻，终归抽象，我们来具体看看。 一、总述 为方便叙述，也避免搞混淆，我们定义任意打乱的魔方称为随机状态或者初始状态，处于特殊水域的那些状态称为目标状态，目的地为还原状态。 ...

写在前面 我最初接触魔方的时候是在初二，那时不知是谁先起的头，然后全班都开始玩。我也不例外，花了一晚上学了学层先法，层先法挺简单的，只有几个公式，一晚上就会了。从那时起我也是能够复原魔方的人了，但是层先法复原魔方速度很慢，到了高中又学了学 CFOP 这个高级还原公式，速度提升很多。我玩魔方吧也没想过去拼什么段位追求 sub 几几几，就一业余爱好，魔方随时放在旁边，兴起时就转两把。 而最近开始写公众号，一直想写点不一样的，然后就瞄准了魔方，关于魔方的研究国内其实不少，但数学偏多，有关计算机方面讲述还原算法的文章几乎没有，有也只是概述，看了之后可能感觉还是云里雾里，只能从上层抽象的角度得到一个基本...

系统调用就是调用操作系统提供的一系列内核功能函数，因为内核总是对用户程序持不信任的态度，一些核心功能不能交由用户程序来实现执行。用户程序只能发出请求，然后内核调用相应的内核函数来帮着处理，将结果返回给应用程序。如此才能保证系统的稳定和安全，关于系统调用的这些理论知识不多说，书本上有一大堆，本文旨在捋清楚系统调用这条线。 总述 Linux 里系统调用是由中断来实现的，既然利用中断实现，那么总体来说系统调用的过程应该与中断的过程相似。也的确如此，总体流程是差不多，但也有所区别。 每一种中断都会有一个中断向量号或中断类型号，有相应的中断服务程序也就是处理中断的函数。但是我们应该知道，系统调用是有很多...