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原创 CS144 Lab：Lab3

本文详细介绍了TCPSender类的实现过程。该类负责TCP协议中发送方的核心功能，包括超时重传、报文确认以及SYN/FIN标志设置。作者通过分析实验文档，梳理出TCPSender与TCPReceiver的协作关系，并着重解决了三个关键问题：1) 数据发送机制（通过_segments_out队列）；2) 超时重传实现（使用计时器变量和deque结构存储未确认报文）；3) 窗口填充算法（处理SYN/FIN标志及数据分段）。特别强调了当接收方窗口为0时需发送探测报文的特例，完成了符合TCP协议的可靠传输机制。

2025-11-25 13:21:13 723

原创 CS144 Lab：Lab2

本文记录了TCP协议实验Lab2的实现过程。实验主要完成TCP接收端(TCPReceiver)的实现，重点解决序列号转换问题。通过wrap/unwrap函数实现了32位循环序列号与64位绝对序列号的相互转换，并处理了SYN/FIN标志位的影响。实验还涉及TCP报文解析、数据重组和窗口管理等功能，最终成功构建了TCP接收端的基本框架。作者总结指出，实验需要深入理解TCP协议细节，特别是序列号转换和边界条件的处理，完整实现后才能获得更深刻的理解。

2025-11-22 20:22:50 952

原创 Docker 介绍和常用命令

Docker是一个轻量级的容器化平台，通过进程级隔离实现环境一致性，解决了在我电脑能运行，在你的电脑上也能运行的问题。它基于镜像（只读模板）和容器（运行实例）两个核心概念，不同容器环境相互隔离。常用命令包括：run创建容器、ps查看容器、stop/start启停容器、rm删除容器等。相比虚拟机，Docker更轻量且便于环境配置，通过端口映射等方式实现内外通信，特别适合跨平台项目部署（如在Mac上运行CS144课程环境）。操作逻辑类似Git，具有本地/远程仓库概念。

2025-11-18 00:29:49 353 1

原创 CS144 Lab：Lab1

摘要：本实验基于ByteStream实现TCP字节流重组功能，处理网络传输中可能出现的乱序、丢失数据包。实验通过StreamReassembler类维护两个容器：一个存储接收到的乱序字节流（使用map<uint64_t,char>结构），一个存储有序字节流（ByteStream实例）。关键实现包括：1) 定义总容量限制为两个容器之和；2) 采用滑动窗口策略仅接收有效范围内的字节；3) 通过索引管理实现乱序数据的按序重组。

2025-11-18 00:03:44 609

原创 CS144 知识笔记二

本文摘要：本文系统介绍了计算机网络核心协议的工作原理。首先分析了字节序的分类与区别，包括大端和小端模式的特点及应用场景。其次探讨了路由转发的原理，重点阐述了最长前缀匹配原则。文章详细讲解了ARP协议的运作机制，包括其在局域网中的广播解析过程及特殊应用场景。针对TCP协议，深入解析了三次握手过程、协议头格式以及流量控制机制，比较了滑动窗口协议中回退N步与选择重传策略的差异。此外，还介绍了UDP协议的简单特性及其应用场景，以及ICMP协议在网络诊断中的作用，包括ping和traceroute的实现原理。

2025-11-16 20:34:31 607

原创 CS144 Lab：Lab0

CS144 Lab 0 总结了 ByteStream 的实现。在通过 telnet 和 Webget 体验字节流后，核心是使用 std::vector 和读写指针 (_buffer_read, _buffer_write) 构建环形队列。实现遵循了现代 C++ 规范（RAII、const、初始化列表），关键是精确管理剩余容量 (_buffer_remain) 和正确处理 std::string 长度，最终通过了所有测试。

2025-11-05 23:53:00 707

原创 CS144 知识笔记一（网络概述）

本文梳理了计算机网络核心技术。NAT技术通过地址转换使局域网共享公网IP，虽导致内网设备难以直接访问，但可通过中介服务器实现反向连接。网络通信遵循TCP/IP四层模型，数据经层层封装与解封。其中IP协议设计简洁，仅提供基本路由分组，将可靠性交由上层处理；TCP协议则通过三次握手等机制实现可靠传输。VPN技术通过创建虚拟网卡、修改路由及加密封装，建立安全隧道访问内网，这与需要解析应用数据的系统代理有本质区别。

2025-10-30 17:25:51 1069

原创 CS144 学习导航

摘要：完成MIT6.S081后，开始学习斯坦福CS144计算机网络课程。相关资源包括：CS自学指南的课程介绍、B站中英字幕视频、LRL52的Lab题解博客以及个人GitHub实验仓库（poiyth/CS144-Sponge）。实验笔记博客待更新。这些资源将辅助完成CS144的Sponge版本实验项目。

2025-10-23 17:13:17 122

原创 Git相关操作

文章摘要：GitHub协作开发中，fork是将他人项目复制到自己的仓库，获得修改权限；clone则是将远程仓库下载到本地。标准工作流程包括：fork项目到个人仓库、clone到本地修改、推送回个人仓库，最后通过Pull Request(PR)向原项目提交修改请求。PR是贡献者对无写入权限项目提交修改供审阅合并的机制。

2025-10-23 16:58:01 133

原创 MIT 6.S081 Lab11：mmap

本文介绍了mmap系统调用的实现过程。mmap用于将文件或对象映射到进程虚拟地址空间，简化文件操作并支持进程间通信。实验重点包括：1)在进程结构中添加VMA数组管理映射区域；2)实现mmap系统调用，处理参数检查、地址分配和权限验证；3)通过缺页异常处理实现延迟分配；4)实现munmap完成映射解除和脏页写回；5)修改exit和fork处理进程终止和复制时的映射管理。实验采用从高地址向下分配的策略避免与堆区冲突，并通过排序VMA数组优化空间利用率。最终通过了mmaptest和forktest测试。

2025-10-02 20:13:26 1021

原创 MIT 6.S081 文件系统的崩溃恢复

文件系统崩溃恢复机制通过日志技术保障数据一致性。核心流程为：1)操作先写入日志；2)提交标识；3)按日志修改文件系统；4)清空日志。XV6系统使用事务机制(begin_op/end_op)实现：将文件操作打包为原子事务，通过引用计数防止缓存提前写回，并限制并发事务数量。日志区域大小限制要求大文件操作需分解为多个事务。该机制确保系统崩溃时可通过重放日志恢复数据。

2025-09-28 22:31:17 699

原创 MIT 6.S081 文件系统的基本结构（Lab10：File system）

本文介绍了文件系统的层次结构和工作原理。文件系统从底层物理设备到上层应用依次包括：物理disk及驱动、bufcache缓存、日志系统、icache索引节点缓存、inode数据结构以及应用层的文件名和文件描述符。重点分析了XV6文件系统的实现细节，包括inode节点结构（12个直接块+1个间接块）、目录项组织和文件查找流程。通过实验展示了如何扩展XV6文件系统支持更大文件（增加二级间接索引）和实现软链接功能。软链接与硬链接的主要区别在于：硬链接共享inode节点，而软链接是独立文件存储目标路径。

2025-09-26 20:32:57 1016

原创 MIT 6.S081 锁、Sleep&Wakeup（Lab9: locks）

文章摘要：本文探讨了多核CPU环境下锁机制的重要性与应用。锁的出现解决了多进程对共享资源的竞争问题，确保临界区访问的正确性。文章分析了锁的基本使用原则、作用机制（如原子操作、维护数据不变性）及其缺点（限制并发性能、死锁风险）。进一步介绍了线程同步的多种方法（原子变量、互斥锁、条件变量等），并以UART和管道为例详细讲解了Sleep-Wakeup协作机制的正确实现方式。最后通过两个实验（内存分配器和缓冲缓存优化）展示了如何通过资源分区和锁优化来提高并发性能，同时避免死锁问题。

2025-09-19 15:25:30 802

原创 MIT 6.S081 线程&调度（Lab8: Multithreading）

本文主要介绍了线程的概念、调度机制及其实验实现。线程作为执行单位，共享进程资源但拥有独立上下文，多核CPU通过线程并行加速任务。文章详细讲解了线程切换流程（保存/恢复上下文）、调度策略（抢占式和自愿式）以及XV6中的具体实现。实验部分包含：用户态线程切换模拟（uthread）：实现上下文保存/恢复和调度器线程同步（ph）：使用桶级锁解决哈希表并发写入冲突屏障同步（barrier）：实现多线程等待-唤醒机制。

2025-09-13 17:44:04 739

原创 MIT 6.S081 中断（Lab7：Network driver）

文章摘要：本文探讨了中断的分类与处理机制，重点分析了XV6操作系统中设备驱动的实现。中断分为三类：I/O设备中断、异常和软件中断，主要通过中断控制器PLIC与CPU交互。在设备驱动部分，详细讲解了终端字符打印和键盘响应的处理流程，涉及uart驱动程序和中断处理函数。最后介绍了网络实验的实现，包括E1000网卡驱动的发送和接收功能，通过环形缓冲队列和描述符实现数据传输，并讨论了并发控制问题。实验难点在于理解硬件规范和操作系统接口，而非代码实现本身。

2025-08-27 20:38:59 206

原创 C/C++八股文知识积累4-cin,cin.get(),getchar(),getline(),cin.getline()异同点

C++输入方法比较：cin>>直接从缓冲区读取数据，不处理末尾分隔符；cin.get()可读取单个字符或指定长度的字符串，保留结束符；getchar()读取包括空白符在内的单个字符；cin.getline()读取指定长度的字符串并丢弃结束符；全局函数getline()针对string类型，功能类似但属于不同流。这些方法在字符处理、缓冲区管理和结束符处理上各有特点。

2025-08-24 12:09:28 302

原创 C/C++八股文知识积累3-指针

指针是存储变量内存地址的变量，其大小由计算机位数决定（32位4字节/64位8字节）。指针类型决定算术运算步长和解引用访问的内存大小。特殊指针包括void指针（需强制类型转换）和函数指针（存储函数入口地址）。野指针指向无效内存区域，内存泄漏指未释放堆内存。建议初始化指针、使用智能指针管理资源，避免这些问题。

2025-08-23 11:34:34 414

原创 C/C++八股文知识积累2-封装、继承、多态

C语言是面向过程的语言，C++面向对象，和所有面向对象的语言一样（JAVA、Python等）有着封装、继承、多态的性质。

2025-08-20 18:16:37 589

原创 MIT 6.S081 Lab6：Copy-on-Write Fork

本文介绍了xv6系统中实现写时复制(Copy-on-Write)机制的关键步骤。主要包含：1)在fork时标记共享页为COW页并设为只读；2)处理页错误时分配新物理页并修改权限；3)引入引用计数管理共享页，确保安全释放；4)处理内核态对用户COW页的写操作。该机制通过延迟物理页分配，显著提升了fork效率并节省内存空间。文章还讨论了页表抽象带来的扩展性，如支持懒分配、按需分页等功能。实验涉及内核页表处理、锁机制和内存管理等核心概念。

2025-08-19 21:19:39 582

原创 MIT 6.S081 Lab5: Lazy Page Allocation

本文介绍了操作系统中延迟页面分配（lazy allocation）的实现方法。核心思想是在sbrk()系统调用时不立即分配物理内存，只在进程实际访问内存时触发页错误才分配。主要修改包括：1)在sbrk()中仅调整进程内存大小而不分配物理页；2)在页错误处理中实现懒分配函数；3)处理进程销毁时未映射页面的情况；4)修复fork()中的内存复制问题；5)处理系统调用涉及未分配内存的情况；6)处理内存不足的情况。通过这一系列修改，实现了高效的延迟内存分配机制，只在需要时才分配物理页面，减少了内存浪费。

2025-08-17 21:32:19 697 1

原创 MIT 6.S081 函数栈结构，Traps（Lab4: Traps）

本文介绍了RISC-V架构下的函数栈结构和Trap机制。函数栈采用向下增长方式，包含返回地址、fp指针和寄存器值等。Trap过程涉及32个通用寄存器和特殊寄存器的保存与恢复，包括用户态到内核态的切换流程。实验部分实现了函数调用回溯(Backtrace)和定时中断处理(Alarm)功能，其中Alarm实验通过系统调用和Trap处理实现了定时执行用户处理函数的功能，并解决了中断嵌套问题。文章详细分析了Trap处理流程、寄存器保存恢复机制以及内核态与用户态的切换过程，为理解操作系统底层机制提供了重要参考。

2025-08-10 21:59:29 928

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