Zia6的第三阶段总结报告

package.json

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     "server": "hexo server"
   },
   "hexo": {
-    "version": "7.0.0"
+    "version": "4.2.1"
   },
   "dependencies": {
     "hexo": "^4.2.1",
@@ -25,4 +25,4 @@
     "hexo-renderer-stylus": "^1.1.0",
     "hexo-server": "^1.0.0"
   }
-}
+}

source/_posts/2024秋季开源操作系统第三阶段总结.md

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+title: 2024秋季开源操作系统第三阶段总结
+date: 2024-11-30 20:03:03
+tags:
+    - author: Zia6
+    - repo: https://github.com/Zia6/oscamp
+---
+# ArceOS Unikernel 学习总结
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+不知不觉，在开源操作系统训练营中学习 ArceOS Unikernel 已经过去了几周。回顾这段学习经历，我深深感受到了从一个普通开发者到系统级开发的转变过程。通过这次学习，我对操作系统的理解有了质的飞跃。
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+## 学习心得
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+最让我感到惊讶的是，原来操作系统可以像开发应用程序一样模块化。在学习之前，我对操作系统的印象还停留在庞大而复杂的整体概念上。但通过 ArceOS 的学习，我发现操作系统其实可以被拆分成一个个独立的组件，每个组件都有其明确的职责和边界。这种组件化的思想不仅让系统更容易理解和维护，也为定制化需求提供了极大的灵活性。
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+## 技术收获
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+### 第一周：打好基础
+第一周的学习主要聚焦在基础概念和核心功能的实现上：
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+1. 从最简单的彩色 "Hello World" 开始，逐步熟悉了 ArceOS 的项目结构和开发流程
+2. 通过实现 early 内存分配算法，深入理解了操作系统是如何管理内存的
+3. 在调度算法的改造过程中，真正体会到了协作式调度和抢占式调度的区别
+
+### 第二周：深入应用
+第二周的内容则更加贴近实际应用场景：
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+1. 学习了如何加载和执行外部应用程序
+2. 实现了内核与应用程序的通信机制
+3. 掌握了地址空间分离和切换的技术要点
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+## 技术难点突破
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+在学习过程中，最具挑战性的部分是实现抢占式调度算法。这需要对系统中断机制有深入理解，同时还要考虑：
+- 如何合理设置时间片
+- 如何处理优先级
+- 如何确保调度的公平性
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+另一个有趣的挑战是实现应用程序的加载与执行。这让我深入理解了：
+- 程序加载的整个流程
+- 内存布局的规划
+- ABI 接口的设计与实现
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+## 个人感悟
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+这次学习经历让我对操作系统有了全新的认识。原来操作系统并不是那么遥不可及，通过合理的模块化设计，我们完全可以构建出自己的操作系统。这种认知的转变也让我在日常应用开发中更注重系统层面的思考。
+
+## 未来展望
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+通过这次学习，我对系统级开发产生了浓厚的兴趣。接下来我打算：
+1. 深入研究 ArceOS 的其他组件
+2. 尝试开发一些自定义的系统组件
+3. 探索 Unikernel 在云计算场景中的应用可能
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+最后要特别感谢课程老师的悉心指导，让我能够在短时间内掌握这么多系统级的知识。这次学习经历不仅提升了我的技术能力，更重要的是开阔了我的技术视野。
+

source/_posts/第四阶段总结，基于异步协程机制的OS.md

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+title: 第四阶段总结，基于异步协程机制的OS
+date: 2024-12-22 15:22:59
+tags:
+    - author: Zia6
+    - repo: https://github.com/Zia6/AsyncRun
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+
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+# 三周学习总结：Rust 异步编程与 io-uring 实现
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+在过去的三周里，我专注于学习 Rust 异步编程，深入了解了异步运行时的设计原理，并通过实现一个基于 io-uring 的简易运行时系统（AsyncRun）来实践这些知识。在此，我将总结我这三周的学习历程，涵盖了异步编程的基础、深入分析 Tokio 运行时的实现，以及基于 io-uring 的自定义运行时的设计与实现。
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+## 第一周：Rust 异步编程基础
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+在第一周，我主要集中于学习 Rust 异步编程的基础。通过阅读《Async/Await》教程和简单的例子，我深入了解了 Rust 异步模型的基本概念。这篇教程介绍了如何使用 `async` 和 `await` 关键字来简化异步编程，并有效避免回调地狱的问题。
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+### 学习内容：
+- **Rust 异步编程概念：** 通过学习 `async` 和 `await`，我掌握了如何将异步操作与同步操作结合，避免阻塞主线程，提高程序的并发性。
+- **Future 和 Stream 类型：** 在 Rust 中，`Future` 和 `Stream` 是处理异步操作的核心类型。理解它们的工作原理，对于编写高效的异步代码至关重要。
+- **异步清理（Async Cleanup）：** 我还阅读了一些关于 Rust 异步清理的博客，了解了如何在 Rust 的异步代码中进行资源的自动清理，防止内存泄漏。
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+## 第二周：深入学习 Tokio 运行时
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+在第二周，我深入研究了 **Tokio** 运行时。作为 Rust 中最流行的异步运行时，Tokio 被广泛应用于高并发、低延迟的系统中。我通过阅读《Tokio Internals》一文，学习了 Tokio 的总体设计思路，特别是在任务调度和执行方面的核心原理。
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+### 学习内容：
+- **Tokio 运行时架构：** 我了解了 Tokio 是如何组织任务的，并深入研究了任务的生命周期管理。特别是如何在多线程环境下调度异步任务，以及调度器如何高效地管理线程池。
+- **源码分析：** 我重点分析了 Tokio 的 `task` 和 `schedule` 部分的源码，通过阅读源码，我进一步理解了 Tokio 任务调度机制的实现原理。
+- **博客总结：** 为了加深理解，我撰写了两篇博客，分别总结了：
+  - [Tokio Task 阅读总结](https://zia6.github.io/2024/12/10/Tokio-Task%E9%98%85%E8%AF%BB/)
+  - [多线程下的 Schedule 机制](https://zia6.github.io/2024/12/10/Tokio-Task%E9%98%85%E8%AF%BB/)
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+## 第三周：深入探索 io-uring 和实现自定义 Runtime
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+在第三周，我转向了更加高效的异步 I/O 机制 **io-uring**。io-uring 是 Linux 内核提供的一种高性能 I/O 机制，它通过零拷贝和直接从用户空间发起 I/O 操作，显著减少了 I/O 延迟。
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+### 学习内容：
+- **io-uring 和传统 I/O 比较：** 我写了一篇博客，详细总结了 **io-uring**、**epoll** 和 **select** 三种 I/O 机制的区别、使用场景以及性能差异。通过实验数据，我展示了它们在高并发场景下的性能表现。
+  - [io-uring 学习总结](https://zia6.github.io/2024/12/22/io-uring%E5%AD%A6%E4%B9%A0%E6%80%BB%E7%BB%93/)
+- **实现基于 io-uring 的运行时：** 作为这一周的实践，我实现了一个简易的基于 io-uring 的异步运行时，命名为 **AsyncRun**。该运行时通过 io-uring 提供的高效异步 I/O 操作，能够在处理大量并发任务时保持较低的延迟和较高的吞吐量。
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+### AsyncRun 运行时设计与实现
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+**AsyncRun** 是我为了解决高效 I/O 调度与任务执行问题，基于 io-uring 实现的异步运行时。它的设计目标是通过结合 io-uring 提供的零拷贝、高效任务调度机制，在高并发和低延迟场景下提高异步任务的执行效率。
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+#### 核心特点：
+- **基于 io-uring 实现：** `AsyncRun` 使用 io-uring 处理 I/O 操作，减少了 I/O 请求的上下文切换，显著提升了 I/O 操作的性能。
+- **异步任务调度：** 运行时设计了一个任务调度器，能够高效地将任务分配给可用的执行器，保证异步任务能够快速响应。
+- **单线程支持：** 该运行时不支持多线程，所有的任务调度和执行都发生在单线程环境下，以避免并发带来的复杂性。
+- **低延迟与高吞吐量：** 通过结合 io-uring 和高效的任务调度机制，`AsyncRun` 在高并发场景下提供低延迟和高吞吐量，适用于需要高效 I/O 的应用场景。
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+#### 运行时架构：
+1. **任务调度器：** 任务调度器负责管理异步任务的生命周期，动态调整任务的执行优先级和分配策略。
+2. **io-uring 管理：** 通过 io-uring 提交异步 I/O 请求，并在操作完成后通过回调函数处理结果。这样可以避免传统 I/O 中频繁的系统调用和上下文切换。
+3. **执行器：** 执行器负责将任务分配给运行时环境中的单一线程，确保任务能够尽可能高效地执行。
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+你可以在我的 [GitHub 仓库](https://github.com/Zia6/AsyncRun) 查看完整的代码，并了解如何使用它。
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+## 收获与展望
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+通过这三周的学习与实践，我不仅加深了对 Rust 异步编程的理解，还学到了如何设计和实现一个高效的异步运行时系统。尤其是在深入分析 Tokio 运行时的实现后，我对如何在多线程环境下调度异步任务有了更清晰的认识。
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+未来，我计划继续深入研究异步运行时，特别是性能优化和扩展性方面的问题。通过实现基于 io-uring 的 Runtime，我已经掌握了如何在高并发环境下高效地管理异步任务。下一步，我将尝试将这些经验应用到更复杂的系统中，进一步提升其性能和可靠性。