[Linux] 連續記憶體分配策略(Contiguous Memory Allocation)

作業系統的記憶體管理，可以分成採用連續記憶體分配(Contiguous Memory Allocation)和採用分頁(Paging)技術。採用連續記憶體分配，方法簡單且速度快速，但缺點在於容易產生剩餘的記憶體片段(Fragmentation)，記憶體的使用效率並不好，為了解決此現象，因此採用記憶體分頁的方式，來提升記憶體的使用率。

而在連續記憶體分配，有三個最常見的演算法，最先適用(first-fit)、最佳適用(best-fit)和最不適用(worst-fit)。底下舉特考的例子為例：

（102調查局特考_計算機概論）
五、記憶體的配置策略（Storage Placement Strategies）是用以決定進來的程式或資料應置於記憶體的那一區域。其策略包含最不適用（worst-fit）、最佳適用（best-fit）和最先適用（first-fit）等。 

（一）請說明上述三種策略（最不適用、最佳適用和最先適用）在比較之下，各策略的優勢為何？（10分）
（二）若目前記憶體分區（memory partitions）狀況依序為 490 KB，190 KB，290 KB及550 KB，而記憶體空間需求依序為400 KB，220 KB，120 KB及450 KB。請分別描述在最不適用、最佳適用和最先適用三種不同策略下的記憶體配置情形。（10分）

[Linux] fork()的使用介紹

整個作業系統(Operating System, OS)是為了分配有限的硬體資源給Program使用，然而OS也視為一個Program，放進CPU中執行，為了讓OS Kernel辨識每個Process，就會有所謂的行程辨識元(Process Identifier, PID)，其中特別的是PID 0和1，0是Kernel用來Swap，交換分頁使用；而1則是初始化行程，也是Kernel建立的第一個Process，其他的Process基本上都是透過PID 1的init Process來產生。因此整個OS系統本身可以想像成一個Tree of Processes，root為init Process，亦為Parent Process，然後用fork()依序產生底下的Child Process，並回傳值0代表是Child Process。

[Linux] Program, Process and Thread之差異

• Program: code程式
• Process: 正在CPU執行的Program
• Thread: 使用CPU的最小單元，較為輕巧的process，一個process可以產生多的thread，CPU是配給thread使用。

Thread存在有以下的目的：

(1) Responsiveness: 允許程式可以在被I/O中斷時，能夠繼續執行，譬如Web瀏覽器，可以同時看影片及下載檔案

(2) Resource Sharing: thread分享同樣的memory和resource，而process只能透過shared memory和message passing的方法來分享資料

(3) Economy: thread比process輕巧，創建和context switch thread比創建一個process來的快速

(4) Scalability: 可以平行執行於多核心的平台。

總結來說，寫好的code稱作為Program，放到CPU中執行就變成Process，但Process可以使用多的Thread代表的CPU執行單元，來增加執行效率。

[OpenSSL] RSA非對稱型加解密演算法

RSA為目前在電子商業網路上很常用的加解密演算法，其安全性依靠因數分解，因為對極大整數做因數分解是很困難且花時間的，一般都會採用RSA numbers來產生公鑰(Public Key)和私鑰(Private Key)，目前大多採用1024bits或2048bits。

公鑰和私鑰的產生

1.      隨意選擇兩個大的質數p和q，p不等於q，計算N=p*q。

2.      根據歐拉函式，求得r= φ(N) = φ(p)φ(q) = (p-1)*(q-1)。

3.      選擇一個小於r的整數e，且與r互質。

4.      用以下公式計算d : d*e≡1 (mod(p-1)*(q-1))。

5.      則(N, e)為私鑰，(N, d)則為公鑰。’