钟鼓楼

一、块设备

外存是一种块设备（block device），是指以固定大小的块（block）为单位进行读写访问的设备。这些设备以块为最小的访问单元，每个块都有一个唯一的地址。我个人理解，可以将一个块设备理解成以 block 为元素的线性数组。

其中 block 大小一般是 512 字节，也被叫作扇区 sector。其实这个大小对于现在的计算机有些太小了，所以往往这些 block 也会聚集成一个更大的单位，这里就会产生一些混乱，比如说这个更大的单位可以被叫作簇 cluster，也可以被叫作块 block。

块设备在 Linux 中显示为 /dev/ 下的一个文件，他们命名往往是 xxy ，其中 y 是 a, b, c, d 这样的字母，用于表示相同设备的编号。而 xx 表示设备的种类：

• hd：指的是采用 IDE 磁盘接口的磁盘
• sd：原本是 SCSI disk，SCSI 和 IDE 都是旧控制器协议，现在也只 SATA 接口的磁盘
• vd：虚拟硬件设备，在一些虚拟化平台（如 KVM、QEMU、Xen）中，虚拟化主机的磁盘设备会被命名为 vda、vdb、xvdc 等类似的形式。
• nvme：NVMe 是 non-volatile memory express，它是一个主机控制器接口和存储协议，用于加速企业和客户端系统以及固态驱动器（SSD）之间的数据传输。它通过电脑的高速 PCIe 总线工作。总结就是一个比 SATA 快的固态硬盘设备。

一、结构

因为一直分不清 Cache 的结构名字，所以特地画了一个比较满意的图来标注各种结构。

这个示意图的参数在右上角。Cache 中的基本单位是 Cache Line，它又被叫作 Block，它是由多个 Word 组成的。多个 Cache Line 会组成一个 Cache Set，一个 Cache Set 内包含的 Cache Line 数量被成为 Way。比如图中就是 2-Way 的 Cache，那么每个 Cache Set 就有 2 个 Cache Line。相同 Cache Set 中的 Cache Line 的关系被称为 associative（相联），它们不能依靠 set index 进行区分，只能通过 tag 区分。

根据 Set 个数和 Way 的不同（其本质是 Cache Line 的位置确定），可以对 Cache 进行分类：

一、总论

旁路攻击（Side Channel Attack）指的是利用计算机通信过程中产生的“副作用”发起的攻击。也就是说，攻击者没有选择像监听信道或者破解密码等“正面手段”，而是利用通信时的时延、电压变化、能耗变化、JTag、异常等“边缘特征”等来发起攻击，是一种“侧面突破”。

我个人感觉旁路攻击利用的边缘特征，往往都是在根本上无法避免的特征，我们并不能为了避免时延旁路攻击，就放弃使用 Cache，或者为了 JTag 旁路攻击，就放弃使用硬件调试，甚至为了避免能耗攻击，就不用电了？这也就意味着，不像加密一样，只要提出了一个破密复杂度极高的加密算法，就可以一劳永逸。旁路攻击的防范是不能停歇的，任何一个计算机系统运行产生的效果，都会导致一次可能的攻击。

为了解释一下定义，旁路实际上是因为边缘特征产生的信息通道，就叫旁路。

一、比喻

Trampoline 指的是“蹦床”，也就是底下这个东西：

他是一种很有趣的比喻，人们不能直接跳到高空中，而是需要先往下跳，然后借助蹦床的弹力跳到高空中。

这个比喻出现在用户态和内核态的相互转变中，转变不能直接发生，而是必须要借助一个“蹦床”机制。

一、一致性

一致性（consistency）这个概念应该是来自于分布式理论的 CAP 理论

我觉得用人话来说就是对于多个观察者观察同一个事物，每个观察者观察到的现象是“相同的”，那么我们就认为这个设计具有“一致性”。“盲人摸象”就是一个非一致性的例子，对于同一个事物，盲人们分别给出了“柱子、山、石头”等描述，就是不具有一致性的案例。

一致性和并行编程联系紧密，因为一致性保证了多个并行的实体，他们看到的共享资源是相同的。只有这样才能保证并行实体间的协作，如果实体看到的资源都是不一样的，比如说线程 A 给资源加了个锁，但是 B 没有看到这个锁，那么就会导致数据竞争的发生。盲人摸象的结局不正是因为盲人们对于大象的看法各执己见，最终大打出手吗？

一、可打印字符

转义字符的意思是，原本这个字符表达一个意思，而经过转义后，就会表达另一个意思。原本的意思没有什么特别之处（比如说必须是一个普通字符，一个通配符，一个格式控制符），表达出来的另一个意思也同样没有什么特别之处。

那么为什么要存在转义字符？我们可以用另一个字符来表达更多的意思，而不是让一个已经有一个意思的字符，经过转义后来表达另一个意思。但是可悲的是，这并不是现实的，现实是，我们仅有数量不多的可打印字符，而我们却希望表达更多的意思（这点在正则中尤其明显）。事实就是，每一个可打印字符都有了自己的含义，我们所能做到的，就只是复用他们。

上面的说法有些绝对，却是有方法可以缓解这种方式，比如用 Java 中数字编码转义字符，如 \uF890 这种，可以避免复用的尴尬，不过这样又有些不直观，毕竟谁都喜欢写 \n 而不是 \10 。

二、分类