1.3 操作系统的特性：
1、并发性
宏观上，多个程序同时向前推进；
与并行：多处理器操作系统，多CPU，并行操作系统；
2、共享性
资源共享：在操作系统的控制下，操作系统与多个用户程序共用系统中的各种资源 的共享；
3、 异步性
宏观上有 同时运行多个程序，他们是交替执行的；
交替的切换点是中断； 中断使用户程序切换到操作系统，嵌套中断使一切操作系统切换到另一段操作系统，而中断的发生时刻不确定；
所以操作系统运行轨迹是异步的、不可预知的；
4、虚拟性 virtual
利用某种技术，把一个物理实体变为若干个逻辑实体；
中断切换程序：
2.2进程
定义：
- 一定独立的功能程序
- 关于一个数据集合
- 处理器运行；
组成： 进程控制块 和 程序； 程序包括代码和数据；
三个状态
- 运行
- 就绪
- 等待
进程上下文
进程的物理实体 和 支持进程运行的物理环境；
进程的切换就是进程上下文的切换；
系统为了实现并发而 付出的额外代价；
线程
进程是处理器调度的基本单位；
定义：又叫轻进程，是进程内的一个相对独立的执行流；
区别：
1、线程上下文切换速度快；
2、系统开销小； 创建线程 比 创建进程所需完成的工作小；
3、通信容易； 同一进程的多个线程 有共享内存；
第三章 中断和 处理器调度
3.1中断
中断是实现多道程序设计的必要条件；
定义： 程序运行中 出现某种紧急事件，必须终止当前正在运行的程序，转去处理该事件，然后再恢复原来运行的程序；
实现： 硬件：中断装置；软件：中断处理程序； 统称为中断系统；
- 中断装置（3）
1、识别中断源
2、保存现场：保存在系统栈， 保存（恢复）现场 之前 关中断，之后开中断；
3、引出中断处理程序（通过交换中断向量）
3.2 处理器调度（算法）
1、先到先服务 first come first service，FCFS
2、最短作业优先 shortest job first， SJF
3、最短剩余时间优先 shortest remaining time next，SRTN
4、最高相应比优先， highest response ratio next
5、最高优先数（优先级）算法 highest priority number first
6、循环轮转算法， 时间片；
7、分类排队算法
8、反馈队列算法
3.2.3 处理器调度过程
1、保存下井进程现场
2、选择将要运行的进程
3、恢复上升进程的现场；
第四章 互斥、同步、通信
4.1.6 与时间相关错：
多个进程访问变量时，因实际交叉次序不同而导致执行结果不同；竞争条件。
4.2 进程互斥
定义： 两个或两个以上的进程 不能 同时进入 关于同一段共享变量的 临界区；
- 不允许多个进程同时进入关于同一段共享变量的 相同临界区， 和 不同临界区；
访问共享变量的程序称为临界区，临界段；
一次制允许一个进程使用的资源称为 临界资源；
4.3 进程同步
定义： 一组进程，为了协调器推进速度，需要在某些点 相互等待或唤醒，进程之间的这种相互制约称为 进程同步；
- 信号量与pv操作
4.4 进程间通信
定义： 进程之间的互斥、同步和信息交换统称为进程间通信；
两种模式：
- 1、共享内存模式
相互通信的进程之间 要有 共享内存；
两个细节：- 1、为相互通信的进程之间提供 公共内存；
- 2、为访问 公共内存提供必要的同步机制；
- 2、消息传递模式
高级通信模式；
操作系统位用户进程之间 提供两个基本的系统调用命令： 发送命令 send 和 接受命令 receive；
消息传递模式的 两种实现方式
-
1、 直接方式
-
2、 间接方式
第五章 死锁和饥饿
定义：一组进程中的每个程序均等待此组进程中其他进程 所占有的、因而永远无法得到的资源；
三种死锁类型：
1、竞争资源引起的死锁；
2、进程间通信 引起的死锁
连环等待 相互间的消息；
3、其他原因： after you/afer you，设计程序不合理；
5.3 死锁的条件 4个
两个 资源， 两个 进程
1、 资源独占； 一个资源同时只能被分配给一个进程
2、不可剥夺； 资源申请者 不能从别人 已经申请了资源的 手中 剥夺资源；
3、保持申请； 进程在 占有资源后 ，如不满足需求，还可以继续申请资源
4、循环等待； 存在一个 进程组，互相等待 互相占有的资源；
5.4 处理方法
两大类：
- 1、 不让死锁发生
2种：- 静态，死锁预防： 遵循某种协议，使得不可能发生死锁；
- 动态, 死锁避免： 实时检测， 拒绝不安全的资源申请命令；
- 2、让死锁发生，检测并消除
大致有四种：
1、静态死锁预防策略；
2、动态死锁避免策略；
3、动态思索检测策略；
4、动态死锁恢复策略；
资源分配图；
5.6 死锁的预防
1、 预先分配策略
进程在运行前，一次性申请所需的全部资源； 如果系统不满足，则不分配； 系统满足，才分配；
2、有序分配策略
将资源排序；有算法；
5.7 死锁的避免
实时检测；
银行家算法；
5.8 死锁的发现：算法
5.9 死锁的恢复
4种：
1、系统重新启动
2、终止进程
3、伯多资源
4、进程回退；
5.12 饥饿与饿死
第六章 主存储器管理
页式存储管理， 段式存储管理
6.3 单一连续区存储管理 界地址：动态异常存储，产生碎片
限制 一个进程在内存中只占有一个连续区域；
内存空间的地址： 进程起始地址 和 长度；
假设进程长度为 l， 那么 逻辑地址为 0 ~ l-1；
在内存中的起始地址为 b， 那么 物理地址范围： b ~ b + l - 1；
需要的表目：
- 内存分配表： 记录已经被分配的区域；
- 空闲区域表：记录内存中所有尚未分配的表；
需要的寄存器：
- 首地址寄存器： 保存正在运行的进程的起始地址；
- 限长寄存器： 保存正在运行的进程的 长度；
地址映射：
6.3.2 双对界
允许一个进程在内存中占有两个连续区域；
一个可用于保存代码，多个进程共享；
一个可用于保存数据， 进程独占；
6.4 页式存储
允许一个进程占有内存空间中多个连续区域，长度相同；
静态等长分配；不产生碎片；
内存划分为若干等长区域，每个区域成为一个 物理页框，通常由 2^i 个单元；
由0开始编址，称为页内地址；
设内存容量为 2^n B，则共有 2 ^n-i 个页框；
可得，第k个页框的起始地址为 k*2^i；
物理地址 = 物理页框首地址+页内地址
= 页框号*2^i + 页内地址；
逻辑页面是连续的，但逻辑页面所对应的物理页框 不一定连续；
地址映射
6.5 段式存储
内存动态的划分为若干个 长度各异的区域，每个区域称为物理段；
每个物理段 在内存中有一个 起始地址，段首址；
段内地址：物理段中的地址；
段表：
地址映射
过程
6.6 段页式
每一个段 分为 很多个 页
