操作系统概述

• 作用
• 特征
  • 并发性
  • 共享性
  • 虚拟性
  • 不确定性
• 功能
  • 进程管理
  • 存储管理
  • 文件管理
  • 设备管理
  • 作业管理
• 分类
• 计算机启动的基本流程
  • BIOS
  • 主引导记录
  • 操作系统

进程的组成和状态

• 组成
  • PCB 程序控制块
  • 程序
    • 描述程序要做什么
  • 数据
• 三态
  • 运行
  • 就绪
    • 只缺CPU资源
  • 等待
    • 除了CPU以外，还要等待某个事件
• 五态图
  • 运行
  • 活跃就绪
  • 活跃阻塞
  • 静止就绪
  • 静止阻塞
    • 人为挂起
    • 人为激活
• 前驱图
  • 哪些任务可以并行执行
  • 哪些任务之间有顺序关系
  • 确定
    • 并行关系
    • 先后关系
• 进程资源图
  • 进程和资源之间的分配和请求关系
  • R 资源
  • P 进程
  • R指向P 说明已经分配
  • P指向R 说明请求资源
  • 阻塞节点
    • 无法获取所需资源，
      • 被阻塞了，
      • 无法继续
  • 非阻塞节点
    • 某进程请求的资源还有剩余
  • 死锁状态
    • 一个进程资源图中，所有进程都是阻塞节点
  • 考察方式
    • 哪个是阻塞节点
    • 进程资源图化简
      • 从非阻塞节点开始

同步和互斥

• 互斥
  • 如打印机
• 同步
• 临界资源
• 临界区
• 互斥信号量
  • 加锁
  • 解锁
• 同步信号量
• P操作
  • 申请资源
  • S= S-1
  • 大于等于0时表示资源的个数
  • 小于0时表示等待资源的进程个数
    • 说明没有资源可以分配
    • 把进程放到阻塞队列里
• V操作
  • 释放资源
  • S= S+1
  • 如果信号量的值小于等于0
    • 去唤醒阻塞进程
• 生产者、消费者问题
  • 互斥信号量S0
  • 同步信号量S1
  • 同步信号量S2
  • 流程
    • 生产一个商品S
    • P（S0）申请仓库独立使用权
    • P（S1）仓库是否空闲
    • 将商品放入仓库中
    • V（S2）
    • V（S0）
    • 消费者
      • P（S0）
      • V（S2）仓库里有没有商品
      • 取出一个商品
      • V（S1）
      • V（S0）
  • 银行家算法题
• 线程
  • 传统的进程
    • 可拥有资源的独立单位
    • 可独立调度和分配的基本单位
  • 线程
    • 独立调度的最小单位
    • 拥有资源的最小单位
  • 线程可以共享进程的公共数据、全局变量、代码、文件等资源
    • 但不能共享线程独有的资源，
      • 比如线程的栈指针等标识数据