操作系统:管理、控制计算机软硬件资源,合理组织计算机工作流程以方便用户有效使用计算机的程序集合。
操作系统的特点:1. 硬件相关、应用无关2.核心常驻内存3.中断驱动4.权威性5.庞大、复杂6.重要性7.并发性(宏观并行,微观串行)、共享性(多个程序共同使用)、虚拟性、异步性
操作系统的核心--进程,一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上的一次动态执行过程,对应虚拟处理机、存储器和虚拟外设等资源的分配和回收。
进程的特点:
1.动态性:具有动态的地址空间,包括:代码(指令执行和CPU状态的改变)、数据(变量的生成和赋值)、系统控制信息(进程控制块的生成和删除)
2.独立性:各进程的地址空间相互独立,除非采用进程间的通信手段
3.并发性和异步性
4.结构化
程序执行的两个方式:顺序执行和并发执行。顺序执行是单道批处理的执行方式,也用于简单的单片机系统。并发执行可以提高资源利用率,现在操作系统多位并发执行。
进程的分类:
用户进程:运行在目态(用户态),用户态时不可直接访问受保护的OS代码。
系统进程:运行在管态(核心态),核心态时执行OS代码可访问全部进程空间。
CPU分配给各个程序的时间,每个进程被分配一个时间段,称作进程的时间片,即该进程允许执行的时间。
进程的状态转换有三个模型:两状态进程模型、五状态进程模型和挂起状态。
重点介绍几个概念
运行状态:占用处理机资源,处于此状态的进程数目小于等于CPU数目。 就绪状态:进程已获得除处理机外的所需资源,等待分配处理机资源。
阻塞状态:由于进程等待某种条件(I/O或进程同步),在条件满足前无法继续执行。 创建状态:刚创建,但不能运行。 结束状态:进程结束运行,回收除PCB的资源。
挂起:把一个进程从内存转到外存
线程:进程间的多个程序执行流并发转换为进程内多个程序执行流并发。简化线程间的通信。