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目录 1. os 分类： 批系统（batch system）:成批提交作业，作业完成或无法继续执行时发生切换 ||交互（分时）系统:多个用户（应用程序）分享计算机资源||实时系统:满足应用的实时性要求 2. 单块结构与微内核结构： Monolithic（单块结构）：内核中所有的子系统运行在相同的特权级(privileged mode），拥有相同的地 址空间，通信采用常规 C 函数调用的形式。 微内核结构：分为用户模式和 kenerl mode,有不同的特权级 优缺点：微内核是建立在分模块之上的，模块之间以信息传递联系。单块结构: 模块间的通讯是通 过直接调用其他模块中的函数实现的。宏内核与微内核的区别也就在这吧，微内核是一个信息中转 站，自身完成很少功能，主要是传递一个模块对另一个模块的功能请求，而单块结构则是一个大主 管，把内存管理，文件管理等等一股脑全部接管。 从理论上来看，微内核的思想更好些，微内核把系统分为各个小的功能块，降低了设计难度，系统 的维护与修改也容易，但通信带来的效率损失是个问题。宏内核的功能块之间的耦合度太高造成修 改与维护的代价太高，宏内核因为是直接调用，所以效率是比较高的。 3. 进程概念 Process - a program in execution 进程是 OS 中资源拥有的基本单位(unit of resource ownership) 虚地址空间，内存及其他资源（I/O 设备、文件等） 进程管理：进程控制块（PCB） 进程的状态：running,ready,wait,stopped,zombie 进程间通讯代价大 核心级线程以及用户级线程 4. 线程：程序的执行体 an execution path in a process，进程中的线程共享进程资源 核心级线程： 操作系统直接调度的线程是 OS 调度的基本单位线程阻塞不会导致整个进程的阻塞在多处理器环境下，内核可使线程在不同的处理器上运行,应用程序通过 API 调用核心线程管理例程(kernel thread facility)来管理； 需要进行模式切换 用户级线程：由进程直接管理的线程 由应用程序自己通过线程库(thread library)来管理：线程创建、终止、线程间通信，线程 调度与切换, OS 感知不到 ULT 的存在, 线程阻塞会导致整个进程的阻塞, 在任何 OS 下都可以实现, 无法利用多处理器 纯线程管理的成本高 现在的操作系统：多进程多线程方式，相对独立的执行体各自创建进程，同一个执行体中可以并发 执行的功能设为线程 Linux 中 pthread 创建的线程为核心级线程。 并发控制：两进程的软件方法（如Peterson算法）信号量（以生产者/消费者问题为代表） 临界资源(critical resource) ：一次只能由一个进程访问的资源 临界区(critical section):访问临界资源的代码段称为临界区（CS） 互斥(mutual exclusion)在一个时刻最多只有一个进程在临界区 同步(synchronization)协调需要访问临界资源的进程，否则会导致race condition（竞争条件） 临界区问题解决方法正确性的准则 两个前提： 对处理器数及各进程的相对运行速度（不会是零速度）不应该有任何假设 进程在临界区停留的时间是有限的 三个必须： 互斥(mutual exclusion) 有空让进(progress)，若没有进程在临界区，则应该让申请进入临界区的进程中的一个立即进入 有限等待(bounded waiting)，申请进入临界区的进程不会无止境的等待（即不会有饥饿现象） Peterson算法：算法直观，只能解决二个进程同步 考虑进程P0，一旦它设置flag[0]=true，则P1不能进入临界区。如果P1已经进入临界区，那么flag[1]=true，P0被阻塞不能进入临界区。另一方面，互相阻塞也避免了。假设P0在while里被阻塞了，表示flag[1]为true且turn＝1，则此时P1可以执行。 do { flag[0]:=true; //希望进入 turn := 1; //给对方一次机会 while flag[1] and turn = 1 do{nothing}; //如果对方先申请则等待 CS flag[0]:= false; RS } while (1) 信号量(semaphore，无忙等待) OS提供的装置，用于进行进程/线程的同步与互斥 数据结构(s) co