概念性的东西

核心态(管态),也被称为特权态

核心态是操作系统内核所运行的模式,运行在该模式的代码,可以无限制地对系统存储、外部设备进行访问。

用户态(目态)

在此状态下,执行的代码被硬件限定,不能进行某些涉及系统资源的操作

这两种状态的主要差别是: 处于用户态执行时,进程所能访问的内存空间和对象受到限制,其所处于占有的处理机是可被抢占的 ; 而处于核心态执行中的进程,则能访问所有的内存空间和对象,且所占有的处理机是不允许被抢占的。

用户态切换到内核态的3种方式

  • 系统调用: 这是用户态进程主动要求切换到内核态的一种方式
  • 外围设备中断:当外围设备完成用户请求的操作后,会向CPU发出相应的中断信号
  • 异常:当CPU在执行运行在用户态下的程序时,发生了某些事先不可知的异常,这时会触发由当前运行进程切换到处理此异常的内核相关程序中,也就转到了内核态

特权指令:

具有特殊权限的指令,涉及系统资源的分配和管理

非特权指令:

仅涉及内存访问,通用寄存器操作,数据处理等不会影响到系统资源分配和管理的指令

中断

程序运行过程中,系统外部、系统内部或者现行程序本身若出现紧急事件,处理机立即中止现行程序的运行,自动转入相应的处理程序(中断服务程序),待处理完后,再返回原来的程序运行,这整个过程称为程序中断.

中断的作用

  • 通道是负责外围设备与主存储器之间进行交换数据,能单独完成输入输出操作的装置。 有 了通道,主存和外围设备之间的数据交换就不要处理器负责了,处理器有可能去干其他的事情.
  • 但是,如果没有中断技术,中央处理器就要不断的去查询通道以及设备的执行情况,这样一来, 中央处理器还是把大把的时间花在了查询状态上,并不能很好的为其他进程服 务.
  • 有了中断技术后,中央处理器可以完全不管通道和设备的执行,因为如果有特殊情况 异常或正常结束) ,通道会发I/O 中断,通知 CPU 来处理,所以通道技术与中断技术的出现,使得主存储器可以直接和外设之间交换数据,整个交换过程中,如果没有特殊情况,处理器完全可以并行的去干其他事情,大大提高了处理器的使用效率。
  • 简单来说:中断是为了减少cpu在查询通道及设备的次数,大大提高了cpu的使用效率。

逻辑流:

一个程序执行后,其程序计数器给出的执行地址序列

并发流:

生命周期存在重叠的逻辑流

并发:

一段时间内,多个并发流同时处于运行的状态,称为并发

并行:

两个流在统一时刻运行在不同的处理器上

共享变量:

当且仅当它的一个实例被一个以上的线程引用时

临界资源:

被多个并发流共用,且在一段时间内只有一个逻辑流可以独占使用的资源

临界区:

逻辑流访问临界资源的代码区

死锁:

多个进程都在等待其他进程持有的、不可释放的资源,而导致这些进程都不能向前推进的现象称为死锁。

  • 就绪态:进程获得出处理机以外的所有资源的状态
  • 运行态:进程获得处理机正在执行的状态
  • 阻塞态:进程因请求其他资源、等待事件发生、等待I/O等原因而暂时无法继续执行
    • 就绪~运行:进程调度
    • 运行~就绪:时间片用完
    • 运行~阻塞:I/O请求
    • 阻塞~就绪:I/O完成

守护进程:脱离了终端并且在后台运行的进程

信号:通知进程系统中发生了一件与该进程相关某种事件

信号量核P、V操作满足同步机制设计4个原则:

互斥、有限等待、空闲请进、让权等待

存储器碎片:

经过多次存储分配和回收后,在系统中产生的尺寸太小而很难分配出去的存储块,称为存储器碎片。

分时系统:

在内存中同时加载多个任务或作业,将CPU时间划分为多个时间片,分配给多个用户使用的系统,分时系统中多个用户可同时使用计算机系统算题。

进程:

程序在独立数据集上的运行状态

线程:

进程的一个执行单元或一个可调度实体,每一个执行单元可执行进程的一段程序代码

作业周转时间:

作业从提交到完成所经历的时间

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