2020-11-22

一、操作系统的概念

1、操作系统的定义：操作系统时管理计算机里面的一切事情，更加充分的有效的使用计算机资源，也就是合理的组织计算机的工作流程，有效的管理和分配计算机系统的硬件和软件资源，同时注意操作系统自身的安全与完善。

2、操作系统的主要功能：处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理、用户接口、网络与通信管理

3、操作系统的基本特征：并发性、共享性、虚拟性、不确定性

二、处理器管理

处理器（cpu）是计算机系统最重要的的资源，计算机系统的功能是是通过cpu运行程序指令来体现的，计算机系统的工作方式也是主要由cpu的工作方式决定的。为了提高cpu的利用率，使计算机的资源得到充分的利用，操作系统引入了多道程序设计的概念。

1、进程的概念：到目前为止没有一个统一的定义。进程是行为的规则为程序，程序在cpu上执行时的活动称为进程；进程是一个独立的可以调度的活动

2、进程与程序的区别：程序是静态的，进程是动态的。如果说进程是正在执行的程序，那么是不完整的。因为进程是程序在cpu上的一次执行过程，所以进程除包括正在执行的程序和数据段之外，还有包括此次的环境信息，如cpu的状态等。

3、进程阻塞：进程阻塞是进程运行中发生了某种等待事件（如发生了等待I/O的操作）而暂时不能运行的状态。处于该状态的进程不能去竞争cpu，因为此时即使把cpu分配给他也无法运行。处于该阻塞状态的进程可以有多个。

4、线程的概念：线程可以理解为cpu调度和执行的最小单元。线程的定义有以下4中不同的提法：（1）、进程内的一个执行单元，（2）、进程内可以独立调度的实体（3）、线程是进程中一个相对独立的控制流序列（4）、线程是执行的上下文

三、进程同步与通信

1、死锁：产生死锁的原因可以归结为以下两点：（1）系统资源不足，当多个进程需求资源总和大于系统能够提供的资源时，进程就会因竞争不可抢占资源而导致死锁。（2）进程推进顺序不当，用不友好的方式进行推进，将导致两个或两个以上的进程出现既占有部分资源又要申请其他阻塞进程所占有不可抢占资源的情况，从而导致几个进程陷入死锁。

四、存储管理

1、程序运行的两个重要的条件：一个是程序和数据要占有足够的内存空间，另一个是得到cpu

2、程序的链接和装入：在多道程序环境中要使程序运行，首先必须为他创建进程，而创建进程就必须将程序和数据装入内存，能装入内存的今晨和属于可执行程序。

3、逻辑地址和物理地址：逻辑地址：用户源程序经过编译、链接后得到可装入程序。由于无法预知程序内存的具体地址，只能暂定程序的起始地址为0，按照这种方法确定的地址称为逻辑地址或相对地址。物理地址：内存中实际存储单元的地址称为物理地址，物理地址称为绝对地址或是内存地址。为了使程序装入内存后能够正常运行，就必须将程序代码中的逻辑地址转换为物理地址。这个转换操作称为地址转换。

4、多级存储体系：基本的存储设备包括内存和外存。由于cpu中的寄存器也可以存储少量的信息，所以它也可以看作存储体系中的一层。另外，现在的计算机系统一般都增加了高速缓存。从寄存器到高速缓存，再到内存，最后到外村，存取速度越来越慢，容量越来越大，成本和存取品读越来越低。