操作系统

操作系统之进程管理笔记，包括进程调度算法、后背队列、调度算法细节、死锁、进程与线程、临界资源和临界区等内容。

操作系统

• 进程管理
  • 进程与线程
    • 概念
      • 定义
        • 由一组执行的指令、一个当前状态和一组相关的系统资源组成的活动单元
      • 操作系统角度
        • 操作系统运行一个程序，需要描述这个程序的运行过程，在Linux中这个描述通过一个结构体task_struct{}来描述，统称为PCB，因此对操作系统来说进程就是PCB（程序控制块）
      • 用户角度
        • 进程进程，简单来说就是 进行中的程序
    • 进程状态
      • 基本三态
        • 运行态
        • 阻塞态
        • 就绪态
      • 两态
        • 新建态
        • 退出态
      • 进程切换
        • 添加了阻塞挂起、就绪挂起
    • 进程调度
      • 主动切换
      • 被动切换
        • 时间片轮转调度
        • 分时调度
        • 优先级调度
    • 进程间通信
      • 信号量
      • 信号
      • 共享内存
      • 消息队列
      • 套接字
      • 管道
      • 命名管道
    • 线程间通信
      • 自旋锁
      • 互斥锁
      • 信号量
      • 条件变量
      • 读写锁
    • 进程与线程的区别
      • 进程比线程多了资源部分
        • linux
          • 书里描述：同一进程内的多个线程共享该进程的资源，但线程不拥有资源，只是使用它们
        • windows
          • 在PCB中增加一个包含指向该进程所有线程的指针，然后在每个线程中再去包含自己独占的资源
      • 例子
        • 浏览器输入网址，加载
        • linux中进程和线程是如何创建的，区别在哪
          • linux下进程和线程无本质区别，底层都是条用相同的函数close，只是传进去的参数不同
  • 并发
    • 互斥与同步
      • 信号量
        • 生产者与消费者问题
      • 管程
      • 读者/写者问题
    • 饥饿
      • 哲学者就餐问题
        • 概念
        • 解决方法
          • 基于信号量解决
          • 基于管程解决
  • 死锁
    • 产生条件
      • 保持和请求条件
      • 互斥条件
      • 环路等待条件
      • 不抢夺条件
    • 避免死锁
      • 死锁预防
      • 死锁检测
      • 死锁检测
      • 死锁避免
• 内存管理
  • 分段
    • 各个模式
      • 实模式
      • 保护模式
    • 寻址方式：段基址+段内偏移
  • 分页
    • 多级页表
    • 寻址方式：页目录项、多级页表项
    • 缓存
      • 概念
        • 多级缓存
      • 缓存方式
        • 直相联映射
        • 全相联映射
        • n组相联映射
        • 内容：组、行、块
  • 虚拟内存
    • 概念
      • 分段+分页
      • 每个进程独享一个虚拟内存，多个线程共享一个虚拟内存
    • 页面置换算法
      • 首次匹配算法
      • 下次匹配算法
      • 最佳匹配算法
  • 内存布局
    • 从上到下依次：栈、共享库、堆、数据区、代码区