标签：范围 反馈 空闲 消息 问题： 连续 先来 超时 ipc
一、进程、线程管理
1 基本概念
- 进程是资源分配的基本单位，是正在执行程序的实例，是动态的，而程序是静态的，同一个程序跑两次则是两个进程；
- 线程是CPU独立调度的基本单位，共享整个地址空间、全局变量、打开的文件描述符；私有数据：堆栈、寄存器、程序计数器；
- 并行：同一时刻有多个进程在运行，比如多核处理器；
- 并发：同一时间段有多个进程在运行，但是同一时刻只有1个进程在运行；
2 经典IPC问题：
3 进程间通信IPC
- pipe/fifo
- 消息队列/共享内存/信号量
- socket；
4 线程同步
- 互斥量
- 信号量
- 条件变量/事件
- 临界区（Windows）；
5 进程状态： 阻塞、就绪、运行
- 就绪->运行：CPU调度了该进程；
- 运行->就绪：时间片用完
- 运行->阻塞：等待某种事件，比如I/O；
- 阻塞->就绪：等待的事件发生了，比如I/O；
6 进程调度策略：
（1）批处理系统：
- FCFS先来先服务
- SJF短作业优先（长作业饥饿）
- SRTN最短剩余时间优先；
（2）交互式系统：
- 时间片轮转
- 优先级（低优先级饥饿）
- 多级反馈队列（优先级高+时间片少）
7 死锁：在2个或以上的进程中，如果每个进程都持有资源且在等待其他进程持有的资源，导致所有进程都无限制的阻塞、相互等待；
（1）条件：
（2）死锁处理策略：鸵鸟策略，即什么都不管，忽略掉；
（3）死锁检测与死锁恢复：
- 每种类型一个资源：检测有向图是否存在环，从一个节点开始DFS深度优先搜索，对访问过的点进行标记，如果访问了已经标记的点则存在环，即死锁发生了。
- 每种类型多个资源：
- 死锁恢复： 抢占、回滚、杀死进程；
（4）死锁预防：
- 破坏互斥条件
- 破坏占有和等待条件：一次性申请所有资源；
- 破坏不可抢占条件：
- 破坏环路等待： 给所有资源统一编号，进程必须按编号顺序来申请资源；
（5）死锁避免
- 安全状态：存在某种调度顺序让每一个进程都运行完毕；
- 单个资源的银行家算法
- 多个资源的银行家算法
（6）通信死锁：进程A发送请求给B并且阻塞等待B回复，如果信息丢失则发生通信死锁，A阻塞以等待B回复，B阻塞等待A发送请求； 通过超时机制解决；
（7）活锁： 类似于死锁，即由于忙等待所以没有进程阻塞，但是只消耗CPU没有进展；
（8）饥饿： 进程调度由于优先级低被无限制推后，但是没有阻塞；
二、内存管理
1 空闲内存管理：
- 位图：位图查找连续0串，由于跨越字节边界所以耗时；
- 双向链表
2 内存分配
3 虚拟内存：在逻辑上来扩展相对有限的物理内存， 虚拟内存<=物理内存+外存容量，并且取决于计算机地址位数；
4 页面置换算法（和缓存机制类似）： 淘汰页面的时候根据modify（M位）来判断是否需要写入磁盘
- 最近未使用NRU：根据reference（R位）来判断，由时钟中断清零，一般设置为20ms；
- 最久未使用LRU：链表，最短在表头，最久在表尾，每次访问内存都必须更新整个链表，开销大；
- 先进先出FIFO：链表，淘汰表头+加到表尾；
5 分段和分页：
（1）分页： 一维数组，页大小固定不易存在碎片，但是和程序的逻辑大小不相关
- 地址结构---页号P+页内偏移量W， 页表---页号+页框号+有效位/保护位/访问位/修改位
- 页表查询： 物理地址就是根据页号P找到的页框号+页内偏移量； 如果16位逻辑地址是A，页面大小为L，那么页号P=A/L，页内偏移量=A%L；
（2）分段： 按逻辑单位分成独立的段，如程序段、数据段，容易保护和共享；但是内存使用率低；
- 地址结构---段号S+段内偏移量D， 段表---段号+段起始地址+段长度+有效位？
- 段表查询： 根据段号找到的段起始地址+段内偏移量； （段内偏移量 < 段长度） 需要加法而不是直接拼接；
（3）段页式： 三次访问内存，开销大
- 地址结构---段号+页号+页内偏移量， 段表---段号+页表起始地址+页表大小+有效位， 页表---页号+页框号+有效位
- 段页表查询： 根据段号找到的页表起始地址，再根据页号找到的该页表的页框号+页内偏移量；
三、文件管理
1 文件存储空间管理
2 目录管理
3 文件读写管理和保护
四、设备管理
1.缓冲管理
填充缓冲区的时候超出了缓冲区的范围，溢出的数据覆盖了合法数据上；可能导致程序崩溃；
2.设备分配、处理
3.虚拟设备
4 中断分类：
（1）外中断：CPU指令以外的事件引起，比如IO
（2）异常：CPU指令的内部事件引起，比如空指针引用、数据越界、除0操作
（3）陷入： 系统调用
操作系统之基本概念一
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原文地址：https://www.cnblogs.com/bo1990/p/11380416.html
