进程状态控制：
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新建进程(new)，进程进入新建状态，初始化pcb和分配系统资源
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（就绪）进程创建完成，进入就绪队列等待cpu调度
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就绪态->运行态，恢复进程运行环境和修改pcb内容和相应队列
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运行态->终止态 回收pcb和系统资源
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运行态->就绪态（时间片耗尽或者更高级别进程抢占）保存进程运行环境和pcb，进入就绪队列
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运行态->阻塞态 缺少事件或系统资源，保存运行环境和pcb进入阻塞队列
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阻塞态->就绪态 等待事件或资源响应，进入就绪队列
使用原语来进行控制进程状态转换，原语特点：原子操作，一气呵成，不可被中断 原语采用关中断和开终端指令来实现，在核心态状态下的特权指令
关中断指令
原语指令1
原语指令2
开中断指令
状态转换原语的操作
- 更新pcb中的信息
- 剥夺当前进程的cpu使用权需要保存其运行环境
- 某进程开始运行前要先恢复运行环境
- 将pcb插入合适的队列
- 分配/回收资源
进程通信：
进程通信，指进程之间的信息交换 进程是系统分配资源的基本单位
各进程之间的内存地址空间相对独立，一个进程不可以直接访问另一个进程的地址空间
共享存储
- 进程对共享空间的访问必须是互斥的，通过操作系统提供的工具实现（P，V）
- 共享存储的两种形式
- 基于数据结构的存储
- 基于存储区的共享
管道通信
管道间的通信互斥访问，如果没有写满，就不允许读，没有读完，就不允许写
- 管道： 半双工通信，进程间互斥的发送数据
- 命名管道 ： 全双工通信，取消的父子进程通信的限制
消息传递
- 直接通信方式，进程间通过消息队列进行通信
- 间接通信方式， 消息发送中间实体（信箱）
进程和线程
用户级线程和内核级线程的对应关系
- 多对一
- 一对一
- 多对多
处理机调度问题
- 高级调度 （作业调度）
- 高级调度是外存和内存之间的调度，从外存的后备队列中挑选一个或多个作业，给它们分配内存等必要资源，创建相应的进程（PCB），使它们获得竞争处理机的权利。每个作业只调入一次，调出一次，作业调入时会创建相应的PCB，作业调出时撤销响应的PCB。高级调度主要指的是调入的问题，因为只有调入的时机需要操作系统来确定，调出的时机必然是作业运行结束才调出
- 中级调度（就绪态-就绪挂起，阻塞态-阻塞挂起）
- 一个进程可能会多次调入，调出内存
- 引入虚拟存储技术，可以把暂时不能运行的进程调至外存等待，等它重新具备了运行的条件并且内存又稍有空闲时，再重新调入内存
- 暂时被调到外存的进程状态位挂起状态，其PCB会常驻内存，PCB会记录进程在外存中的存放位置，进程状态信息等，被挂起的进程PCB会放到挂起队列中
- 中级调度就是决定将挂起队列中的那个进程重新调入内存
- 低级调度（进程调度）
- 从就绪队列中选取一个进程为其分配处理机
调度算法
cpu利用率
系统吞吐量：单位时间内完成作业的数量
总共完成多少作业/总共花费的时间
周转时间：作业提交给系统开始， 到作业完成为止的时间间隔
平均周转时间：各作业周转时间之和/作业数量
调度算法
先来先服务算法公平，考虑每个作业的等待时间，没有考虑每个作业的运行时间，有利于长作业，不利于短作业
短作业优先算法考虑了每个进程的运行时间，没有考虑等待时间，对长作业不友好，有可能导致饿死
- 先来先服务
- 短作业优先
- 高响应比优先算法
- 响应比：等待时间+要求服务时间/要求服务时间
- 时间片轮转调度算法
- 优先级调度算法
- 多级反馈队列调度算法
进程的同步异步
- 空闲让进
- 忙则等待
- 有限等待
- 让权等待
硬件实现进程互斥访问临界区
信号量PV操作
使用信号量机制实现线程同步
pv操作实现同步，在写操作后v，在读操作前p
信号量机制实现前驱关系
生产者和消费者问题
生产者每次生产一个产品放入缓冲区
消费者每次从缓冲区取出一个产品并使用
缓冲区时临界资源，需要互斥访问使用
使用pv信号量实现互斥，同步
哲学家进餐
管程
java中的synchronized就是管程
死锁
不可剥夺的资源的不合理分配，导致死锁 死锁的四个条件
- 资源互斥
- 不可剥夺
- 请求和保持
- 循环等待链（循环等待不一定会发生死锁）
死锁的处理策略
- 预防死锁
- 破环死锁产生的四个必要条件的一个或几个
- 避免死锁
- 使用某种算法防止系统进入不安全状态，从而避免死锁（银行家算法）
- 死锁的检测和解除
预防死锁
- 破坏互斥条件
- 破坏不可剥夺条件
- 破坏请求和保持条件
- 静态分配方法：进程在运行前一次性申请完它所需要的全部资源
- 破坏循环等待条件
- 顺序资源分配法：给系统中的资源分配编号，每个进程必须按编号递增的顺序请求资源，大编号资源不可以逆向回来申请小编号的资源
银行家算法（避免死锁）
死锁的检测与接触
内存管理
内存装入
- 绝对装入
- 静态重定位
- 动态重定位
内存管理
内存保护
- 上下界限寄存器
- 限长寄存器
覆盖与交换
- 覆盖技术 固定区与覆盖区 常驻放入固定区，不被同时使用放入覆盖区
- 交换技术
- 当内存空间紧张时，把内存中的某些进程暂时换出外存，把外存中某些已经具备运行条件的进程换入内存
内存空间分配
- 连续分配
- 动态分配
内存分页存储
分页储存
分段存储
段页式管理
虚拟内存
页面置换算法
- 最佳置换算法：理想化
- 先进先出
- 最近最久未使用置换算法LRU
- 时钟置换算法
- 改进时钟算法
页面分配策略
- 调入页面的时机
文件管理
文件目录
- 文件目录项： 就是一个文件控制块
树形目录不适合文件共享
文件的物理结构(对非空闲磁盘块管理)
文件存储空间管理（对空闲磁盘块管理）
文件的基本操作
文件共享
文件保护
文件系统层次结构
磁盘控制
磁盘调度算法
减少磁盘延时时间
缓冲区
