操作系统

1、操作系统的基本概念
管理控制计算机软硬件资源、合理组织计算机工作流程以方便用户有效使用计算机的大型程序集合。
2、操作系统的四个特性
并发性：宏观并行，微观串行；共享性：多个进程共同使用；虚拟性：物理上一个，逻辑上多个；异步性：程序执行的进程不是确定性的。
3、操作系统的分类
批处理操作系统
分时操作系统
实施操作系统
网络操作系统
操作系统的功能：进程管理、内存管理、文件系统、设备管理、用户界面。
操作系统是由进程构成的。
进程：一个具有独立功能的程序在一个数据集合上的一次动态的执行过程。
挂起：把一个进程从内存转到外存。
进程的特征：动态性、独立性、结构化、并发性、异步性。
管理单元的地方：PCB在内存的核心区域。
进程控制块是操作系统中用于描述进程状态和控制进程运行的数据结构，它包含了多种信息，以方便系统对进程进行管理和调度。主要包括：
标识信息。用于唯一标识一个进程，标识符。
进程状态。
进程当前的运行状态，如新建、就绪、运行、等待或阻塞等。
进程的转换：创建新进程，收容，调度运行，释放，运行结束，超时，就虚或阻塞到结束。
CPU寄存器信息。包括通用寄存器、指令计数器、等，用于保存进程的中断现场信息。
进程调度信息。设计进程的优先级、调度队列、等待事件和等待原因等，帮助系统决定哪个进程应该获取CPU的使用权。
进程控制信息。包括程序和数据段的地址、进程同步和通信机制、资源清单、链接指针等，用于管理进程的生命周期和资源分配。
输入输出状态。记录进程使用I/O设备的状态和配置信息。
4、进程模型

（1）两种方式：顺序执行（特征：顺序性、封闭性、可再现性）和并发执行（间断（异步）性、失去封闭性、失去可再现性）。
进程的分类
顺序执行的特征：顺序性，封闭性，可再现性。
并发执行的特征：间断性，失去封闭性，失去可再现性
（2）用户进程：运行在目态（用户态）。
系统进程：运行再管态（核心态）。
处理机调度器是操作系统中负责管理CPU执行能力的组件。工作原理基于CPU资源的时分复用，通过进程切换来实现CPU资源的有效分配。
围绕“进程”组织的处理机、内存、外设管理构成了OS的主要内容，为提高效率，运用了大量的算法。
5、线程
线程：程序中一个单一的顺序控制流程。在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作，称为多线程。
同样具有就绪、阻塞和执行三种状态。
Linux无线程，Windows静线程
6、操作系统的三类模型
进程模型：进程既是资源分配单位，CPU调度单位。
进/线程模型：线程是CPU调度单位，进程只作为其他资源分配单位。
7、线程的优点

• 创建时间和终止时间以及同进程内的线程切换时间比进程短。
• 线程的终止时间比进程短。
  *不通过内核通信。
  线程————进程内实现顺序控制流程并发。