第一章 操作系統的定義：控制和管理電腦軟硬體資源、合理組織電腦工作流程，以方便用戶使用電腦的程式的集合。 操作系統的目標：方便性、有效性、可擴充性、開放性 操作系統的五個基本功能：存儲管理、處理機管理、設備管理、文件管理、用戶介面 操作系統的發展過程： 未配置操作系統的電腦系統：人工操作方式 ...
-------------------------------------------------------第一章------------------------------------------------------------------
- 操作系統的定義：控制和管理電腦軟硬體資源、合理組織電腦工作流程，以方便用戶使用電腦的程式的集合。
- 操作系統的目標：方便性、有效性、可擴充性、開放性
- 操作系統的五個基本功能：存儲管理、處理機管理、設備管理、文件管理、用戶介面
- 操作系統的發展過程：
未配置操作系統的電腦系統：人工操作方式、離線輸入輸出方式
批處理系統：單打批處理系統、多道批處理系統
分時系統：分時系統的特征：多路性，交互性，獨立性，及時性
實時系統：實時任務的類型:周期性實時任務/非周期性實時任務、硬實時任務/軟實時任務
實時系統的特征：多路性、交互性、獨立性、及時性、可靠性
微機操作系統：單用戶單任務操作系統、單用戶多任務操作系統、多用戶多任務操作系統
多處理機操作系統：模式：非對稱多處理模式、對稱多處理模式
網路操作系統：模式：客戶-伺服器模式（CS模式）、對等模式（P2P模式）
分散式操作系統：與網路OS的比較：分佈性、並行性、透明性、共用性、健壯性
嵌入式操作系統
- 操作系統的五個基本特征：併發性、共用性、虛擬性、非同步性、隨機性
- 操作系統結構：傳統結構：無結構OS（第一代）、模塊化OS（第二代）、分層式結構OS（第三式）
現代結構：微內核結構OS
-------------------------------------------------------第二章------------------------------------------------------------------
- 前趨圖：有向無環圖
- 程式順序執行：特征：順序性、封閉性、可再現性
- 程式併發執行：只有不存在前趨關係的程式之間才有可能併發執行。
特征：間斷性、失去封閉性、不可再現性
- 進程：一個具有一定獨立功能的可併發執行的程式，在一個數據集合上的運行過程。
- 進程的特征：動態性、併發性、獨立性、制約性、非同步性、結構特征
- 進程的結構特征：進程=程式+數據+PCB
- 進程式控制制塊（PCB）：為了使參加併發執行的每個程式（含數據）都能獨立的運行，在操作系統中為之配置的一個專門的數據結構。PCB是進程存在的唯一標誌。
PCB的組織方式：線性方式、鏈接方式、索引方式
- 進程的三種基本狀態：就緒狀態（Ready）、執行狀態（Running）、阻塞狀態（Block）
新引入狀態：創建狀態（New）、終止狀態（Teminated）
新操作引入：掛起、激活。新操作的引入使得：就緒->活動就緒、靜止就緒
阻塞->活動阻塞、靜止阻塞
- 引起進程創建的事件：用戶登錄、作業調度、提供服務、應用請求
- 進程的創建：申請空白PCB、為新進程分配資源、初始化PCB、將新進程插入就緒隊列
- 進程的終止：正常結束、異常結束、外界干預
- 線程的定義：進程中的一個實體，是能夠被系統獨立調度和分配的基本單位。線程是進程的一個組成部分，線程由進程創建，一個進程中至少存在一個線程，線程還可以創建其他線程。可以當作輕型進程為線程，重型進程為進程。
- 線程的組成（NT為例）：唯一的標識：客戶ID、一組處理及狀態寄存器、分別在用戶態和核心態下使用的兩個堆棧、一個私用寄存器。
- 線程的實現方式：內核支持線程KST、用戶級線程ULT、組合方式
-------------------------------------------------------第三章------------------------------------------------------------------
- 進程同步：對多個相關進程在執行次序上進行協調，使併發執行的諸進程之間能按照一定的規則或時序共用系統資源。
- 進程關係：間接制約/互斥關係、直接制約/同步關係
- 臨界資源：一次僅允許一個進程使用的資源。死鎖就是在進程申請同時使用多個臨界資源時候，臨界資源處理不當的情況。
- 臨界區：進程中訪問臨界資源的代碼成為臨界區
- 同步機制應遵循的規則：空閑讓進、忙則等待、有限等待、讓權等待 互斥問題的解決辦法：（總體上可以分為硬體解決，信號量和管程，以下為詳細展開）可以將臨界區的標準看成是一個鎖，顯然為了防止多個進程同時測試大鎖為打開的情況，測試和關鎖必須是連續的，不允許分開進行。
- 軟體方法：有一定難度並且有局限性
- 關中斷：實現互斥最簡單辦法
- TS實現互斥：藉助一條硬體指令，這條指令可以看作一個函數過程，執行過程不可分割及一條原語。
- 利用Swap指令進行互斥：有效，但是其他訪問不停地進行測試，處於忙等狀態，不符合讓權等待的原則。
- 信號量機制：
- 整型信號量：一個用於表示資源數目的整型量S，除初始化外，僅能通過兩個標準的原子操作 wait(S) 和 signal(S) 來訪問。這兩個操作被稱為PV操作。因為是兩個原子操作，它們在執行時是不可中斷的。
- 記錄型信號量：整型信號量的wait操作並未遵循讓權等待而是忙等狀態。記錄型對其進行了改善。在信號量機制中除了一個用於代表資源數目的整型變數value還增加了進程鏈表指針list。
- AND型信號量：前面的情況都是多個進程共用一個臨界資源，但現實往往是多個進場需要多個共用資源。顯然進程要求共用的臨界資源越多，發生進程死鎖的可能性越大。
