操作系统
第一章
第1.1节 操作系统概念、功能和目标
知识总览
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-q5FAQMKn-1639045427605)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210727093407257.png)]、
一.操作系统概念
1.定义
指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，合理组织和调度计算机的工作和资源分配，为用户和其他软件提供方便的户和其他软件提供方便的接口和环境。
二.操作系统的功能和目标
1.作为系统资源的管理者
(1)处理机管理
(2)存储管理
(3)文件管理
(4)设备管理
2.作为用户与计算机硬件之间的界面
(1)命令界面:允许用户直接使用
-
在线命令接口：用户说一句话，系统做一句话
-
脱机命令接口:用户说一堆，系统做一堆
(2)程序接口(系统调用)允许用户间接使用程序
（3）GUI：图形用户界面是现代操作系统中最流行的
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-h3CAKgOB-1639045427609)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210727113336494.png)]
3.作为最接近硬件的级别
1.扩展硬件机
三.知识总结
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-bBO3S1FE-1639045427610)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210727114219827.png)]
第1.2节 操作系统的特点
知识总览
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-WMqCPhHC-1639045427611)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210727115623044.png)]
一.并发
1.定义
两个或两个以上的事件同时发生。这些事件的，但的。
*并行:两个或两个以上事件同时发生
二.共享
1.定义
资源共享，系统中的资源可以在内存中共同使用多个并发执行过程
2.资源共享
(1)互斥共享:虽然系统中的某些资源可以提供给多个过程，
(2)同时共享:系统中的某些资源，
*
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-97lQgmb3-1639045427613)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730112229657.png)]
三.虚拟
1.定义
把一个物理实体变成几个逻辑对应物。物理实体是实际存在的，逻辑对应物是用户感受到的
2.虚拟技术
(1)空分复用技术
(2)时间复用技术
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-cgNjl3LU-1639045427613)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730115939673.png)]
四.异步
1.定义
在多个程序环境中，允许多个程序并发执行，但由于资源有限，过程的执行并不总是结束，而是以不可预测的速度前进，这是过程的异步性。
2.并发性和异步性
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-oFuYVpAO-1639045427614)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730120544102.png)]
五.知识回顾
基本的特征
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-aC9u0Oha-1639045427614)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730120747717.png)]
第1.3节 操作系统的开发与分类
知识总览
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-9xuyCqLf-1639045427615)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730163652189.png)]
一.手动操作阶段
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-TIKJ3bEh-1639045427616)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730163932880.png)]
二.批处理阶段
1.单道批处理系统
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-olpXod4O-1639045427617)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730164521111.png)]
2.多道批处理系统*
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-I1ggIpGy-1639045427617)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730165600027.png)]
三.分时操作系统*
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-PdhJzZDA-1639045427617)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730171455242.png)]
四.实时操作系统*
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-6zIlwKuN-1639045427618)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730171628388.png)]
五.其它操作系统
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-SaWiBFS3-1639045427619)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730171722151.png)]
六.知识回顾
[外链图片存储失败，源站可能有防盗链机制，建议保存图片直接上传(img-Ta47YkLI-1639045427620)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730171905555.ng)]
第1.4节 操作系统的运行机制，体系结构
知识总览
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ySticEhn-1639045427620)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730172253184.png)]
一.两种指令，两种处理器，两种程序
1.指令
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rE3tOYen-1639045427621)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730175517788.png)]
2.处理器
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-QSW6coBj-1639045427621)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730175702366.png)]
3.程序
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sYDBoY9g-1639045427622)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730175736054.png)]
二.操作系统运行机制
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-nuWR7g9o-1639045427623)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730175825560.png)]
三.操作系统内核
1.计算机系统层次结构
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5eucQV7N-1639045427623)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730185051405.png)]
2.操作系统内核
（1）内核定义
内核是计算机上配置的底层软件，是操作系统最基本，最核心的部分。实现操作系统内核功能的那些程序就是内核程序。
（2）内核层次结构图
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-63aWHE0C-1639045427624)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730190109778.png)]
四.操作系统体系结构
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-nczh3ecZ-1639045427624)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730191107819.png)]
1.结构示意图
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WLzvWRp7-1639045427625)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730191701029.png)]
2.划分
（1）大内核：将操作系统的主要模块都作为系统内核，运行在核心态
（2）微内核：只把最基本的功能保留在内核
五.知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kheVVtGW-1639045427625)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730192305689.png)]
第1.5节 中断和异常
知识总览
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-32FSvztB-1639045427626)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730193004599.png)]
一.中断机制的诞生
1.本质
发生中断就意味着需要操作系统介入，开展管理工作
二.中断的概念和作用*
1.特点
（1）中断发生时，CPU立即进入核心态
（2）中断发生后，当前运行的进程暂停运行，并由操作系统内核对中断进行处理
（3）对于不同的中断信号，会进行不同的处理
2.作用
中断可以。有了中断，才能实现多道程序并发执行。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-v3tbEMxO-1639045427626)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730202401291.png)]
三.中断的分类*
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8kTnHphG-1639045427626)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730205047986.png)]
另一种分类方式
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2doI54yi-1639045427627)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730205156677.png)]
四.外中断处理方式
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZgvcX7tA-1639045427627)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730205937732.png)]
五.知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dwN7KaN0-1639045427628)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210730210203577.png)]
第1.6节 系统调用
知识总览
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-d23tfk6n-1639045427628)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801113545915.png)]
一. 什么是系统调用，有何作用
1.定义
是操作系统提供给应用程序（程序员/编程人员）使用的接口，可以理解为一种可供应用程序调用的特殊函数，应用程序可以发出系统调用请求来获得操作系统的服务。
2.作用
应用程序通过系统调用请求操作系统的服务。系统中的各种共享资源都由操作系统掌管，因此在用户程序中，凡是与资源有关的操作（如存储分配，IO操作，文件管理等），都必须通过系统调用的方式向操作系统提出服务请求，由操作系统代为完成。，防止用户进行非法操作。
3.分类
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-DVYFdMo7-1639045427629)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801121356218.png)]
二.系统调用与库函数的区别*
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rxvwjH3N-1639045427629)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801124120134.png)]
三.系统调用背后的过程
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rRL2wZH2-1639045427630)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801124432176.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pZknbIBT-1639045427631)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801124825863.png)]
传递系统调用参数—》执行陷入指令（用户态）—》执行系统调用相应服务程序（核心态）—》返回用户程序
四.知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xKwJ8n39-1639045427632)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801125253420.png)]
第二章
2.1
第2.1节 进程的定义，组成，组织方式，特征
知识总览
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-HuYblxnY-1639045427632)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801161418002.png)]
一.进程定义
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NRvZXZqS-1639045427633)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801161953690.png)]
**1.
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Kbzn5dWS-1639045427633)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801165910896.png)]
二.进程的组成
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-6CEL2WtT-1639045427634)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801170402265.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-caCwsy7f-1639045427634)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801172229628.png)]
1.PCB
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jMdgzbWY-1639045427635)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801172106850.png)]
三.进程的组织
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-tKmeuMok-1639045427635)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801172426994.png)]
1.链接方式
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NJV2EnQG-1639045427636)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801172931662.png)]
2.索引方式
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WkVSL5r4-1639045427636)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801173016161.png)]
四.进程的特征
动态性，并发性，独立性，异步性，结构性
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zUg4Fq4Q-1639045427636)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801173255153.png)]
五.知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-J7JrpuAU-1639045427637)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801173643593.png)]
第2.1节 进程的状态与转换
知识总览
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-C0azbuXQ-1639045427637)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801175719458.png)]
一.进程的三种基本状态
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-qAMXiNZZ-1639045427638)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801180017573.png)]
二.进程的另两种状态
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kfXq3cPE-1639045427638)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801180305643.png)]
三.进程状态的转换
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pzYxoXN9-1639045427639)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801180716514.png)]
1.是一种进程自身做出的
2.不是进程自身能控制的，是
3.（因为进入阻塞态是进程主动请求的，必然需要进程在运行时才能发出这种请求）
四.知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-6Olkbe62-1639045427639)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801181259402.png)]
第2.3节 进程控制
知识总览
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vBJO1dW5-1639045427640)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801202757996.png)]
一.进程控制
1.定义
就是要实现进程状态转换
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZqJ4bdgR-1639045427640)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801203041300.png)]
2.如何实现进程控制
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Y0OYQndI-1639045427641)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801203829161.png)]
某一个进程把它的PCB从一个队列放置到另一个队列中，但没有把PCB中的状态标志改成相应的新的状态。这种情况是很危险的，极有可能导致系统错误。
用原语实现进程控制。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-DDPlvZji-1639045427641)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801204552553.png)]
关开中断指令权限非常大，所以是只允许在核心态下执行的特权指令 。
二.进程控制相关的原语
1.原语做的事
（1）更新PCB中的信息（如修改进程状态标志，将运行环境保存到PCB，从PCB恢复运行环境）
a.所有的进程控制原语一定都会修改进程状态标志
b.剥夺当前运行进程的CPU使用权必然需要保存其运行环境
c.某进程开始运行前必然要恢复其运行环境
（2）将PCB插入合适的队列
（3）分配/回收资源
2.
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gjpmHMV6-1639045427642)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801214136997.png)]
3.
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yi01gTwW-1639045427642)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801214649900.png)]
4.
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8r2ar6to-1639045427643)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801214804985.png)]
5.进程的切换
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-RD9tVHkc-1639045427643)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801214950277.png)]
知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-DsAEDuTA-1639045427643)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801215210289.png)]
第2.4节 进程通信
知识总览
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pa4mJ6cx-1639045427644)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801215332060.png)]
一.什么是进程通信
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kr5wN4U6-1639045427644)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801221650725.png)]
二.进程通信—共享存储
1.基于数据结构的共享
2.基于存储区的共享
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1EZUiviQ-1639045427645)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801222507702.png)]
三. 进程通信—管道通信
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Q0POqV0G-1639045427645)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801223207761.png)]
1.管道只能采用，某一时间段内只能实现单向的传输。如果要实现。
2.各进程要访问管道。
3.数据以字符流形式写入管道，当时，，等待读进程将数据取走。当读进程将数据全部取走后，。
4.如果没写满，就不允许读。如果没读空，就不允许写。
5.数据一旦被读出，就从管道中抛弃，这就意味着，否则可能会有读错数据的情况。
四.进程通信—消息传递
进程间的数据交换以格式化的消息（Message）为单位。进程通过操作系统提供的“发送消息/接收消息”两个原语进行数据交换。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-mL4to5N5-1639045427646)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801231340689.png)]
1.直接通信方式
2.间接通信方式
五.知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5NiuCUa0-1639045427646)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210801231546151.png)]
第2.5节 线程概念，多线程模型
知识总览
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xFK1NbGS-1639045427647)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802094209292.png)] 一.什么是线程，为什么引入线程
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-J4sIIDY1-1639045427647)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802094807917.png)]
二.引入线程后的变化
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-p7xTlm5A-1639045427648)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802100713760.png)]
三.线程的属性
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jkmou9Al-1639045427648)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802101043317.png)]
四.线程的实现方式*
1.用户级线程
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-U2fctrGe-1639045427649)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802102826203.png)]
（1）用户级线程由应用程序通过线程库实现。
（2）所有的线程管理工作都由应用程序负责（包括线程切换）。
（3）用户级线程中线程切换在用户态下即可完成，无需操作系统干预。
（4）在用户看来，是有多个线程。但在操作系统内核看来，意识不到线程的存在（用户级线程对用户不透明，对操作系统透明）。
2.内核级线程
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WueJHshU-1639045427650)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802105614475.png)]
（1）内核级线程管理工作都由操作系统内核完成，线程调度，切换等工作都由内核负责，因此内核级线程的切换要在核心态下完成。
3.组合方式
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yGItXffO-1639045427650)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802110140134.png)]
五.多线程模型*
1.多对一模型
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-az3eSbTo-1639045427651)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802114035926.png)]2.一对一模型
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fJ9X8Kmc-1639045427651)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802114139149.png)]
3.多对多模型
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-nlrz3q7x-1639045427652)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802114223668.png)]
知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-R4jgsrJ4-1639045427653)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802114410106.png)]
2.2
第2.6节 处理机调度的概念，层次
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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-elPpiQrS-1639045427653)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802114514611.png)]
一.调度的三个层次
1.高级调度
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rDR8WS2A-1639045427654)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802155015829.png)]
（1）高级调度（作业调度）。
（2）每个作业只调入一次，调出一次。
（3）高级调度主要是指调入的问题，因为只有调入的时机需要操作系统来确定 ，但调出的时机必然是作业运行结束才调出
2.中级调度
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VrifeBiy-1639045427654)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802161108000.png)]
（1）暂时调到外存等待的进程状态为挂起状态。
（2）中级调度（内存调度），就是要决定将哪个处于挂起状态的进程重新调入内存。
（3）一个进程可能会被多次调出，调入内存，因此中级调度发生的频率比高级调度更高。
：七状态模型
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wc9luW64-1639045427655)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802162303005.png)]
3.低级调度
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WSn7SQba-1639045427656)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802162549800.png)]
（1）低级调度（进程调度），主要任务是按照某种方法和策略从就绪队列中选取一个进程，将处理机分配给它。
（2）进程调度的频率很高，一般几十毫秒一次。
4.三种调度的联系，对比
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jd8pCOZ0-1639045427656)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802163311290.png)]
知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8SZjAcp7-1639045427657)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802163434931.png)]
第2.7节 进程调度的时机，切换与过程，调度方式
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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pDrXeIjW-1639045427657)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802172739401.png)]
一.进程调度的时机
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-JyR5oaBq-1639045427658)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802173126130.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cE0ckruC-1639045427659)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802173618753.png)]
二.进程调度的方式
由当前运行的进程是否可以被强行剥夺处理机资源来分为以下两种
1.非剥夺调度方式（非抢占方式）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-YZL0AP4H-1639045427659)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802174215951.png)]
2.剥夺调度方式（抢占方式）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zsIsjdmo-1639045427660)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802174226258.png)]
三.进程的切换与过程
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CK3kn0F1-1639045427661)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802174442798.png)]
1.对原来运行进程各种数据的保存
2.对新的进程各种数据的恢复
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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bylr0M62-1639045427662)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802174903045.png)]
第2.8节 调度算法的评价指标
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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-QEfYBjnY-1639045427662)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802201805478.png)]
一.CPU利用率
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dK5ZVkOy-1639045427663)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802202146193.png)]
二.系统吞吐量
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-iSSV8o3v-1639045427663)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802202758348.png)]
三.周转时间
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Bxj1OdjP-1639045427664)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802203040144.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dEKO9goO-1639045427665)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802203602124.png)]
四.等待时间
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xkeaYoua-1639045427665)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802204535897.png)]
五.响应时间
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pVkoBnII-1639045427666)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802204712740.png)]
知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-w5g0rxwt-1639045427666)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802204856105.png)]
第2.9节 调度算法—先来先服务，最短作业优先，最高响应比优先
知识总览
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yvdVOCUj-1639045427667)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210802205636040.png)]
一.先来先服务（FCFS）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gMd5HXcJ-1639045427668)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210803114423655.png)]
二.短作业优先（SJF）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AxYKUR9l-1639045427668)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210803122747255.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IqgPeiYI-1639045427669)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210803122545215.png)]
三.高响应比优先（HRRN）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VEOpMBEq-1639045427669)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210803123412190.png)]
知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gQYYjho1-1639045427670)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210803123617551.png)]
第2.10节 调度算法—时间片轮转，优先级调度，多级反馈队列
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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-HQdlnC1L-1639045427671)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210805165752464.png)]
一.时间片轮转（RR）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-BcYdx2Ct-1639045427671)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210805171458048.png)]
时间片太大会导致退化为先来先服务算法，且增加进程响应时间
时间片太小导致进程切换过于频繁，系统花大量时间用于进程切换，导致实际进程执行时间比例减少
二.优先级调度算法
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-D96UjZCX-1639045427672)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210807103608694.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-m6yr8scA-1639045427672)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210807103415353.png)]
三.多级反馈队列
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vkTQGbC6-1639045427672)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210807104450841.png)]
知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CmqRbm3x-1639045427673)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210807110540007.png)]
2.3
第2.11节 进程同步，进程互斥
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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-PTrV3YVL-1639045427674)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210807115733178.png)]
一.什么是进程同步
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-L1GO15ex-1639045427674)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210807115815632.png)]
二.什么是进程互斥
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-drYgGVnt-1639045427675)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210807120115499.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sJUI5nAx-1639045427675)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210807140552920.png)]
知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EwVMHUao-1639045427676)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210807120755154.png)]
第2.12节 进程互斥的软件实现方法
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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-B8zrpedF-1639045427676)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210807135945547.png)]
一.单标志法
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Uqt97pav-1639045427677)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210807140354930.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rVwIsGzD-1639045427677)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210807140416864.png)]
二.双标志先检查法
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-0ImGF12I-1639045427678)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210808203155618.png)]
三.双标志后检查法
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ovpbyXXg-1639045427678)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210808204103001.png)]
四.Peterson算法
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pJVN5T40-1639045427679)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210810120731904.png)]
知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-K6PBklSV-1639045427679)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210810121210586.png)]
第2.13节 进程互斥的硬件实现方法
知识总览
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-DUhQeWsF-1639045427680)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210810121324020.png)]
一.中断屏蔽方法
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-qSsHa9aE-1639045427680)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210810122006792.png)]
二.TestAndSet指令
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Yzx4JAao-1639045427681)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210810122428209.png)]
三.Swap指令
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-oj1QmjSG-1639045427681)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210810122719160.png)]
知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-e22y3GWY-1639045427682)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210810122755280.png)]
第2.14节 信号量机制
知识总览
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-eCOavTdW-1639045427682)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210811202427765.png)]
一.信号量机制
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CvXqrqVt-1639045427682)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210811202922813.png)]
信号量其实就是一个变量（），可以用一个信号量来表示系统中某种资源的数量。
1.整型信号量
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bM5NJvTn-1639045427683)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210811211115787.png)]
2.记录型信号量
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-BaOah8KD-1639045427683)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210811215503588.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hqPgEMpm-1639045427684)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210811220721510.png)]
知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-JIcPgqwt-1639045427684)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210811220951388.png)]
第2.15节 用信号量机制实现进程互斥，同步，前驱关系
知识总览
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-7KpfqSya-1639045427685)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210811221118274.png)]
一.信号量机制实现进程互斥
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-7RldUMfI-1639045427685)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210812100927489.png)]
**注意：**对不同的临界资源需要设置不同的互斥信号量。
P、V操作必须成对出现。
二.信号量机制实现进程同步
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-RfUVh0Wf-1639045427686)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210812101356616.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-C1IyZFLw-1639045427686)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210812101900839.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-P2TEnkSy-1639045427686)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210812110811859.png)]
三.信号量机制实现前驱关系
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-owlrYsGI-1639045427687)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210812111318369.png)]
知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-FJcliqFY-1639045427698)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210812113227460.png)]
第2.16节 生产者、消费者问题
问题描述
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-0CnnuEFr-1639045427699)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210812170424952.png)]
问题分析
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-skfnyzRa-1639045427699)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210812170121577.png)]
1.能否改变相邻P、V操作的顺序
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sCETfebm-1639045427700)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210814142317495.png)]
实现互斥的P操作一定要在实现同步的P操作之后
V操作不会导致进程阻塞，因此两个V操作顺序可以交换
2.生产者生产产品，消费者消费产品者两操作能否放在P、V操作之内
逻辑上看是可以的，但会导致临界区的代码量变大，导致进程间的并发度降低
知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NN6MEjCB-1639045427700)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210902233738129.png)]
第2.17节 多生产者，多消费者问题
问题描述
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WBVFi4jm-1639045427701)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210902234128641.png)]
问题分析
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fQmFljBB-1639045427701)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210903193328431.png)]
如何实现
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rjOsVg2u-1639045427701)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210903194405704.png)]
提问：可不可以不用互斥信号量
答：是可以的
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hFmVmmNx-1639045427702)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210903194645144.png)]
原因是
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-b4ofcoNt-1639045427702)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210903194727660.png)]
结论：
等于1时，不需要设置互斥信号量
知识回顾
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1RJN1Q57-1639045427703)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210903195231697.png)]
[外链图片转存失败,源