第一章 计算机系统概述
中断
分为程序中断、I/O中断、时钟中断、硬件失效中断
高速缓存
Cache对于操作系统不可见。
设计动机：
（1）每个指令周期，处理器至少访问内存一次
（2）处理器速度远快于内存访问
（3）局部性原理，在内存和处理器之间提供一个容量小速度快的存储器
直接内存存取（DMA）
I/O操作：可编程I/O、中断驱动I/O、DMA
局部性原理
时间局部性原理：
空间局部性原理：
第二章 操作系统概述
操作系统发展史
串行处理->简单批处理系统->多道批处理系统->分时系统
现代操作系统特征
并发性、共享性、不可再现性、虚拟性、异步性
第三章 进程描述和控制
引入进程原因：为了使程序能够并发执行。
** 什么是进程**
进程：
- 是系统资源调度和分配的基本单位。
- 是动态概念，有生命周期。
- 一个在计算机上执行的程序实例。
…
进程控制块（PCB）：控制块由操作系统创建和管理。
进程由程序代码、相关数据和PCB组成。
进程状态
二、三、五、六、七状态模型
进程切换
何时切换：
中断、陷阱、系统调用
模式切换：
模式切换!=进程切换。
模式切换可在不改变运行态进程的状态下进行。
小结
现代操作系统中最基本的构件是进程，操作系统的功能是创建、管理和终止进程。
第四章 线程
!!进程和线程的区别：
（1）地址空间和其他资源：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享。
（2）通信：进程间通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段来进行通信。
（3）调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。
（4）在多线程OS中，进程不是一个可执行的实体。
线程状态：运行态、阻塞态、就绪态。
第五章 并发性：互斥和同步
并发相关术语：
- 临界资源：每个进程都给一个I/O设备发命令，接受状态信息，发送数据和接收数据。我们该类（设备）资源称为临界资源。
- 临界区：使用临界资源的那段代码称为临界区。
信号量
信号量发展过程：
整型信号量->记录型信号量->AND型信号量->信号量集
将信号量视为一个整数的变量，整数值上定义了三个操作：
（1）可以初始化成非负数。
（2）P操作使信号量s减1，当s<0，该进程阻塞
（3）V操作使信号量s加1，当s<=0，唤醒被阻塞的进程
P操作、wait(s):
s>0：s表示当前可用资源数目,初始化时最大
s=0：s表示当前无可用资源
s<0：s表示当前阻塞进程数目
s=1,s为互斥信号量
生产者/消费者问题
第六章 并发：死锁和饥饿
死锁条件：
必要条件：互斥、占有且等待、不可抢占
充要条件：循环等待
死锁预防
间接死锁预防：防止前三个必要条件任意一个的发生。
直接死锁预防：防止循环等待的发生。
死锁避免（银行家算法）
允许三个必要条件的发生，但通过明智地选择，确保不会达到死锁点。
题型：
- 题型一：判断当前时刻是否为安全状态，如果是请找出其安全序列。
先列出Allocation、Claim、Need数组，Available数组=Resource-Allocation。
再逐一判断Pn.Need(x,y,z)是否<Available数组。
小于则Available=Available+Pn.Allocation;大于则判断下一个进程。 - 题型二：Pn进程申请资源Request(x,y,z),该资源申请是否能实施。
先判断Request(x,y,z)<Pn.Need(a,b,c),Request(x,y,z)<Available(e,d,f)是否都成立，
都成立则进行预分配，Pn.Need(a,b,c)=Pn.Need(a,b,c)-Request(x,y,z),
Available(e,d,f)=Available(e,d,f)-Request(x,y,z),
Allocation()=Allocation()+Request(x,y,z).
若预分配后出于安全状态则该请求能实施。
哲学家就餐问题
3种利用信号量的解决方法：
① 至多只允许四位哲学家去拿左边的叉子
② 仅当哲学家的左、右两只叉子均可用时，才允许他拿起叉子进餐。
③规定奇数号哲学家先拿左边叉子,后拿右边叉子，偶数号哲学家则相反。