重载:程序和数据组织方式,各模块可以被分配相同的内存区域
寄存器是中央处理器内的组成部分。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件,它们可用来暂存指令、数据和位址
中断:用于提高处理器效率的一种手段
中断周期:处理器检查是否出现中断信号,没有中断,处理器维持运行。并在取指阶段取当前程序的下一条指令,有中断,挂起当前程序的执行,并执行一个中断处理器
中断处理流程: 1.中断请求 2.中断排队3.中断响应 4.中断处理  5.中断返回
命中率:对较快存储器的访问次数与对所有存储器访问次数的比值
存储结构:板上存储器 板外存储器 离线存储器
局部性原理:CPU访问存储器时,无论是存取指令还是存取数据,所访问的存储单元都趋于聚集在一个较小的连续区域中。时间局部性(Temporal Locality)空间局部性顺序局部性
缓存:是位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小的多但是交换速度却比内存要快得多。
I/O操作三种方法:可编程I/O  中断驱动I/O 直接存储器访问I/O(DMA)
操作系统:控制应用程序执行的程序 并充当应用程序和计算机硬件之间的接口
操作系统的目标:方便 有效 扩展能力
批处理系统:是一个简单的计算机程序 它依赖于处理器可以以内存的不同部分取指令的能力。以交替地获取或释放控制权
多道:多道程序设计技术是在计算机内存中同时存放几道互相独立的程序。使他们在管理程序控制下相互穿插运行。
分时系统:由多个用户分享处理器时间
分时系统,批处理器异同    批                            分时
主要目标        充分使用处理器                减少响应时间
操作系统指令源      作业提供的作业控制语言命令    从终端键入命令
起源                20世纪50年代中IBM701        1961 IBM709
进程:一组指令序列的执行,一个当前状态和相关系统资源集合
PCB进程控制模块:与每个进程相关联的操作系统用于控制进程的属性集合。
构成:进程标识信息 处理器状态信息 进程控制信息
用户模式:非特权模式 内核模式:特权模式
进程的创建:1给新进程分配一个唯一的进程标示符。2给进程分配空间3初始化进程控制块4设置正确的连接5创建或扩种其他数据结构
进程切换流程:1保存处理器上下文,包括程序计数器和其他寄存器2更新当前处于运行台进程的进程控制模块,包括将进程的状态改变到另一种状态3将进程的进程控制块移到相应的队列4选择另一个进程执行5更新所选择进程的进程控制块,包括将进程的状态改变为运行态6更新内存管理的数据结构,这取决于如何管理地址转换7回复处理器在被选择的进程最近一
次切换出运行状态时的上下文环境,这可以通过载入进程计数器和其他寄存器以前的值来实现。
进程切换是否导致状态转换:状态改变,反之不一定
线程:拥有资源所有权的单位
引入线程的原因:1在一个已有进程中创建一个新线程比创建一个全新的进程所需的时间少2终止一个线程比终止一个进程花费的时间少3同一进程内线程间切换比进程间切换花费的时间少4线程提高了不同的执行程序间通信的效率
进程线程之间的关系:多线程中进程为资源分配和保护的单位,一个进程可以有多个线程
用户级线程ULT:优点由于所有的线程管理数据结构都在一个进程的用户地址空间中,线程切换不需要内核态特权;调度可以是应用程序相关的;用户级线程可以在任何操作系统运行
ULT,KLT;优点:ULT相对于KLT优:1。线程切换不需要内核模式特权进程不需切换,节省切换状态开销
2.调用可以使应用程序专用
3.用户级线程可以在任何操作系统中运行,不需要对底层内核修改
缺点:许多系统调用会引起阻塞,纯粹用户级线程策略,一个多线程应用程序不能利用多处理技术
线程实现方式:用户态:一个进程中都维护着一个线程表来追踪本进程中的线程,当一个线程完成了其工作或等待需要被阻塞时,其调用系统过程阻塞自身,然后将CPU交由其它线程。
内核态:阻塞线程的调用都以系统调用(System Call)的方式实现
混合模式:用户空间中进程管理自己的线程,操作系统内核中有一部分内核级别的线程,
并行:一组程序按独立异步的速度执行,不等于时间上的重叠
并发:同一时间内,两个或多个程序执行,时间上叠加
互斥:当一个进程在临界区访问共享资源时。其他进程不能进入该临界区访问任何共享资源
同步:进程间合作进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系。
临界区:是一段代码,在这段代码中进程将访问共享资源,当另一个进程已经在这段代码中运行时,这个进程就不能在这段代码中运行
产生竞争条件:多个进程在执行过程中需要访问一个资源,每个进程并不知道其他进程的存在,并且每个进程不受其他进程执行影响
SMP:通过服用处理器来提高性能或可靠性的并行手段
微内核:一个小型的操作系统核心。
单一内核:系统主要核心组件全部在内核实现。如果内核的所有模块都在同一进程中,就叫。
信号量:多进程可以在接受一个特定信号后停止 发信号使用的特殊度量。类型:二元信号量,一段信号量,强信号量,弱信号量
原子操作:不能被中断的单个步骤指令,在一个指令周期对一个存储单元操作,执行中,其
他任何指令访问内存都将被阻止。
硬件实现互斥操作的方法:中断禁用:单处理器机器,并发进程不能重叠
专用机器指令
死锁;两个或两个以上的进程因期中的每个进程都在等待其他进程做完某些事情而不能继续执行形成永久阻塞。
饥饿:值一个可运行的进程尽管能继续执行,但被调度器无限期的忽视而不能被调度器执行的情况。
死锁充分条件:互斥 占优且等待 非抢占
死锁充要条件:互斥 占优且等待 非抢占  循环等待
死锁预防:1.互斥:一般不可能禁止
          2.占有且等待:要求进程一次性请求所有需要的资源,阻塞这个进程直到所有的请求同时满足
          3.非抢占:一个进程进一步申请资源需释放其最初资源或操作系统抢占一个进程要求他释放资源
          4.循环等待:定义资源类型的线性顺序来预防
死锁避免:一个进程请求会导致死锁不启动该进程,一个进程增加资源请求会死锁,不允许此分配
饥饿:一个可运行的进程尽管能继续执行,但是被无限期忽视而不能被调度执行
饥饿死锁关系:都有与资源分配策略不公平导致饿死
逻辑地址:指与当前数据在内存中的物理分配地址无关的访问地址
物理地址:数据在主存中实际位置
重定位:把程序的逻辑地址空间变成内存中的实际物理地址空间的过程
换入:进程被装入主存某分区进程间通信和线程间通信的区别
换出:进程被取出主存某分区
内部碎片:被装入数据块小于分区大小,导致分区内部有空间浪费
外部碎片:动态分区导致内存中出现的小的空洞
固定分区:在系统生成阶段,内存被划分成许多静待分区,进程可以被装入到大于或等于自身大小的分区中。(内部碎片)
动态分区:分区是动态创建的,因而使得每个进程可以被装入与自身大小正好相等的分区(外部碎片)
固定分区和分页异同:同:主存在系统生成阶段划分为许多静态分区,产生内部碎片,无外部碎片
                    异:分页技术分区相当小,一个程序可以占据多个分区并且这些分区不需要是连续的
页表构造和使用:给出进程的每一页对应的帧的位置,页表项包含主存中的用于保存相应页
的帧的帧号,由逻辑地址处理器用页表产生物理地址
动态分区与分段的异同:异:在分段方案中一个程序可以占据多个分区并且这些分区不需要连续的。
首次适应:从头开始扫描内存,选择大小足够的第一个可用块。
邻近分配:从上次防止的位置开始扫描内存,选择下一个大小足够的可用快
最佳分配:选择与要求大小最接近的块
动态分区与分段异同:同:主存分为许多大小不等的段,产生外部碎片不内部碎片
                    异:一个程序可以占多个分区,这些分区不要求连续,进程分成小块
页错误:需要的页不在主存中,产生一次访问故障
反向页表:虚拟地址页号部分使用一个简单散列函数映射到哈希表中,哈希表包含一个指向反向页表指针而反向表含有页表项
TLB:转移后备缓冲器,储存最近访问过的页表项以加快访问速度
页抖动:驻留进程太多,平均每个进程的驻留集大小将不够用,短时间内出现大量页错误
清除策略:确定在何时将一个被修改过的页写回辅存
加载策略:为每个活动进程提供需要驻留集大小时自动动态确认活动程序数目
缺页中断处理流程:产生缺页中断后、操作系统把被中断的进程置于阻塞状态,并取得控制,把包含引发访问故障的逻辑地址的进程块取进主存。并产生一个磁盘IO读请求,在执行磁盘IO,期间操作系统可以分派另一个进程运行,一旦需要的块被取进主存,则产生一个IO中断,控制交回操作系统,把进程置回就绪态
分页地址翻译流程:一个寄存器存该进程页表起始地址,虚拟地址页号用于检索页表,查相应帧号,并与虚拟地址的偏移量组合起来产生需要的实地址
分级页表优缺点:优:防止放置页表的内存空间过多
                缺:页表大小与虚拟地址空间大小成正比
页表项:包含有与主存中的页相对应的帧号
段表项:包含相应段在主存中起始地址和段长度
长调度:决定加入到待执行的进程池中
中程调度:决定加入到部分或全部在主存中的进程集合中
短程调度:决定哪一个可用进程将被处理器执行
抢占:当前正在运行的进程可能被操作系统中断,并转移到就绪态
长中短关系:长程调度所决定的进程添加到短程调度器使用队列中执行,长程调度控制多道
程序设计的程度,中程调度则针对多道程序设计的程度进行交换功能
周转服务等待时间关系:周转时间为这一项在系统中花费的总时间等待时间+服务时间
服务时间:一个周期所需要的处理器时间
周转时间:指一个进程从提交到完成之间的时间间隔,包括实际执行时间加上等待资源的时间
(Block-oriented device)基于块设备:将信息储存在固定大小块中,每次传输一块
(Stream-oriented device)基于流设备:数据按照字节流或字符流形式传送设备
IO BUFF原因实现方式:原因:程序被挂起,等待相对比较慢的IO完成