第二章

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1. 用户栈和核心栈

用户栈是操作系统在用户进程空间中开辟的一块区域，用于保存应用程序的子程序（函数）间相互调用的参数、返回值、返回点以及子程序的局部变量。

核心栈用途包括：

1. 保存中断现场，对于嵌套中断，将被中断程序的现场信息一次压入核心栈，中断返回时逆序弹出
2. 保存操作系统程序（函数）间相互调用的参数、返回值、返回点以及子程序的局部变量。

每个进程被创建一个核心栈，具有可读，可写，不可执行的属性

2. 进程

​ 进程是技能描述程序的并发执行，又能共享系统资源的一个基本单位

1. 进程的状态

1. 三状态：运行，就绪，等待
2. 五状态：新建，运行，就绪，等待，终止
3. 七状态：新建，运行，就绪，挂起就绪态，等待，挂起等待态，终止

2. 进程的数据结构

1. 进程控制块：是进程存在的唯一标识，用来记录和刻画进程状态和环境信息，是进程动态特征的汇集，也是操作系统掌握进程的唯一资料结构和管理进程的主要依据
   1. 标识信息：用于唯一标识一个进程（例如pid？）
   2. 现场信息：保留进程在运行时存放在处理器现场中的各种信息，包括
      1. 用户可见寄存器内容
      2. 控制/状态寄存器内容
      3. 用户/核心栈指针（sp）
      4. 程序状态字（psw）
   3. 控制信息：管理和调度进程
2. 进程的内存映像：某时刻的内容及其状集合称为进程映像
   1. 进程控制块：存储进程标识号，处理器状态信息和进程控制信息
   2. 进程数据块：组成进程的各种私有数据，用户栈也在数据块中开辟。用于在函数调用时存放栈帧、局部变量和返回地址
   3. 进程核心栈：每个进程捆绑一个，进程在内核态工作时使用

3. 进程上下文

进程物理实体和支持进程运行的环境合称为进程上下文

进程上下文切换：

处理器模式切换：用户态到内核态的转换为正向模式切换，从内核态到用户态的转换为逆向模式切换

3. 多线程

多线程环境下的进程：操作系统中除处理器以外的资源分配和保护的基本单位。

在进程之后再引入线程概念，则是为了减少程序并发执行时所付出的时空开销，使得并发粒度更细，并发性更好

多线程的优点：

1. 线程切换迅速
2. 通信抑郁实现
3. 减少管理开销
4. 并发程度提高

多线程实现的分类

1. 内核级线程KLT：指线程管理工作由操作系统内核完成，并提供线程API来使用线程
2. 用户级线程ULT：线程管理工作由应用程序来做，在用户空间内实现，内核不知道线程的存在
3. 混合式策略：操作系统内核支持内核级多线程，由操作系统的函数库支持用户级多线程，程序员在用户空间中创建线程，根据应用需求自由绑定用户级线程和内核级线程

4 处理器调度

高级调度（作业调度）：为进程做好了运行前的准备工作，等待进程被调度执行。（这个进程从未被调度，外存->内存）

中级调度：根据主存资源情况决定主存中所能容纳的进程数目。（这个进程调度过，由于主存资源被转移状态，例如就绪转挂起就绪，外存->内存）

低级调度（进程/线程调度）：根据某种原则决定就绪队列中的某个进程/线程获得处理器，并将处理器分配给它使用。（这个进程/线程要执行了，内存->CPU）

处理器调度算法：

1. 优先数调度算法

   1. 先来先服务FCFS：按照作业进入系统的时间排序
   2. 最短作业优先SJF：先处理计算时间短的
   3. 最短剩余时间优先SRTF
   4. 最高相应比优先HRRF：响应比=等待时间/计算时间

2. 时间片轮转调度算法：基于FCFS，但是每个进程占有CPU的运行收到时间片限制

3. 分级调度算法（多级反馈队列MRQ）

4. 彩票调度算法：根据概率

5. 进程，线程，程序之间的区别和联系

程序只是一组指令的有序集合。

进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源，一个线程可以创建和撤销另一个线程。

1. 进程和程序区别和联系

1. 程序只是一组指令的有序集合，它本身没有任何运行的含义，它只是一个静态的实体。而进程则不同，它是程序在某个数据集上的执行。进程是一个动态的实体，它有自己的生命周期。反映了一个程序在一定的数据集上运行的全部动态过程。
2. 进程和程序并不是一一对应的，一般来说，一个进程肯定有一个与之对应的程序，而且只有一个。而一个程序有可能没有与之对应的进程(因为它没有执行),也有可能有多个进程与之对应(运行在几个不同的数据集上)。
3. 进程还具有并发性和交往性，这也与程序的封闭性不同

2.进程与线程区别与联系

1. 划分尺度:线程更小，所以多线程程序并发性更高;
2. 资源分配&处理器调度：进程是资源分配的基本单位，线程是处理器调度的基本单位。　　
3. 地址空间：进程拥有独立的地址空间**；线程没有独立的地址空间，同一进程内多个线程共享其资源;
4. 执行：每个线程都有一个程序运行的入口，顺序执行序列和程序的出口，但线程不能单独执行，必须组成进程，一个进程至少有一个主线程。简而言之，一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程。