concept
OS（Operating System）是控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，合理调度计算机的工作和资源分配，提供给用户和其他软件接口和环境。
四大特征
- 并发
- 共享
- 虚拟
- 异步
并发
概念：指多个事件在同一时间间隔内发生，宏观上是同时发生，微观上是交替发生（区别于并行：多个事件同一时刻发生）
共享
分为：互斥共享，同时共享
虚拟
把物理上的实体变为若干个逻辑上对应物，如4GB内存可以同时运行大于4G的软件（时分复用或者空分复用）
异步
多个程序并发执行，断断续续同步推进
运行机制与体系结构
运行机制
指令=特权指令+非特权指令
特权：如内存清零
非特权：如普通运算
CPU=用户态（非核心）+核心态（核心+非核心）
程序状态寄存器PSW，0为用户态，1位核心态
内核：
- 时钟管理（计时）
- 中断处理
- 原语
- 系统资源管理（进程，存储器，设备管理）
大内核：高性能但维护麻烦
微内核:结构清晰但切换开销大
中断和异常
中断是CPU进入核心态，当前进程暂停，而核心态–>用户态只需要通过PSW的特权指令就可以进入
中断=内中断+外中断
- 内中断：异常，例外，陷入
- 指令中断
- 硬件故障（如缺页），软件中断（如编程语法错误）
- 外中断：外设请求，人工干预
系统调用
- 设备管理
- 文件管理
- 进程控制
- 进程通信
- 内存管理
传递系统调用参数–>限制性陷入指令（用户态）–>执行系统调用相应服务程序（核心态）–>返回用户程序
陷入指令在用户态执行，执行陷入指令后立即引发一个内中断，从而CPU进入核心态
库函数
应用程序–>库函数–>系统调用
库函数目的：高级开发，更方便系统调用
进程
why:
what:是运行过程，是系统进行资源分配和调度的最小单位
进程段=程序段+数据段+PCB
PCB=PID+UID+进程控制管理信息（进程状态，优先级）+资源分配（程序段指针，数据段指针，键盘鼠标）+处理机信息（寄存器值）
feature:
- 动态性
- 并发性
- 独立性
- 异步性
组织方式：
- 链接方式（执行指针，就绪指针，阻塞指针）
- 索引方式（执行指针，就绪指针，索引指针）
五种状态
- 运行
- 就绪
- 阻塞
- 创建
- 终止