【重要考点】
1. 进程与线程
进程与线程的基本概念
进程与线程的状态 转换 ——五态图，七态图
线程的实现： 内核级 用户级
进程与线程的组织和控制
进程间通信IPC： 共享内存、消息传递、管道
2.CPU调度与上下文切换
调度的基本概念
调度的实现
典型调度算法
上下文切换机制
3.同步与互斥
同步与互斥的基本概念
基本实现方法
锁、信号量、条件变量
经典同步问题
4.死锁
死锁的基本概念
形成死锁的四个条件
死锁的 预防，检测 ，避免，解除策略
2.1 进程与线程
1.进程的概念与特征
概念 ：
引入进程的原因：
多道程序环境下，程序并发执行，程序失去封闭性，并具有间断性和不可再现性，进程的引入，更好的描述和控制了程序的并发执行，实现操作系统的
并发性和 共享性。( 回忆：操作系统四大特性：并发，异步，虚拟，共享。国外教材喜欢从 Concurrency ，Virtualization，persistence 三大特征入手，参考《操作系统导论》一书 )。
进程实体的结构：
一个进程的实体 ，称之为进程映像，它由：PCB ，程序段，数据段三部分构成。
进程实体是静态的，进程是动态的(一次运行、执行)。
进程映像反应了进程的某一时刻的状态。
[进程某一时刻的进程映像 ——图片来自王道]
进程的创建 实际上就是PCB的创建，进程的撤销，就是撤销进程的PCB。
进程的关键描述：
关于进程的定义，有很多种表述，但是我们记住这么一句话，面试和自己理解，都是最佳的：
进程是进程实体的运行过程，进程是系统进行资源分配调度的独立单位。
这些系统资源，可以是CPU时间片，可以是共享资源，可以是内存空间等等。
特征：
-
动态性
进程是程序的一次执行，它有这 创建、活动、暂停 终止等过程，具有生命后期，是动态产生变化和消亡的。进程的动态性是它的最基本特征。 -
并发性
多个进程可以同时存在于内存空间，可以对CPU等系统资源进行并发的使用。 -
独立性
指进程是一个能独立运行、独立获取资源和独立接受调度的基本单位，PCB是进程存在的唯一标识符，没有创建PCB的程序，都不能作为一个独立单位参与运行 -
异步性
由于进程的相互制约，使得各个进程按照各自独立的、不可预知的速度向前推进，异步性会导致程序执行结果的不可再现(每个准确的结果对多个进程来说，都需要一个固定的执行顺序，但是由于多个线程并发争抢资源，这个顺序往往就是由于异步性，导致不可确定)。
2.1.2 进程状态的转换
进程五态图
-
运行态：进程在处理机上运行。单处理机中，每一时刻只有一个进程在运行。
-
就绪态：进程获得了除了 处理机以外的一切所需资源，一旦得到虚拟机，可立刻运行。
由于系统中 可能有多个进程都处于就绪态，通常将他们排成一个队列，称为——就绪队列。 -
阻塞态 ：又称 等待态。进程正在等待某一事件而暂停运行。注意一点：即使等待到资源、事件，也并不能直接运行，而是转换为就绪态。阻塞的进程因为阻塞的原因，会形成各种阻塞原因的阻塞队列。凡是请求某一设备而未获得满足的，在设备管理中的 DCT表中设备队列的队首指针，就是指向该请求队列的队首PCB。
-
创建态：进程正在被创建，尚未转为就绪态。
创建进程需要多个步骤：首先申请一个空白PCB，并向PCB中填入用于控制、管理进程的信息；然后为该进程分哦欸运行所需的必要的资源；最后把该进程转入就绪态，插入就绪队列。但是如果进程所需资源尚不能满足，则创建工作尚未完成，此时进程就是创建态。 -
终止态
进程正在从系统中消失，可能是正常结束，也可能是一场退出。进程需要结束运行时，系统先将进程置为终止态，再处理资源释放和回收工作。
【注意点】
进程从运行态 变为 阻塞态 是主动的行为，从 阻塞态 转换为 就绪态 是被动行为。
如何理解上面这句话？
运行态—>阻塞态：
进程请求某一资源(如外设)的使用和分配，或等待某一事件的发生(如IO操作的完成)时，它就从运行态转换为阻塞态。 进程以系统调用的形式请求操作系统提供服务，这是一种特殊的由运行用户态调用操作系统内核过程的形式。
简而言之： 进程 通过 请求 某一设备、资源，系统服务的过程，由于资源尚未准备好，请求未果，只能等待。请求的动作，是主动发生的。
一个问题：
进程A请求打印机，打印机正忙，我们知道进程此时是阻塞态。那么如果进程A请求到了打印机，打印机正在打印A的内容呢？此时进程是什么状态？
此时进程是 阻塞态。
这个问题涉及到设备管理，进程A发起打印请求，是通过CPU执行指令的过程中触发对IO设备的请求的，当这个请求被发出，CPU此时会把A的现场保存在PCB中，维持现场。此时A的PCB进入打印机的DCT表的等待队列中，A变为阻塞态。如果设备控制策略是中断式、DMA或通道的，CPU会继续执行其他进程，A进程等待打印机，如果是程序直接控制，则CPU会一直轮询设备控制器的状态寄存器。
当打印机资源就绪，会从控制寄存器中读到cpu对A的打印请求，当打印完成，会触发中断，让CPU保存当前·正在执行的进程，转而去把A进程读入内存，转为就绪态，根据CPU时间片资源或优先级，分配给A进程CPU执行权，让它继续执行。
//TODO 七态在调度篇补充
2.1.3 进程的组成
1.进程控制块 PCB
进程创建时，操作系统为其创建PCB，PCB会常驻内存，任意时刻可以存取。进程结束将其删除。
PCB是进程存在的唯一标志。
2.程序段
3.数据段
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