2.3 程序及其實現
2.4 執行緒及其實現
前言：課上的講解方式不是照本宣科，而是有選擇性的進行深入講解。我這裡會把課上講過的東西做乙個總結，同時會列出需要去補習的內容
注：這個80386晶元是接在cpu乙個引腳上的，而io，外部裝置，時鐘金振等裝置，是接在80386晶元上的，也就是說，對80386晶元進行程式設計，就能設定計算機的時鐘頻率，從而更改計算機的中斷時間間隔（中斷時間間隔太短，有時候不是好事，這在後面2.2中斷的時候再講）
保護模式，就是我們使用者一般情況下用電腦時，cpu處於的模式保護模式使用的是cs:eip，eip(enhance ip) 提供32位，此時的cs就不再提供移位操作
之所以叫保護模式，是因為保護模式可以保證兩個程序不會取到相互的執行緒或者資訊
兩個程序各自執行，互不干擾
每個程序開啟的時候，系統都會給每個程序產生乙個虛擬的作業系統，這個就是核心態，核心態的許可權高，為0 0 使用者態：
使用者態許可權比核心態要低，為1 1， 核心態，使用者態轉換：
核心態因為許可權高，所以在轉移到許可權低使用者態的時候沒有限制。 程序有了核心態後的作用：但是，使用者態轉移到核心態，只有一種方式，那就是中斷
兩個程序可能要發生資料交換（就是複製、貼上），這個時候核心態就執行緒有以下幾個優點：起作用了
由於後面講七態模型的時候還要用到之前那個電影的例子，所以我先把電影的例子放過來：
虛擬記憶體： 當記憶體不夠，想要開闢虛擬記憶體，還能從什麼地方獲取空間？當然是外存?。通過特定演算法，將外存，變成虛擬記憶體，這個過程是透明的（也就是說，使用者在使用過程中，完全無法察覺）程序映像當記憶體快爆了的時候，將就緒態和等待態 的部分或者全部程序 全部放進虛擬記憶體，這就稱為掛起，但是嚴格來說，這些掛起的程式還是缺少記憶體，所以他們不能直接進入執行態
掛起： 在解釋虛擬記憶體的時候，上面標紅的地方已經說過了，當記憶體快爆了的時候，將就緒態和等待態 的部分或者全部程序 全部放進虛擬記憶體，這就稱為掛起，但是嚴格來說，這些掛起的程式還是缺少記憶體，所以他們不能直接進入執行態。
掛起，是用來保證記憶體快滿的時候，防止計算機宕機或者卡頓的應急手段。這也是為什麼當計算機的外存快慢的時候，有事計算機會執行的相當的慢
多插一句： 在手機上，使用掛起是十分謹慎的（一般不使用），手機的外存不抗磨損。掛起操作頻繁的讀取寫入，可能會對手機外存造成傷害。現代計算機中，很多都不再使用hdd，轉而使用ssd，這也面臨著和手機一樣的問題。所以，虛擬記憶體中掛起這一操作日後還會不會有，還是乙個未知數。
用過parallels desktop的朋友應該了解，這個程式有乙個功能，就是」快照「，拍快照，就是將整個虛擬機器的作業系統當時的所有配置，程序，資料等儲存下來，便於日後的恢復。程序的映像，其實就是這個程序的所有配置、資料等現場情況。程序程式塊：同時，課上還提了一下睡眠和休眠的概念：
程序映像包含以下幾個方面：（不全說了）
程序控制塊：
就是之前提到的pcb(process control block)，這是作業系統識別程序的唯一表示，課上給我們看了linux的核心,pcb是乙個超大的結構體。
是被程序執行的乙個程式，規定程序一次執行所能完成的功能。程序核心棧：這裡特地將核心棧和使用者棧分開來說，是因為程序的使用者態和核心態必須通過兩個棧來實現（具體什麼原因，目前我還不知道）程序資料塊：每個程序**乙個，程序在核心態工作的時候使用，用來儲存中斷/異常現場，儲存函式呼叫的引數、區域性變數和返回位址等。程序控制塊書上這部分順序比較亂…程序控制塊之前已經提了很多遍了，就是pcb。其具體的定義和作用，這裡就不再贅述，這裡主要來介紹一下，這個 超大的結構體裡，都有一些什麼東東現場資訊：標識資訊：
標識資訊，用來唯一的標識乙個程序，系統中所有的程序，都被賦予乙個唯一的，內部使用的數值型程序號（通常是0-32767的正整數，在源**裡是pid），作業系統核心通過標識號來應用pcb
現場資訊用於保留程序在執行時，存放於處理器中的各種資訊（暫存器內容，棧指標等），程序在讓出處理器是，必須將現場資訊儲存到它的pcb中控制資訊：程序佇列及管理
之前在講到程序七態的時候，提到系統在選擇就緒態的程序到執行態時，依靠特定的演算法，而這些待挑選的就緒態的程序，就儲存在程序佇列裡。而程序佇列的實現，就是資料結構中的佇列（線性表，鍊錶…）這裡課上到沒有提太多，就是提到了兩個小問題linux的程序佇列，使用了乙個512大小的陣列，除了0號位以外，其餘位置都存了pcb。（也就是說，linux最多能開511個程序？）
程序切換，一定有模式切換：
程序切換的時候，前面乙個程序需要進入核心態，而從使用者態到核心態就必須中斷，這就涉及到了模式的切換（其實現在想想，當初在課上回答問題的時候，自己蠻蠢的…程序切換的時候，就是把自己的cpu資源讓給其他程序，那麼自己不就肯定是處於就緒態，或者等待態了嗎…）模式切換，不意味著程序切換比如乙個程序的cpu時間片到了，就不得不將自己的cpu資源讓給其他程序，自己處於就緒態（其實過幾毫秒，這個程序可能就會重獲cpu資源，繼續執行，只是這個過程太短，使用者完全無法發覺）os引入多程序，是為了使多個程序併發執行，以改善資源利用率，提高系統效率。再在程序之上引入執行緒，是為了減少程式併發執行時所付出的時空開銷。這樣以來，程序就成了」資源分配的單位「，執行緒就成了」資源排程的單位「
下圖是多執行緒結構程序:
快速執行緒切換
通訊易實現：
以下程式的程序、執行緒的**：減少管理開銷
併發程度高：（充分發揮多核、多處理器的效能）
這裡要多插一句:
linux裡，是沒有執行緒這個概念的，只有程序，但為了實現執行緒，linux使用了乙個叫輕量級程序的東西（其實和執行緒差不多）
核心級執行緒使用者級執行緒
混合式執行緒（核心級，使用者級混合）
第二章 作業系統
考試題型分析 選擇題 考試時間 上午試題型別 選擇題分值 6 8分 分值佔比 舉例 包餃子。前驅圖表示出了有些任務是有先後順序的，有些任務是可以並行操作的，箭頭表示約束。首次適應法 最佳適應法 最差適應法 迴圈首次適應法 邏輯位址與實體地址轉換 那麼如何根據邏輯位址求實體地址呢？我們得首先知道那一部...
作業系統 第二章 3 程序管理
將系統中一次只能被乙個程序使用的資源稱為臨界資源 為了禁止兩個程序同時出現在臨界區,應滿足下列準則 也即 孔融讓梨 的思想 為什麼會出現訊號量機制呢?回顧之前的軟硬體互斥方法,軟體方面上鎖和加鎖操作無法一氣和成,硬體操作不法實現 讓全等待 訊號量機制就是為了更高效的實現程序的同步以及互斥 int s...
作業系統 第二章 作業系統基礎操作
計算機體系結構概述 計算機記憶體和硬碟布局 開機順序 背景中斷 異常和系統呼叫相比較 中斷和異常處理機制 系統呼叫概念 系統呼叫的實現 程式呼叫與系統呼叫的不同之處開銷 2 disk 存放os 3 bios 存放i o處理系統 4 bios 載入os到記憶體中。5 post 加電自檢 尋找顯示卡和執...