1.操作系统功能、类型、层次结构
OS的作用：
1.作为用户和计算机间的接口
2.作为计算机系统资源的管理者
3.实现了对计算机资源的抽象
2.处理机管理（进程管理）
进程：程序关于某个数据集合的一次执行过程
特征：
1.进程控制块（PCB）+程序+数据=进程实体
2.进程实体的一次执行过程，有生命周期，是一个动态的概念； 程序是一组有序指令的集合，是静态的概念。
基本状态：
就绪状态（Ready）：进程已获得除CPU之外的所有必须的资源，一旦得到CPU控制器，立即可以运行。
运行状态（Running）：进程已获得运行所必须的资源，它正在处理机上运行
阻塞状态（Blocked）：正在执行的进程，由于发生某事件而暂时无法执行时，便放弃处理机而处于暂停状态，称该进程处于阻塞状体、等待状态。
就绪态（n-1）有进程，则执行态（1）至少有一个进程（取决于处理机的个数）
进程的互斥与同步：
进程间的制约关系：1.直接制约，进程合作；2.间接制约，资源共享
临界资源（独占资源）：一段时间内只允许一个进程访问的资源
临界区：进程中访问临界资源的那段代码
信号量机制：PV操作
同步：制约关系
互斥：临界资源。多缓冲区
信号量：OS提供的管理公有资源的有效手段
是一个整数。>=0,代表可供并发进程使用的资源数量；<0，表示阻塞态进程的个数。
p操作：wait操作，申请资源，--，<0,活动就绪挂起进入静止就绪
v操作：singnal操作，释放资源，++，<=0,阻塞状态进入就绪状态
pv必须成对出现。
<0,绝对值为等待的进程数;>=0,值为可用的进程数
应用：（上午必考）
实现进程互斥：初值：资源的个数；临界区在pv代码之间；
实现前驱关系：初值：0；有n个有向边，设置n个信号量；前驱代码后跟v，p后跟后继代码，即前驱后继中间加vp操作
实现同步关系：两进程合作完成一项任务而公用一个变量。
进程调度：短程调度
用来决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机，然后由分派程序把处理机分配给该进程。
（1）非抢占式：适用于批处理OS。（1.执行完成；2.发成I/O请求），才允许其他程序使用CPU
（2）抢占式：适用于实时OS。（1.时间片原则；2.短作业（进程）优先原则；3.优先权原则，多用于实时系统）
调度算法：
（1）先来先服务:FCFS。最简单。利于长作业（进程），不利于短作业（进程）
（2）短作业（进程）优先：SJF,SPF。预估运行时间最短的作业（进程）。利于短作业（进程），不利于长作业（进程）；有效降低平均等待时间，提高系统吞吐量；未考虑作业的紧迫程度；按估计时间定的，无法做到真正短作业优先；
（3）高优先权优先：FPF。常用于批处理OS，实时OS
（3）时间片轮转：最古老，最简单，最公平，最广泛。时间片结束时，进程未运行结束，CPU将被剥夺分配给另一个进程，该进程到就绪队列尾重新排队；如果进程在时间片内阻塞、结束，CPU当即进行切换。
优先权类型：
（1）静态优先权：0-7的优先数，进程的整个运行期间保持不变，创建进程时确定。值越小，优先级越高
（2）动态优先权：优先权随进程的推进、等待时间的增加而改变
如何确定进程优先权：
（1）高响应比优先调度算法：优先权=（等待时间+要求服务时间）/要求服务时间=响应时间/要求服务时间。优先级随等待时间的增加而以速率a提高。值越大，优先级越高
作业等待时间相同，要求服务的时间越短，优先权越高。利于短作业
要求服务时间相同，则等待时间决定优先权的高低。先来先服务
对于长作业，优先级随等待时间的增减而提高。等待足够时间，也可以获得处理
死锁：多个进程在运行过程中，因争夺资源而造成的一种僵局。需要外力作用，使其向前推进
原因：
（1）竞争资源：资源有限，不足以满足多个进程的需求时，引起多进程对资源的竞争而产生死死锁。
（2）进程间推进顺序非法：运行中，请求、释放资源的顺序不当
系统中资源的分类：
（1）可剥夺性资源：可以被高优先级的进程剥夺。CPU、内存……。不会引起死锁
（2）不可剥夺性资源：分配给进程后，只有进程用完后才释放的资源。磁带机、打印机……。临界资源，会引起死锁
死锁必要条件：
（1）互斥：临界资源。某一时间内，某资源只由一个进程占用。
（2）请求和保持：在请求新资源的同时，保持对已分配资源的占用。
（3）不剥夺：已获取的资源，未使用完成，不能被剥夺。只能在使用完由自己释放。
（4）环路等待：在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环行链。
不会发生死锁的最少资源数：m*（n-1）+1；m,并发进程数；n：每个进程所需同类资源数；
处理死锁：应当及时检测到，并采取适当措施来解除死锁。
（1）预防死锁：简单、直观，事先预防。设置某些限制，破坏死锁的四个必要条件的一个或几个，来预防。摈弃“请求和保持”（要么都申请，要么都不申请）；摈弃“不剥夺”（如果后面资源无法申请，释放已有资源）；摒弃“环路等待”（资源编号，只能申请比前面资源编号大的资源）
（2）避免死锁：事先预防。用某种方法去防止系统进入不安全状态。银行家算法
（3）检测死锁：系统运行过程中。及时检测死锁的发生，并精确定位于死锁有关的进程和资源，采取适当的措施，清除死锁进程。
（4）解除死锁：与检测死锁配套使用。撤销、挂起一些进程，回收资源，再将资源分配给处于阻塞状态的进程，使之进入就绪状态。可能使系统获得较好的资源利用率、吞吐量；但实现上难度大。