序言

今天想简单写一些操作系统相关的知识，大二也学过操作系统，但由于年代有些久远、自己记忆力也不好导致很多知识都有遗漏，今天写篇笔记来巩固一下知识

操作系统的作用

进程管理、文件管理、内存管理、设备管理

什么是进程、线程、协程

• 进程：进程即我们程序的一次执行，进程是操作系统用于分配资源和调度的基本单位。
• 线程：线程是比进程更小的单位，一个进程可以包括多个线程，而一个线程只能隶属于一个进程，同一进程下的多个线程共享该进程下的堆和方法区，同时它们也都有自己的程序计数器，本地方法栈和虚拟机栈。
• 协程：协程是一种基于线程，但又比线程更加轻量级的存在，一般协程就是指用户态轻量级的线程，正如一个进程可以包含多个线程而言，一个线程也可以包括多个协程。

进程的调度方法

• 先来先调度：调度最先进入队列等待的进程
• 优先级调度：根据优先级进行调度，优先级越高越先被调度
• 短作业优先：根据进程的执行时间进行调度，执行时间越短的进程越先被调度到
• 时间片轮询：为每一个进程划分一个时间片，根据划分的时间片进行调度

什么是用户态/内核态

是这样的，操作系统当中分为很多指令，有一些指令是非常危险的，比如清内存、设时钟…，因此这些指令又分为特权指令和非特权指令，特权指令只能在内核态进行调用，因为为了保证系统的安全性和高性能分成了用户态和内核态。

用户态到内核态的切换：

• 可以通过系统调用，将用户态切换到内核态，eg：进程上下文切换，需要调用内核态的函数时会完成切换。
• 通过硬件触发信号，导致内核调用中断处理程序，进入内核态。

何为内存管理？

操作系统中的内存管理主要就是负责内存的分配和内存回收，地址的转换，将虚拟地址转换为物理地址，常见的内存管理方式也就是虚拟内存管理。

什么是虚拟内存？

虚拟内存是一种内存管理的技术，这个在windows当中十分常见，很多程序运行时所需的大小远远超过了物理内存，正是通过虚拟内存才可以运行这些程序。

为什么要有虚拟地址？

首先虚拟地址可以让多个程序同时指向同一物理地址，使用虚拟地址可以很方便的同时运行多个程序，虚拟地址可以防止程序对物理地址的直接访问，避免造成破坏。

内存管理机制

• 块式管理：最古老的管理方式，将内存分为多个块，为每个进程分配一个块，但是这种方式会造成较严重的内存碎片化，因为块的大小是固定的，而每个进程的大小不一样，当有的进程很小时，就造成了内存的浪费
• 页式管理：也是一种内存管理机制，将内存划分成多个页，大小是固定的，相较于块式管理内存利用率会搞一些，但还是无法避免内存碎片化情况
• 段式管理：目前效果最好的内存管理方式，将内存划分为多个段，段的大小不是固定的，它会根据进程的大小来决定段的大小，提高了系统利用率，也减少了内存碎片化情况
• 段页式管理：结合了段式管理和页式管理的优点

CPU寻址

CPU使用最多的寻址方式就是虚拟寻址方式，所谓寻址就是寻找真正的物理地址，通过CPU当中一个被称为内存管理单元的硬件实现。

总结

以上就是近期复习到的一些操作系统知识，还是有很大的欠缺的，日后定会补上，未完待续…