操作系统：计算机硬件与用户之间的中介。为了高效、为了方便。
1.进程：
进程：执行中的程序。
进程状态：新建、运行、等待、就绪、终止。等待：进程等待某个事件的发生。（I/O完成或收到信号）；就绪：进程等待分配处理器；
precess control block（PCB）进程控制块：表示一个进程。
进程调度：调度队列：进程加入系统，加到作业队列；进程驻留在内存中就绪和等待运行，保存在就绪队列。调度程序：短期调度，中期调度，长期调度；短期调度：CPU调度，从准备执行的进程中选择进程，分配CPU时间。
长期调度：作业调度，从缓冲池中选择进程，装入内存准备执行，控制多道程序设计的程度，即内存中的进程数量。
中期调度：将进程从内存或CPU竞争中移出，降低多道程序设计的程度，之后进程能被重新调入内存，从中断处继续执行。
进程通信：共享内存和消息传递。共享内存：生产者-消费者问题，生产者进程产生信息以供消费者消费。缓冲区驻留在生产者进程和消费者进程的共享内存区域内，生产者与消费者异步进行。
消息传递系统：进程间通过通信链路通信，对称寻址和非对称寻址。对称寻址：发送进程和接受进程必须命名对方以便通信，非对称寻址：发送者命名接收者，接收者不需要命名发送者。
同步和异步：阻塞和非阻塞，阻塞发送：发送进程阻塞，直到消息被接收。非阻塞发送：发送进程发送消息并继续操作。阻塞接收：接收者阻塞，直到有消息可用。非阻塞接收：接收者收到一个有效消息或空消息。
缓冲：零容量，有限容量，无限容量。零容量：链路中不能有任何消息处于等待，发送者必须阻塞，直到接收者接收到信息。
2.线程：
线程：CPU使用的基本单元，他与属于统一进程的其他线程共享代码段、数据段和其他操作系统资源，如打开文件和信号。
多线程：响应度高，资源共享，经济，多处理器体系结构的利用。
多对一模型，一对一模型，多对多模型。多对一模型：多个用户线程映射到一个内核线程，内核线程一次只能运行一个用户线程，用户线程阻塞，整个进程会阻塞。
一对一模型：内核线程开销会影响应用程序的性能。
多对多模型：并发性强，程序性能高。
3.CPU调度：
抢占调度：非抢占和抢占。非抢占调度：CPU分配给一个进程，该进程一直使用CPU，直到进程终止或切换到等待状态。抢占调度对访问共享数据是有代价的。
调度准则：CPU利用率，吞吐量，周转时间，等待时间，响应时间。吞吐量：一个时间单元内所完进程的数量。周转时间：从进程提交到进程完成的时间段。等待时间：进程在就绪队列中等待所花的时间。
响应时间：从提交请求到产生第一响应的时间。
调度算法：first-come, first-served(FCFS)先到先服务调度算法，shortest-job-first(SJF)最短作业优先调度算法，priority scheduling algorithm 优先级调度算法，round-robin(RR)scheduling algorithm轮转调度算法。
FCFS：非抢占。RR：抢占式。
4.进程同步：
临界区：该区进程可能改变共同变量、更新一个表、写一个文件等。没有两个进程可同时在临界区内执行。进入区：每个进程必须请求允许进入其临界区。退出区：临界区之后。剩余区：其他代码。
临界区问题解答满足要求：互斥，前进，有限等待。互斥：如果进程P在其临界区内执行，那么其他进程都不能在其临界区内执行。
前进：如果没有进程在其临界区内执行且有进程需进入临界区， 那么只有那些不在剩余区内执行的进程可参加选择，以确定谁能下一个进入临界区，且这种选择不能无限推迟。
有限等待：从一个进程做出进入临界区的请求，直到该请求允许为止，其他进程允许进入其临界区的次数有上限，即请求不能无限拒绝。
信号量：信号量初始化为可用资源数量。当每个线程需要使用资源时，需要对该信号量执行acquire()操作（减少信号量的计数）, 当线程释放资源时，需要对该信号量执行release()操作（增加信号量的计数）。
acquire() { while value <= 0//忙等 ; value--; } release() { value++; }
acquire() { value--; if(value < 0) { add this process to list block; } } release() { value++; if(value <= 0 ) { remove a process P from list; wakeup(P); } }
5.死锁：
死锁：某个进程申请资源，如果资源不可用，那么该进程进入等待状态。如果所申请的资源被其他等待进程占有，那么该等待进程有可能再也无法改变其状态。
死锁特征：必要条件：互斥，占有并等待，非抢占，循环等待。互斥：至少有一个资源必须处于非共享模式，即一次只有一个进程使用。如果另一进程申请该资源，那么申请进程必须等到该资源被释放为止。
占有并等待：一个进程必须占有至少一个资源，并等待另一个资源，而该资源为其他进程所占有。
非抢占：资源不能被抢占，即资源只能被进程在完成任务后自愿释放。
循环等待：有一组等待进程,P0->P1->...->PN->P0。
资源分配图：P->R申请边，R->P分配边。
死锁处理方法：预防或避免死锁，检测死锁并恢复，忽略死锁问题。死锁预防：避免互斥：共享资源不要求互斥访问。
避免占有并等待：当一个进程申请一个资源时，他不能占有其他资源。协议1：每个进程在执行前申请并获得所有资源并使用它们。协议2：一个进程可申请一些资源并使用它们，在它申请更多资源之前，必须释放其现已分配的所有资源。
避免非抢占：如果一个进程占有资源并申请另一个不能立即分配的资源，那么其现已分配的资源都可被抢占。
避免循环等待：对所有资源类型进行完全排序，且要求每个进程按递增顺序来申请资源。
死锁避免：获得以后如何申请资源的附加信息。
银行家算法：
死锁检测：每种资源类型只有单个实例：在资源分配图中，删除所有资源类型节点，合并适当边，得到等待图、当且仅当等待图中有一个环时，系统中存在死锁。
每种资源类型可有多个实例：类似于银行家算法。Available:表示各种资源的可用实例；Allocation:表示当前各进程的资源分配情况；Request:表示当前各进程的资源请求情况。
应用检测算法：因素：1.死锁可能发生的频率，2.当死锁发生时，受影响的进程个数。
死锁恢复：进程终止，资源抢占。