操作系统
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计算机系统的层次结构，操作系统也是软件。
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并行和并发
并行是指两个或者多个事件在同一时刻同时发生，无论宏观还是微观都是。2个cpu，执行2个线程，各一个。
并发是指两个或者多个事件，在宏观上的某段时间内是同时发生的，但是在微观上是交替发生的，即，某一时刻，只有一个事件发生。比如，在1核cpu执行2个线程。
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分时
操作系统，就是一时间片为单位，轮流执行各项服务，比如常用的windows。但分时不能优先处理用户控制的紧急任务。那就有
实时
操作系统，就是要在严格的时限内完成某项事件，比如导弹系统。 -
指令，是处理器（cpu）能识别、执行的最基本命令。特权指令如：内存清零指令，分配资源等，不允许用户程序使用。非特权指令：加法指令等。
为防止用户程序使用特权指令，为了安全，用户态下只能使用非特权指令，核心态下可以使用全部指令
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CPU（处理器、处理机）有2种状态，目态（用户态），管态(特权态、系统态、内核态或者核心态)。当CPU处于用户态时，不允许执行特权指令；当CPU处于核心态时，可执行包括特权指令在内的一切机器指令。
挂起线程或者唤醒线程CPU要从用户态转换到内核态，即切换线程或者分配资源，都是cpu在内核态才能完成的。
cpu处于什么态是根据
程序状态字
寄存器判断的。一些内核程序是操作系统运行所必需的程序。如时钟管理、中断处理、原语等。要不要橙色部分如进程管理可以分为大内核和微内核。
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中断，用户态到核心态的
唯一
途径。核心态到用户态只需要设置一个状态的标志位，程序状态字寄存器。比如一个线程A的cpu时间片用完了，那cpu会收到一个中断信号，此时就会切换到核心态，该中断信号是说时间片已经用完了，线程A回到就绪状态，然后cpu会给下一个线程B时间片，并切换到用户态来执行这个新的线程B。在B执行过程中，要请求输出打印机，则会发出内中断信号给cpu，cpu就会切换到核心态（此时B进入阻塞状态），对中断信号进行处理，要求打印机操作。然后分配时间片给其他线程C，若打印机执行完成，会发送中断信号给CPU，CPU切换到核心态处理中断信号，中断信号是资源操作完成，则让线程B进入就绪状态，然后分配时间片给下一个任一线程
总体来说，不同的中断信号，cpu要做不同的处理。而一般进程、线程切换，分配IO设备都是需要特权指令的。所以cpu要进入核心态对中断信号进行处理。
中断可以为，io操作，强制终止，整数除0等。
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进程和线程
从表象来看是一个运行的程序，比如打开一次记事本软件就会有一个进程出现，打开任务管理器就可以看到程序对应进程在运行，程序是一个静态的概念，而进程是一个动态的概念。
从定义来说，在还没有线程的时候，进程是系统进行资源分配和调度的基本单位，有了线程之后，系统的调度的基本单位就是线程了，线程也就是cpu执行流的最小单位，而进程则是系统进行资源分配的基本单位。
从上面我们可以得出以下几点：
第一，进程是系统分配资源的基本单元，线程是调用的基本单位，进程是动态的概念，程序是静态概念。
第二，进程包含了一个或者多个线程，也就是说现有进程才有线程。
第三，系统资源是分配给进程的，而线程们共享这些系统资源，共享方式就是共享内存。
第四，进程间的切换比线程之间的切换更加占用资源。
还有其他的，比如，进程的组成，进程的通信，进程的调度。线程分为2种等
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进程的组成，PCB进程控制块，程序段和数据段。CopyOnWrite思想。
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进程通信，共享存储，管道通信，消息传递。
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进程调度，先来先服务，最短作业有限，时间片调度、优先级调度。
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进程的状态
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线程：可以分为用户级线程（协程）和内核级线程，有线程id，TCB。
一个qq进程，可以同时qq视频和发送文件，则这2个事情就是分别对应一个线程在处理。
用户级线程（协程）是更轻量级的线程，正如一个进程可以拥有多个线程一样，一个线程也可以拥有多个协程。
它的状态和控制是由应用程序控制的，对操作系统的内核来说是透明的。这样带来的好处就是性能得到了很大的提升，不会像核心态线程切换那样消耗资源。
程序一般不会直接去使用内核线程，而是去使用内核线程的一种高级接口——轻量级进程（Lightweight Process，LWP），轻量级进程就是我们通常意义上所讲的线程，也被叫做用户线程。由于每个轻量级进程都由一个内核线程支持，因此只有先支持内核线程，才能有轻量级进程。用户线程与内核线程的对应关系有三种模型：一对一模型、多对一模型、多对多模型，在这以4个内核线程、3个用户线程为例对三种模型进行说明。> 和内核级线程，对应关系是m对n，n<=m。即1对1,1对多，多对多。
内核级线程才是处理机cpu处理调度的单位。
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管程：用于管理进程间共享某些资源方式。实现了在一个时间点,最多只有一个线程在执行管程的某个子程序。
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PV原语操作和信号量：也是对资源共享的一种解决方法。
Linux中的信号量是一种
睡眠锁
。如果有一个任务试图获得一个不可用（已经被占用）的信号量时，信号量会将其推进一个等待队列，然后让其睡眠。这时处理器能重获自由，从而去执行其他代码。当持有的信号量可用（被释放）后，处于等待队列中的那个任务将被唤醒，并获得该信号量
原语是由若干条指令组成的，用于完成一定功能的一个过程。primitive or atomic action 是由若干个机器指令构成的完成某种特定功能的一段程序，具有不可分割性·即原语的执行必须是连续的，在执行过程中不允许被中断。
PV操作顺序：
1、执行P操作，信号量减一；2、然后进行对共享资源的访问；3、V操作，信号量加一。
总结：以上是操作系统简单的笔记，后续会增加内存，cpu，磁盘等内容的笔记。
【完】
正在去BAT的路上修行