關於作業系統的基本常識

　　關於作業系統，我們需要掌握一些基本的常識問題。下面由小編為大家整理了的相關知識，希望對大家有幫助!

　　作業系統基本常識1：程序與執行緒

　　程序是一個具有獨立功能的程式的一次執行活動，是系統進行資源分配的一個基本單元。

　　執行緒是程序的一個實體，是cpu排程的基本單元，自己並不擁有系統資源，他的資源和該程序內的其他執行緒共享。、

　　引入執行緒的優點：

　　排程開銷小，易於排程;

　　方便的實現併發;

　　充分利用多處理器的效能;

　　執行緒和程序的不同：

　　執行緒必定屬於某個程序;但是一個程序可以擁有多個執行緒並且至少擁有一個執行緒。

　　不同程序互相獨立，資源分開，但是執行緒共用資源，沒有獨立的記憶體空間。

　　程序是程式的一次執行，執行緒可以理解為該程式中一個片段的執行。

　　程式和程序和執行緒的關係：

　　獨立功能的一次程式執行可以開啟一個程序，同程式可以多次開啟形成多個程序，每個程序中又可以開啟執行緒，當然每個程式都至少會有一個執行緒，比如main

　　執行緒同步的方法：

　　互斥量，訊號量，條件變數，臨界區。

　　作業系統基本常識2：核心執行緒和使用者執行緒

　　核心執行緒的建立和銷燬都是作業系統負責，通過系統呼叫完成。

　　使用者執行緒不需要作業系統負責，利用執行緒函式庫呼叫完成建立銷燬同步管理，並且允許自己定製自己的排程演算法，排程的代價比核心執行緒的代價低很多。

　　作業系統基本常識3：記憶體管理

　　方式：按照控制元件利用率排序的話為：塊式管理<頁式管理<段式管理<段頁式管理***其中段頁式管理每次操作要訪問三次記憶體***

　　分頁和分段的區別：

　　頁是資訊的物理單位，分頁是出於系統管理的需要

　　段式資訊的邏輯段位，分段是為了滿足使用者的需要，每次分頁的大小也取決於使用者

　　虛擬記憶體：虛擬記憶體是記憶體管理的一種技術，相對於實體記憶體而言，可以理解為假記憶體，使得應用程式把記憶體當做連續可用，允許程式設計師編寫比實際系統擁有的記憶體大得多的程式，實際上他的有一部分記憶體暫時儲存於外部儲存上面，在需要時在進行資料交換

　　虛擬記憶體的好處：

　　擴大地址空間

　　記憶體保護。每個程序獨自執行在自己的虛擬記憶體空間，互相不干擾，而且虛擬記憶體還對特定的記憶體地址進行防寫。

　　當程序需要通訊時，可以採用虛存共享的方式實現。

　　虛擬記憶體的壞處：

　　建立很多的資料結構，佔用額外的記憶體。

　　虛擬地址到實體地址的轉換，增加了執行時間。

　　頁面的換入換出需要磁碟io。

　　記憶體碎片：多次進行記憶體分配時就會出現記憶體碎片。

　　記憶體格式：***使用者使用段******空白段******使用者使用段***

　　內碎片：分配給使用者的儲存空間***使用者使用段***沒有使用完，其他程式也無法使用的部分記憶體，直到程序釋放。

　　外碎片：比如上面的空白段，他不屬於任何程序，但是又由於他太小不足以給與下一個程序分配空間，造成了外碎片。

　　作業系統基本常識4：cache替換演算法

　　資料可以存放在cpu和記憶體中，但是cpu處理速度快，容量小，記憶體容量大，但是轉給cpu的速度慢。所以就需要cache來做一個折中，先從記憶體調入cache再從cache調入cpu，又由於主存的快比cache多所以從主存調塊到chche中的時候，會出現該塊對映的對映的cache已經被使用的情況，需要cache被迫騰出其中的某一塊來接受新塊，就需要替換。

　　隨機演算法***RAND***

　　先進先出演算法***FIFO***

　　近期最少使用演算法***LRU***

　　最優替換演算法***OPT***

　　作業系統基本常識5：靜態連結和動態連結

　　靜態連結就是把要呼叫的函式或者是過程直接拷貝到可執行檔案中，當多個程式都需要呼叫該函式的時候，比較浪費記憶體資源。

　　動態連結就是並沒有在被呼叫時複製到可執行檔案中，而是加入了一些重定位資訊，當需要呼叫的時候到這裡來執行就ok了。

　　靜態連結庫：.lib檔案，裡面不允許再包含其他的動態或者靜態庫

　　動態連結庫：.dll檔案

　　作業系統基本常識6：庫函式呼叫與系統呼叫

　　庫函式呼叫屬於上層，執行在使用者空間，屬於程式和使用者的一部分，不同的系統但是使用相同的庫那麼效果就是一樣的。

　　系統呼叫是呼叫核心提供給應用程式的介面，屬於系統的一部分，而且不同的系統的系統呼叫是不一樣的。