操作系统的作用：通过资源管理提高计算机系统的效率；改善人机界面向用户提供友好的工作环境
操作系统的特征：并发性、共享性、虚拟性、不确定性
操作系统的功能：进程管理、存储管理、文件管理、设备管理、作业管理
操作系统的分类：批处理操作系统、分时操作系统（轮流使用CPU工作片）、实时操作系统（快速响应）、网络操作系统、分布式操作系统（物理分散的计算机互联系统）、微机操作系统（Windows）、嵌入式操作系统
计算机启动的基本流程为：BIOS -> 主引导记录 ->操作系统
2、进程的组成和状态进程的组成：进程控制块PCB（唯一标志）、程序（描述进程要做什么）、数据（存放进程执行时所需数据）
进程基础的状态时下左图中的三态图，这是系统自动控制时只有三种状态，而右图中的五态，是多了两种状态：静止就绪和静止阻塞，需要人为的操作才会进入对应状态，活跃就绪即就绪，活跃阻塞即等待。
可知，当人为干预后，进程将被挂起，进入静止状态，此时，需要认为激活，才能恢复到活跃状态，之后的本质还是三态图。
3、前驱图前驱图：用来表示哪些任务可以并行执行，哪些任务之间有顺序关系，具体如图所示
可知，ABC可以并行执行，但是必须ABC都执行完之后，才能执行D，这就确定了两点：任务间的并行、任务间的先后顺序
4、进程资源图进程资源图：用来表示进程和资源之间的分配和请求关系，如图所示
P代表进程，R代表资源，R方框中有几个圆球就表示有几个这种资源，在图中，R1指向P1，表示R1有一个资源已经分配给了P1，P1指向R2，表示P1还需要请求一个R2资源才能执行
阻塞节点：某进程所请求的资源已经全部分配完毕，无法获取所需资源，该进程被阻塞了无法继续。如图中P2（R1的资源已经分配给P1和P3了，没有多余的资源了，所以P2没有R1的资源，造成阻塞）
非阻塞节点：某进程所请求的资源还有剩余，可以分配给该进程继续运行。如上图中P1、P3（R2把其中两个资源给到P2和P3，还有一个资源可以给P1也可以给P3，所以非阻塞）
当一个进程资源图中所有进程都是阻塞节点时，即陷入死锁状态
进程资源图的化简方法：先看系统还剩下多少资源没有分配，再看有哪些进程是不阻塞的，解这把不阻塞的进程的所有边都去掉，形成一个孤立的点，再把系统分配给这个进程的资源收回来，这样系统剩余的空间资源便多了起来，接着又去看看剩下的进程有哪些是不阻塞的，然后又把它们逐个变成孤立的点。最后，所有的资源和进程都变孤立的点。图中P3是不阻塞的，故P3为化简图的开始，把P3孤立，再回收分配给它的资源，可以看到P1也变为不阻塞节点了，故化简顺序为：P3->P1->P2或者P3->P2->P1
5、同步和互斥互斥：某资源（即临界资源）再同一时间内只能由一个任务单独使用，使用时需要加锁，使用完后解锁才能被其他任务使用；如打印机
同步：多个任务可以并发执行，只不过有速度上的差异，在一定情况下停止等待，不存在资源是否单独或共享的问题；如自行车和汽车
临界资源：各进程间需要以互斥方式对其进行访问资源
临界区：指进程中对临界资源实施操作的那段程序。本质是一段代码
互斥信号量：对临界资源采用互斥访问，使用互斥信号量后其他进程无法访问，初值为1
同步信号量：对共享资源的访问控制，初值一般是共享资源的数量
6、信号量操作p操作：申请资源，S=S-1，若S>=0，则执行p操作的进程继续执行；若S<0（S不能等于0，因为S=0表示S原来是1，1表示有一个可用资源），则置该进程为阻塞状态（因为无可用资源），并将其出入阻塞队列
v操作：释放资源，S=S+1，若S>0，则执行v操作的进程继续执行；若S<=0，则从阻塞状态唤醒一个进程，并将其插入就绪队列（此时因为缺少资源被p操作阻塞的进程可以继续执行），然后执行v操作的进程继续。
【例题】假设某系统采用非抢占式优先级调度算法，若该系统有两个优先级相同的进程P1和P2，各进程的程序段如下所示，若信号量S1和S2的初值都为0.进程P1和P2并发执行后a、b和c的结果分别为：
解析：
7、死锁当一个进程在等待永远不可能发生的事件时，就会产生死锁，若系统中有多个进程处于死锁状态，就会造成系统死锁
死锁的产生要满足四个必要条件：
- 资源互斥
- 每个进程占有资源并等待其他资源
- 系统不能剥夺进程资源
- 进程资源图是一个环路
死锁产生后，解决措施是打破四大条件，有以下方法：
- 死锁预防：采取某种策略限制并发进程对于资源的请求，破坏死锁产生的四个条件之一，使系统任何时刻都不满足死锁的条件
- 死锁避免：一般采用银行家算法来避免，银行加算法，就是提前计算出一条不会死锁的资源分配方法，才分配资源，否则不分配资源，相当于借贷，考虑对方还得起才借钱，提前考虑好以后，就可以避免死锁
- 死锁检测：允许死锁产生，但系统定时运行一个检测死锁的程序，若检测到系统只能发生死锁，则设法加以解除
- 死锁解除：即死锁发生后的解除方法，如强制剥夺资源，撤销进程等
死锁计算问题：系统内有n各进程，每个进程都需要R个资源，那么其发生死锁的最大资源数位n*(R-1)。其不发生死锁的最小资源数为n*(R-1)+1
【例题】某系统中有3个并发进程竞争资源R，每个进程都需要5个R，那么至少有（ 13 ）个R，才能保证系统不会发生死锁
8、线程传统的进程有两个属性：可拥有资源的独立单位；可独立调度和分配的基本单位
引入线程后，线程是独立调度的最小单位，进程是拥有资源最小单位，线程可以共享进程的公共资源、全局变量、代码、文件等资源，但不能共享线程独有的资源，如线程的栈指针等标识数据
