概述
并发是指宏观上在一段时间内能同时运行多个程序,而并行则指同一时刻能运行多个指令。
并行需要硬件支持,如多流水线、多核处理器或者分布式计算系统。
操作系统通过引入进程和线程,使得程序能够并发运行。
你吃饭吃到一半,电话来了,你一直到吃完了以后才去接,这就说明你不支持并发也不支持并行。 你吃饭吃到一半,电话来了,你停了下来接了电话,接完后继续吃饭,这说明你支持并发。 你吃饭吃到一半,电话来了,你一边打电话一边吃饭,这说明你支持并行。并发的关键是你有处理多个任务的能力,不一定要同时。 并行的关键是你有同时处理多个任务的能力。所以我认为它们最关键的点就是:是否是『同时』。
共享是指系统中的资源可以被多个并发进程共同使用。
有两种共享方式:互斥共享和同时共享。
互斥共享的资源称为临界资源,例如打印机等,在同 一时刻只允许一个进程访问,需要用同步机制来实现互斥访问。
而同时共享,字面意思。
虚拟技术把一个物理实体转换为多个逻辑实体。
主要有两种虚拟技术:时(时间)分复用技术和空(空间)分复用技术。
多个进程能在同一个处理器上并发执行使用了时分复用技术,让每个进程轮流占用处理器,每次只执行一小个时间片并快速切换。
虚拟内存使用了空分复用技术,它将物理内存抽象为地址空间,每个进程都有各自的地址空间。地址空间的页被映射到物理内存,地址空间的页并不需要全部在物理内存中,当使用到一个没有在物理内存的页时,执行页面置换算法,将该页置换到内存中。
异步指进程不是一次性执行完毕,而是走走停停,以不可知的速度向前推进。
异步的另外一种含义是计算机多线程的异步处理。与同步处理相对,异步处理不用阻塞当前线程来等待处理完成,而是允许后续操作,直至其它线程将处理完成,并回调通知此线程。
// 也就是异步可以A和B都做,同步只能先做完A再做B。
操作系统的基本功能。
进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度等。
内存分配、地址映射、内存保护与共享、虚拟内存等。
文件存储空间的管理、目录管理、文件读写管理和保护等。
完成用户的 I/O 请求,方便用户使用各种设备,并提高设备的利用率。
主要包括缓冲管理、设备分配、设备处理、虛拟设备等。
如果一个进程在用户态需要使用内核态的功能,就进行系统调用从而陷入内核,由操作系统代为完成。

Linux 的系统调用主要有以下这些:
Task | Commands |
进程控制 | fork(); exit(); wait(); |
进程通信 | pipe(); shmget(); mmap(); |
文件操作 | open(); read(); write(); |
设备操作 | ioctl(); read(); write(); |
信息维护 | getpid(); alarm(); sleep(); |
安全 | chmod(); umask(); chown(); |
宏内核也叫做大内核。
宏内核是将操作系统功能作为一个紧密结合的整体放到内核。由于各模块共享信息,因此有很高的性能。
由于操作系统不断复杂,因此将一部分操作系统功能移出内核,从而降低内核的复杂性。移出的部分根据分层的原则划分成若干服务,相互独立。
在微内核结构下,操作系统被划分成小的、定义良好的模块,只有微内核这一个模块运行在内核态,其余模块运行在用户态。

维基百科在计算机科学中,中断(英语:Interrupt)是指处理器接收到来自硬件或软件的信号,提示发生了某个事件,应该被注意,这种情况就称为中断。通常,在接收到来自外围硬件(相对于中央处理器和内存)的异步信号,或来自软件的同步信号之后,处理器将会进行相应的硬件/软件处理。发出这样的信号称为进行中断请求(interrupt request,IRQ)。硬件中断导致处理器通过一个运行信息切换(context switch)来保存执行状态(以程序计数器和程序状态字等寄存器信息为主);软件中断则通常作为CPU指令集中的一个指令,以可编程的方式直接指示这种运行信息切换,并将处理导向一段中断处理代码。中断在计算机多任务处理,尤其是即时系统中尤为有用。这样的系统,包括运行于其上的操作系统,也被称为“中断驱动的”(interrupt-driven)。百度百科当CPU(中央处理器)执行一条现行指令的时候,如果外设向CPU发出中断请求,那么CPU在满足响应的情况下,将发出中断响应信号,与此同时关闭中断,表示CPU不在受理另外一个设备的中断。这时,CPU将寻找中断请求源是哪一个设备,并保存CPU自己的程序计数器(PC)的内容。然后,他将转移到处理该中断源的中断服务程序。CPU在保存现场信息,设备服务(如交换数据)以后,将恢复现场信息。在这些动作完成以后,开放中断,并返回到原来被中断的主程序的下一条指令。
由 CPU 执行指令以外的事件引起,如 I/O 完成中断,表示设备输入/输出处理已经完成,处理器能够发送下一个输入/输出请求。
此外还有时钟中断、控制台中断等。
由 CPU 执行指令的内部事件引起,如非法操作码、地址越界、算术溢出等。
用户态陷入内核态。
在用户程序中使用系统调用。
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