操作系统（B卷）重点概念解析：死锁、进程与存储管理

"操作系统原理与实践" 操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和控制系统的硬件资源，以及提供供用户和应用程序使用的服务。本资源主要涵盖了操作系统的一些基础概念和关键特性，包括文件、死锁、进程、管道、驱动调度、强制访问控制等。 1. **文件**：文件是操作系统中信息组织的基本单元，它由一个特定的名字标识，并包含一组相关数据。文件可以是文本、图像、音频、视频等各种类型的数据。操作系统提供了创建、读取、写入、修改和删除文件的功能。 2. **死锁**：在多进程环境中，当两个或多个进程互相等待对方释放资源而形成一种僵局时，就发生了死锁。死锁的四个必要条件包括互斥条件（资源一次只能被一个进程使用）、占有并等待条件（一个进程已经占有至少一个资源，但又申请新的资源）、不剥夺条件（进程已获得的资源在使用完之前不能被强制剥夺）和循环等待条件（存在一个进程等待序列，每个进程都在等待序列中的下一个进程所占有的资源）。处理死锁的方法包括预防、避免、检测与解除。 3. **进程**：进程是操作系统中执行的程序的实例，拥有自己的内存空间、程序计数器和其他状态信息。它是系统进行资源分配和调度的基本单位。进程间可以通过多种方式进行通信，如管道、消息队列、共享内存等。 4. **管道**：管道是一种简单的进程间通信机制，允许两个进程通过一个特殊的文件（FIFO）进行数据交换。数据按照先进先出的原则传输，可以实现进程间的同步。 5. **驱动调度**：在输入/输出（I/O）操作中，驱动调度是根据一定的策略选择下一个应服务的I/O请求，以优化系统的效率，例如先来先服务、短作业优先等策略。 6. **强制访问控制**：这是安全操作系统的一种机制，通过比较主体和客体的安全属性（如权限标签）来决定是否允许访问。这种控制方式确保了只有经过授权的主体才能访问特定的客体。 除了这些基本概念，资源还涉及到了虚拟存储管理、进程切换、线程实现机制、分页与分段存储管理，以及I/O控制方式的演变。虚拟存储管理允许进程超过实际内存容量，通过页或段的交换实现。进程切换发生在系统将执行权从一个进程转移到另一个进程时，而模式切换则涉及CPU从用户模式到核心模式，反之亦然。线程实现机制分为内核级线程（KLT）、用户级线程（ULT）和混合实现，每种都有其优缺点。分页和分段存储管理分别关注物理存储的分配和信息的逻辑组织。最后，I/O控制方式的发展包括程序直接控制、中断驱动I/O、DMA（直接内存访问）和I/O通道等，它们提高了CPU的利用率和I/O效率。