王道操作系统学习笔记：进程、线程与调度策略解析

"这是关于B站王道操作系统学习笔记的PDF文档，涵盖了操作系统的基本概念、进程、线程、核心态与用户态、中断、并发、进程调度策略等多个知识点。笔记详细阐述了操作系统的功能、发展历程、运行机制以及系统调用等内容，并深入探讨了进程的定义、状态转换、控制、通信以及线程的实现方式。文档还详细介绍了多种调度算法，如FCFS、SJF、HRRN、时间片轮转、优先级和多级反馈队列调度，以及进程同步和互斥的软件、硬件实现方法，包括信号量机制的应用。" 在操作系统的学习中，首先需要理解操作系统的基本概念，包括它是如何管理计算机硬件和软件资源的，其主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和作业调度。操作系统的目标是提高资源利用率、提供用户友好的接口、保证系统安全性和可靠性。随着技术的发展，操作系统从批处理系统、分时系统到实时系统和网络操作系统等类型不断演进。 核心态（Kernel Mode）和用户态（User Mode）是两种不同的执行模式，核心态拥有更高的权限，可以访问所有硬件资源，而用户态则受到限制，防止用户程序误操作导致系统崩溃。中断是处理器响应外部事件或内部指令请求而暂停当前任务，转向执行特定处理程序的过程，分为硬件中断和软件中断。 进程是操作系统中执行程序的实例，具有独立的内存空间，由PCB（进程控制块）等构成。线程是进程内的执行流，共享同一地址空间，更轻量级，能提高系统并发性。线程的实现方式有用户级线程、内核级线程和混合线程模型。 处理机调度是操作系统的重要部分，涉及进程调度的时机、切换与过程，以及各种调度算法，如FCFS（先来先服务）、SJF（短作业优先）、HRRN（高响应比优先）、时间片轮转、优先级调度和多级反馈队列调度等。这些算法各有优缺点，适用于不同场景，例如，时间片轮转能保证响应时间，但可能导致频繁切换；优先级调度考虑了紧迫性，但可能出现优先级反转问题。 进程同步和互斥是多进程环境中的关键问题，通过信号量机制、临界区、管程等方法实现。信号量是P、V操作的基础，可用于实现进程的互斥、同步和前驱关系，从而确保资源的正确访问和数据的一致性。 这份B站王道操作系统学习笔记详尽地讲解了操作系统的核心概念和技术，对于深入理解操作系统原理和实际应用非常有价值。