操作系统原理：死锁与资源管理

"操作系统复习整理，涵盖了死锁原因、操作系统基本功能、计算机系统组成、多道程序设计、分时系统、共享、进程、作业调度、内存管理、虚拟内存、异常处理、特权指令、文件系统、存储层次以及保护与安全机制。" 操作系统是计算机系统的核心，负责管理和控制硬件资源，以及调度和协调各个软件程序的执行。在这个复习整理中，重点提到了几个关键概念： 1. **进程状态**：进程经历创建、运行、等待、就绪和终止五个阶段。这五个状态反映了进程在系统中的生命周期和动态变化。 2. **死锁**：死锁是系统中多个进程相互等待对方释放资源而形成的一种僵局。产生死锁的主要原因包括资源不足、进程推进顺序不合适和资源分配不当。死锁的四个必要条件是互斥、占有并等待、循环等待和非抢占。 3. **甘特图**：在项目管理中，甘特图用于表示任务的进度和依赖关系。在操作系统中，它可以用来展示进程的执行顺序和时间分配。 4. **操作系统基本功能**：包括进程同步、作业调度、内存管理和文件管理。这些功能确保了系统的高效运行和资源的有效利用。 5. **多道程序设计**：通过在内存中同时保持多个作业，使得CPU得以充分利用，是分时系统的基础。 6. **分时系统**：允许多个用户通过各自的终端同时交互使用计算机，通过CPU调度和时间片轮转实现。 7. **虚拟内存**：解决了物理内存不足的问题，使得程序可以大于实际内存，通过逻辑地址和物理地址的映射实现。 8. **异常与陷阱**：异常是软件中断，可能由错误或用户请求触发。模式位区分了用户模式和监督程序模式，保护系统免受不当操作的影响。 9. **特权指令**：如切换用户模式、I/O控制等，只有在监督程序模式下才能执行，以保护系统安全。 10. **文件系统**：文件是信息的集合，由创建者定义，文件系统负责组织和管理这些文件。 11. **存储层次**：包括主存、辅存（如硬盘）和三级存储（如CD、磁带、光盘），以满足不同速度和容量的需求。 12. **保护与安全**：保护机制控制资源访问，防止未经授权的访问，而安全则关注抵御内外部攻击，例如通过安全ID来维护用户权限。 13. **分布式系统**：计算机通过网络连接，形成资源共享和任务协作的系统。 这个复习整理涵盖了操作系统的关键概念，对于理解和学习操作系统的工作原理及其管理策略非常有帮助。