操作系统的基本重要概念

操作系统的基本重要概念

操作系统中的系统调用：系统调用是应用程序与系统之间的接口，对外连接应用程序，对内连接系统资源。操作系统的主要功能是为管理硬件资源和为应用程序开发人员提供良好的环境来使应用程序具有更好的兼容性，为了能够提供更好的兼容性同时让操作系统更加安全，操作系统内核封装了一些具有特定功能的对外系统调用接口，供应用程序调用。应用程序需要调用系统功能时，通过系统调用，CPU转为系统态，取得系统资源，执行系统功能，处理完毕后继续执行应用程序。系统调用是通过中断机制实现的，并且是同一个中断入口来实现。

中断：中断时CPU对系统发生的某个事件做出的一种反应，CPU暂停正在执行的程序，保留现场后自动地转去执行相应的处理程序，处理完该事件后再返回断点继续执行或调度新的进程执行被“打断”的程序，这种系统中的中断发生后，系统停止响应，并执行中断响应的过程就叫做中断。

上下文切换：上下文切换是指在操作系统中，CPU切换到另一个进程需要保存当前进程的状态并恢复另一个进程的状态：当前运行任务转为就绪（或者挂起、删除）状态，另一个被选定的就绪任务成为当前任务。上下文切换包括保存当前任务的运行环境，恢复将要运行任务的运行环境。在上下文切换过程中，CPU会停止处理当前运行的程序，并保存当前程序运行的具体位置以便之后继续运行。上下文切换也是内核态和应用态之间的切换。

进程：进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它可以申请和拥有系统资源，是一个动态的概念，是一个活动的实体。它不只是程序的代码，还包括当前的活动，通过程序计数器的值和处理寄存器的内容来表示，是一个“执行中的程序”。进程包含若干个线程，是分配资源的基本单位。

进程状态
1）就绪状态（Ready）
进程已获得除处理器外的所需资源，等待分配处理器资源；只要分配了处理器进程就可执行。就绪进程可以按多个优先级来划分队列。例如，当一个进程由于时间片用完而进入就绪状态时，排入低优先级队列；当进程由I/O操作完成而进入就绪状态时，排入高优先级队列。
2）运行状态(Running)
进程占用处理器资源；处于此状态的进程的数目小于等于处理器的数目。在没有其他进程可以执行时(如所有进程都在阻塞状态)，通常会自动执行系统的空闲进程。
3）阻塞状态(Blocked)
由于进程等待某种条件（如I/O操作或进程同步），在条件满足之前无法继续执行。该事件发生前即使把处理器资源分配给该进程，也无法运行。