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os：操作系統(tǒng)
1. 軟件設(shè)計(jì)
軟件可分為許多可執(zhí)行程序單元
- 裸機(jī)開發(fā)時(shí)，將可執(zhí)行程序單元分類組合，得到一個(gè)個(gè)模塊，其中有一個(gè)監(jiān)控模塊，其他模塊在它的監(jiān)控下運(yùn)行。
- 使用操作系統(tǒng)時(shí)，將可執(zhí)行程序單元分類組合，得到一個(gè)個(gè)任務(wù)，這些任務(wù)在操作系統(tǒng)的調(diào)度下運(yùn)行。任務(wù)指的是用戶任務(wù)。區(qū)別于操作系統(tǒng)自己的任務(wù)。
2. os核心是用一個(gè)CPU去仿制“多CPU”環(huán)境，使每個(gè)任務(wù)覺得自己擁有獨(dú)立cpu。
os給每個(gè)任務(wù)分配一個(gè)任務(wù)堆棧，用來(lái)保存“虛擬CPU”的內(nèi)部各個(gè)寄存器值。
當(dāng)一個(gè)任務(wù)需要運(yùn)行時(shí)，os就將該任務(wù)的任務(wù)堆棧的內(nèi)容復(fù)制到真正的cpu中，虛擬cpu就變成了真正的cpu，這個(gè)任務(wù)就可以運(yùn)行起來(lái)。當(dāng)需要暫停運(yùn)行時(shí)，操作系統(tǒng)就將真正cpu的寄存器內(nèi)容復(fù)制到它的任務(wù)堆棧中保持起來(lái)（保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，保護(hù)一些寄存器的值），一遍下次運(yùn)行時(shí)可以恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，繼續(xù)運(yùn)行下去。
os在保存好當(dāng)前任務(wù)的現(xiàn)場(chǎng)后，就可以恢復(fù)另一個(gè)任務(wù)的現(xiàn)場(chǎng)，使另一個(gè)任務(wù)運(yùn)行起來(lái)。這個(gè)過程叫：任務(wù)切換。
os 為有效進(jìn)行任務(wù)調(diào)度，必須掌握各個(gè)任務(wù)的詳細(xì)動(dòng)態(tài)信息，所以給每個(gè)任務(wù)建立了檔案，來(lái)記錄這些信息，這個(gè)就是任務(wù)控制塊。
3. 任務(wù)的特性
裸機(jī)的程序模塊，一個(gè)模塊可以調(diào)用另一個(gè)模塊。信息之間傳輸時(shí)，主模塊以實(shí)參將信息傳給子模塊形參，子模塊以返回值形式將結(jié)果傳輸給主模塊。相互看得見。
os環(huán)境下，一個(gè)任務(wù)獨(dú)占cpu，不可能調(diào)用另一個(gè)任務(wù)，所有任務(wù)在邏輯上是平等的。當(dāng)任務(wù)需要進(jìn)行信息傳輸時(shí)，只能采用異步方式。主人任務(wù)<----->os通信機(jī)制<------>仆人任務(wù)
任務(wù)A與任務(wù)B運(yùn)行時(shí)間段有重疊部分，這種運(yùn)行方式叫并發(fā)運(yùn)行。
宏觀上看，不同任務(wù)可以并發(fā)運(yùn)行，好像每個(gè)任務(wù)都有自己的cpu一樣。 是通過os進(jìn)行任務(wù)調(diào)度實(shí)現(xiàn)的并發(fā)運(yùn)行。os調(diào)度：已經(jīng)就緒的高優(yōu)先級(jí)任務(wù)可以剝奪另一個(gè)正在運(yùn)行的低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的運(yùn)行權(quán)而進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)?shù)虯運(yùn)行時(shí)，高B就緒，B任務(wù)運(yùn)行A停止運(yùn)行。
裸機(jī)：程序模塊總是處于可執(zhí)行狀態(tài)，隨時(shí)可調(diào)用，調(diào)用即占用cpu，直到結(jié)束。
os中，任務(wù)狀態(tài)是動(dòng)態(tài)變化的。任務(wù)并不是隨時(shí)可以運(yùn)行。而一個(gè)已經(jīng)開始運(yùn)行的任務(wù)并不能保證一直占有cpu的使用權(quán)，隨時(shí)可能被更高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)奪取cpu的使用權(quán)。
任務(wù)的五種狀態(tài)：
休眠態(tài)：任務(wù)在內(nèi)存中，不被調(diào)用。
就緒態(tài)：任務(wù)已經(jīng)準(zhǔn)備好，隨時(shí)可以運(yùn)行，但該任務(wù)優(yōu)先級(jí)比正在運(yùn)行的優(yōu)先級(jí)低，故暫時(shí)不能運(yùn)行。
運(yùn)行態(tài)：掌握cpu使用權(quán)，正在運(yùn)行。
等待態(tài)：掛起態(tài)。如果正在運(yùn)行的任務(wù)需要等待一段時(shí)間或者需要等待某一個(gè)事件的發(fā)生才能繼續(xù)運(yùn)行，則就會(huì)推出運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)入等待態(tài)。交出cpu，使就緒任務(wù)中，優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)進(jìn)入運(yùn)行態(tài)。（將自己從就緒表中刪除，然后進(jìn)行任務(wù)調(diào)度）
中斷態(tài)：發(fā)生中斷時(shí)，cpu執(zhí)行中斷服務(wù)，原來(lái)正在運(yùn)行的任務(wù)暫停，進(jìn)入中斷態(tài)。中斷服務(wù)程序結(jié)束后，被打斷的任務(wù)繼續(xù)運(yùn)行，也可能運(yùn)行剛被中斷激活的更高級(jí)任務(wù)。
休眠態(tài)----創(chuàng)建---->就緒態(tài)
就緒態(tài) 運(yùn)行態(tài) 等待態(tài)-----刪除--->休眠態(tài)
就緒態(tài)-----os調(diào)度--->運(yùn)行態(tài)
運(yùn)行態(tài)退出情況：
A：主動(dòng)退出：需要延時(shí)，或者等待某個(gè)事件發(fā)生。進(jìn)入等待太
B：被動(dòng)退出：一個(gè)更高優(yōu)先級(jí)的處于等待態(tài)的任務(wù)滿足條件進(jìn)入就緒狀態(tài)，（延時(shí)到，或等待的事情已經(jīng)發(fā)生），則剝奪當(dāng)前任務(wù)的cpu使用權(quán)，將它趕下臺(tái)，進(jìn)入運(yùn)行態(tài)。而被趕下臺(tái)的任務(wù)從運(yùn)行態(tài)進(jìn)入就緒態(tài)。
等待太：由運(yùn)行態(tài)的任務(wù)主動(dòng)進(jìn)入。只要等待的目的達(dá)到（延時(shí)到，等待的事件來(lái)臨），就自動(dòng)退出等待狀態(tài)，進(jìn)入就緒狀態(tài)，由os調(diào)度。
中斷態(tài)--->返回-->運(yùn)行態(tài) （就緒態(tài)）
優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)只要就緒就可以獲得cpu的使用權(quán)，一點(diǎn)都不會(huì)被耽誤
獲得cpu控制權(quán)需要滿足條件：
A：進(jìn)入就緒態(tài)
B：所有優(yōu)先級(jí)高于我的任務(wù)都已經(jīng)處于等待態(tài)或休眠態(tài)。就緒表中我的優(yōu)先級(jí)最高。
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