百度识图网站,重庆建设工程造价管理协会网站,网站推广代运营,wordpress ai-pic🖥️ 漫画操作系统原理 🎯 学习目标：深入理解操作系统核心原理，为Java并发编程和性能优化打下坚实基础 🎪 第一章：操作系统初识篇
🤔 什么是操作系统？
想象一下，你是一个大型图书馆的馆长…
📚 没有操作系统 vs 有操作系统没有操作系统：
读者1 → 直接找书架…🖥️ 漫画操作系统原理 🎯 学习目标：深入理解操作系统核心原理，为Java并发编程和性能优化打下坚实基础 🎪 第一章：操作系统初识篇
🤔 什么是操作系统？
想象一下，你是一个大型图书馆的馆长…
📚 没有操作系统 vs 有操作系统没有操作系统：
读者1 → 直接找书架 ← 读者2↘ ↙发生冲突！有操作系统：
读者1 → 图书管理系统 → 有序分配 → 书架1
读者2 → 图书管理系统 → 有序分配 → 书架2
读者3 → 图书管理系统 → 排队等待 → 书架?操作系统的核心职责：
• 资源管理：CPU、内存、磁盘、网络
• 进程调度：决定哪个程序先运行
• 内存管理：为程序分配和回收内存
• 文件管理：统一的文件存储接口
• 设备管理：统一的硬件访问接口🎭 操作系统特性：
并发性：同时处理多个任务共享性：多个程序共享系统资源虚拟性：为每个程序提供独立的虚拟空间异步性：程序执行顺序不可预知🏗️ 操作系统架构
🏗️ 操作系统分层架构：┌─────────────────────────────────────┐
│ 用户应用程序 │ ← 用户态
├─────────────────────────────────────┤
│ 系统调用接口 │ ← 内核态边界
├─────────────────────────────────────┤
│ 进程管理 │ 内存管理 │ 文件管理 │
├─────────────────────────────────────┤ ← 内核态
│ 设备管理 │ 网络管理 │ 安全管理 │
├─────────────────────────────────────┤
│ 硬件抽象层 │
└─────────────────────────────────────┘硬件层🔄 第二章：进程与线程管理
👥 进程基础概念
🎭 进程生命周期：创建 → 就绪 → 运行 → 阻塞 → 终止↑ ↓ ↓ ↑└──────┴──────┴──────┘进程状态转换：
• 创建→就绪：进程创建完成，等待CPU
• 就绪→运行：获得CPU时间片
• 运行→阻塞：等待I/O或其他资源
• 阻塞→就绪：所需资源到位
• 运行→就绪：时间片用完
• 运行→终止：进程执行完毕进程控制块(PCB)：
┌─────────────────┐
│ 进程ID(PID) │
│ 进程状态 │
│ CPU寄存器 │
│ 内存管理信息 │
│ 文件描述符 │
│ 调度信息 │
└─────────────────┘🧵 线程深度解析
🧵 进程 vs 线程对比：进程（重量级）：
┌─────────────────┐
│ 进程A │
│ ┌─────┐ ┌─────┐ │
│ │线程1│ │线程2│ │
│ └─────┘ └─────┘ │
│ 独立内存空间 │
└─────────────────┘线程（轻量级）：
• 共享进程内存空间
• 拥有独立的栈和寄存器
• 创建开销小，切换快
• 通信简单但需要同步线程实现模型：
1. 用户级线程：内核不感知，效率高但无法利用多核
2. 内核级线程：内核管理，可利用多核但开销大
3. 混合模型：结合两者优势🔄 进程调度算法
🔄 CPU调度算法详解：1. 先来先服务(FCFS)：进程: A(24) → B(3) → C(3)时间: 0────24──27─30平均等待时间: (0+24+27)/3 = 172. 最短作业优先(SJF)：进程: B(3) → C(3) → A(24)时间: 0─3──6────30平均等待时间: (0+3+6)/3 = 33. 时间片轮转(RR)：时间片=4，进程队列: A(24),B(3),C(3)A(4) → B(3) → C(3) → A(4) → A(4) → A(4) → A(4) → A(4)4. 优先级调度：┌─────────────────┐│ 优先级队列 ││ 高 ┌─────┐ ││ ↑ │进程A│ ││ │ └─────┘ ││ │ ┌─────┐ ││ │ │进程B│ ││ │ └─────┘ ││ 低 ┌─────┐ ││ │进程C│ ││ └─────┘ │└─────────────────┘🔒 进程同步与通信
🔒 进程同步机制：1. 互斥锁(Mutex)：```javasynchronized(lock) {// 临界区代码共享资源访问}信号量(Semaphore)： Semaphore semaphore = new Semaphore(3); // 允许3个线程
semaphore.acquire(); // P操作，获取资源
try {// 使用资源
} finally {semaphore.release(); // V操作，释放资源
}条件变量(Condition)： ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock
