上下文切换保存并恢复执行所需的状态_操作系统管理硬件资源并提供程序运行环境

操作系统管理硬件资源并提供程序运行环境。内核执行资源管理和硬件访问等核心职责。用户态限制应用对关键系统资源的直接操作。内核态允许执行受到保护的特权操作。系统调用为应用提供进入内核服务的接口。进程是程序运行时的资源和执行组织单元。线程是进程内能够被调度的执行序列。同一进程中的线程通常共享部分地址空间。

单调时钟适合测量持续时间等相对变化。墙上时钟可能因校时发生前后调整。系统资源配额限制任务消耗的最大范围。优先级提高不能修复被阻塞的外部依赖。文件路径解析需要处理链接和权限关系。临时文件管理需要避免名称冲突和泄漏。分时系统让多个用户共享昂贵计算资源。现代操作系统兼顾吞吐和交互响应需求。

死锁使多个任务相互等待而无法继续。死锁预防通过破坏必要条件降低发生可能。活锁中任务持续动作但没有取得有效进展。饥饿表示某个任务长期得不到所需资源。互斥保护同一时刻只允许一个执行者进入。条件变量让线程等待特定共享状态成立。原子操作提供不可分割的更新语义。原子变量并不自动使复杂算法整体正确。

进程隔离减少不同程序之间的直接干扰。上下文切换保存并恢复执行所需的状态。调度器决定就绪任务获得处理器的顺序。时间片允许多个任务轮流使用处理器。抢占式调度可以中断当前任务以运行其他任务。公平调度不保证所有任务具有相同响应时间。阻塞状态表示任务等待事件或资源到达。忙等待持续检查条件并消耗处理器时间。