系統(tǒng)軟件
用于管理計(jì)算機(jī)本身的軟件稱為系統(tǒng)軟件，可以分成兩塊：
一塊是平臺性的，如操作系統(tǒng)內(nèi)核、驅(qū)動、運(yùn)行庫；
另外一塊是用于程序開發(fā)的，如編譯器、匯編器、鏈接器。
軟件體系架構(gòu)
計(jì)算機(jī)中的主要資源
CPU
不要讓CPU空閑
多道程序：通過監(jiān)控程序使CPU不空閑，一空閑，就把等待著的程序啟動（策略粗糙，不分輕重）。
分時(shí)系統(tǒng)：部分系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，OS判斷是否有其他程序在等待，有就讓出CPU。（問題：如果有1個(gè)程序進(jìn)行耗時(shí)運(yùn)算或陷入無限循環(huán)，不進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用，OS就好像死機(jī)了一樣。
多任務(wù)系統(tǒng)：通過搶占式分配CPU。所有應(yīng)用程序以進(jìn)程的方式，運(yùn)行在比OS權(quán)限低的級別。CPU由OS進(jìn)行分配，每個(gè)進(jìn)程有優(yōu)先級。OS將CPU執(zhí)行的進(jìn)程快速切換，造成了很多進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行的假象。
存儲（磁盤+內(nèi)存）
磁盤
物理磁盤分為多個(gè)盤片，每個(gè)盤片2個(gè)盤面，每面按同心圓分為若干磁道，每個(gè)磁道分為若干扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)一般存儲512字節(jié)數(shù)據(jù)。
現(xiàn)代磁盤已經(jīng)演進(jìn)為 => 屏蔽了復(fù)雜的硬件細(xì)節(jié)，通過LBA(Logical Block Address)，對整個(gè)磁盤的扇區(qū)從001進(jìn)行編號。
內(nèi)存
早期，各程序是直接運(yùn)行在物理內(nèi)存上的，
因此帶來了3個(gè)問題：
進(jìn)程間地址空間不隔離，程序間可以相互改寫數(shù)據(jù)
內(nèi)存使用效率低，進(jìn)程需要連續(xù)大小的內(nèi)存，導(dǎo)致內(nèi)存碎片
程序運(yùn)行地址不確定，導(dǎo)致函數(shù)重定位困難
為此提出過2個(gè)解決方案：
- 分段：提出了每個(gè)進(jìn)程獨(dú)自的虛擬地址，通過頁表與物理地址間進(jìn)行映射
這個(gè)方案解決了問題1、3，但是沒有解決連續(xù)內(nèi)存的問題，于是提出了方案2。
-
分頁：在方案1的基礎(chǔ)上，將虛擬內(nèi)存分頁（每頁4kb）、物理內(nèi)存分幀（每幀也是4kb），然后將頁幀間進(jìn)行映射
分頁映射ps.內(nèi)存中每個(gè)地址可容納1個(gè)byte的數(shù)據(jù)
分頁之后其他問題：單進(jìn)程的最大虛擬地址4GB（32位OS），物理內(nèi)存最大4GB，會導(dǎo)致多進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，物理內(nèi)存可能會不夠用。
解決方法：將進(jìn)程中使用次數(shù)少的數(shù)據(jù)映射到磁盤。
虛擬內(nèi)存分段：在進(jìn)程的虛擬內(nèi)存中，會根據(jù)數(shù)據(jù)類型進(jìn)行分段管理。
IO設(shè)備
線程
因多核CPU的發(fā)展而誕生
輕量級進(jìn)程，程序執(zhí)行流的最小單元
每個(gè)進(jìn)程由1~3個(gè)線程組成，會共享進(jìn)程的text、data、heap段中的數(shù)據(jù)，寄存器和棧中的數(shù)據(jù)不共享。
線程有三種狀態(tài)：
運(yùn)行
就緒：可以立即運(yùn)行，但是當(dāng)前無空閑CPU
等待：等待IO，無法執(zhí)行
每個(gè)線程擁有一段可執(zhí)行的時(shí)間，稱為時(shí)間片。
調(diào)度
優(yōu)先級調(diào)度 + 輪轉(zhuǎn)法：
每個(gè)線程有優(yōu)先級，高優(yōu)先級的線程更早被分配時(shí)間片。
線程可分為IO密集型線程（經(jīng)常IO主動放棄時(shí)間片）和CPU密集型線程（很少等待IO，一直在進(jìn)行運(yùn)算），
其中IO密集型線程更容易獲得優(yōu)先級的提升。
導(dǎo)致的問題：進(jìn)程餓死，優(yōu)先級過低的線程，始終分配不到時(shí)間片，無法執(zhí)行。
解決：等待過久的線程將獲得優(yōu)先級提升。
備注
Linux下不存在真正意義上的線程概念，都稱為任務(wù)（task）。但是不同的任務(wù)間可以共享內(nèi)存空間，構(gòu)成同一個(gè)進(jìn)程，這些任務(wù)也就成了這個(gè)進(jìn)程里的線程。
