处理机的相关概念

临界区(critical section)：为了保护共享资源，不让多个进程同时访问共享资源，即阻止多个进程同时使用共享资源的代码段。
临界资源(critical resource)：上述依次只能由一种进程所使用的资源称为临界资源。

外部碎片，由于大量信息的写入，置换，删除而形成的空间碎片。有磁盘碎片和内存碎片两种方式。对磁盘碎片有磁盘管理方式解决，对内存碎片有页式管理系统的方法来解决。为了便于理解，我们将信息比作货物，将存储空间比作仓库来举例子。假设，我们有编号为1、2、3、4、5、6的6间仓库库房，前天送来了一大宗货，依次装入了1、2、3、4、5号仓库，昨天又因故将4号库房的货物运走了，那么数值上说我们还有两间空仓库的空间，但是如果这时候送来两间仓库容量的货物但要求必须连续存放的话，我们实际上是装不下的。这时的4、6号仓库，就成为一种空间的碎片。由于这样的原因形成的空间碎片，我们称之为外部碎片。

内部碎片，由于存量信息容量与信息的最小单位不完全相符而引起的空间碎片。还是沿用上面的例子，这次我们的6间仓库目前都是空置的，但是假设我们管理仓库的最小空间单位是间，今天运来了容量为2.5间仓库的货物，那也要占用我们1-3号3间仓库，尽管3号仓库还闲置着一半的空间，但是这半间仓库已经不能再利用了（因为是以间为最小单位么）；这时，我们的仓库中就形成了半间仓库的空间碎片，仓库的有效容量只剩下3间仓库了。

死锁的四种必要条件，互斥条件，不剥夺条件，占有且等待条件，环路条件。
死锁的解决方案，死锁预防，避免，检测和恢复。
死锁预防
破坏互斥条件
破坏不可剥夺条件
破坏占有且等待条件，资源静态分配策略，系统为进程一次性分配所需的全部资源。
破坏环路条件，资源有序分配策略，对系统中资源进行编号处理，紧缺的资源给一个较大编号。进程在请求资源按照编号顺序进行。
死锁避免，银行家算法。
死锁检测和恢复
进程通信，进程之间需要交换信息，协调一致完成任务。
进程通信两种方式，低级通信(锁机制，信号量机制)，高级方式(消息缓冲机制，信箱机制)
进程通信三种类型
共享信息，共享数据结构，共享存储区。
消息传递，进程间交换信息以消息或报文为单位。有直接通信，间接通信。
消息缓冲通信为直接通信，广泛用于本地进程通信。
信箱通信是间接通信。进程之间需要一个中间媒介用于通信，信箱即是这个媒介，信箱是一种数据结构，由信箱头，信箱体组成。
管道通信，连接读文件和写文件实现通信的一个共享文件，也称为pipe文件。

CPU与I/O之间通信
循环I/O测试，使用程序直接控制I/O操作的方式。
中断处理，设备完成I/O操作，向CPU发中断，CPU执行中断处理程序。
DMA(直接存储器存取)，减少CPU对外设的控制，引入直接存储器访问方式，外设直接与内存交换数据，没有CPU的干扰。
控制器与主机成批数据交换，需要在DMA中设置四类寄存器。状态/指令寄存器CR，数据缓冲寄存器DR，内存地址寄存器MAR，数据计数器DC。
从磁盘读入数据为例，DMA的工作流程。
CPU发送指令读取磁盘数据，指令存放到CR，将从磁盘读入的数据放到MAR，要读入的字符(节)数放到DR，将磁盘源地址放到DMA控制器的I/O控制逻辑上，
启动DMA进行数据传输，CPU执行其他任务，剩余工作交由DMA完成。
通道，专门负责I/O控制的处理机，主存与外围设备的成批数据传输。