1、操作系統的認識：

　　操作系統就是為“用戶提供操作邏輯所有軟硬件資源的工具，相當于用戶與裸機進行交互的界面”。再次層面上，為了節約有限資源，操作系統的目的提升到了“充分、合理地利用計算機系統的所有軟硬件資源，最大限度地讓用戶使用有限的硬件資源完成更多的事情”。

2、進程、程序、并發、資源共享、互斥、同步、異步、阻塞和非阻塞：

　　進程和程序：進程是程序的依次動態執行，程序是進程的靜態文本。進程的生命周期是短暫的，隨著創建、執行、睡眠到最后銷毀結束，而程序則可以永久的存儲在設備商。一個進程可以執行不同的程序，一個程序也可以由多個不同的進程執行。

　　并發：在操作系統中同時存在并行處理的多個進程。對于并發，需要考慮任務的切換或調度（調度的時機或進程下臺條件、上臺進程選擇、調度的實際操作）、保護不同進程不會彼此影響（進程互斥）、不同進程之間的相互協調（進程同步）、不同進程之間的消息傳遞（進程通信）。

　　資源共享：由于系統中存在并發處理的進程，但是系統的軟硬件資源（CPU、存儲設備等）是有限的，所以存在多個進程同時使用一份資源。對于資源共享，需要考慮資源的分配、多個進程同時對一份資源請求、資源回收和資源保護等。

　　互斥：多個進程同時競爭只允許給一個進程使用的資源，就會產生互斥，而該資源稱為臨界資源。解決互斥的方法有鎖、開關中斷、開關中斷+鎖和信號量（P、V操作）。

　　同步：一個進程的繼續執行，依賴于另一個進程的結果輸出或者執行狀態，就會產生進程同步，這是如果該進程需要的數據或者信號沒有出現，處理器就會停下等待。

　　異步：對于一個進程需要的資源沒有準備好，處理器將該進程暫時睡眠，然后處理其他進程，當該進程需要的資源準備完畢，處理器再將該進程喚醒，這種就是進程異步。

　　一般有同步阻塞、異步輪詢、一部非阻塞。

3、信號量和P、V操作

　　信號量是一種結構體：

1 struct{2     int value;3     Queue task;4 } sem;   

　　對于value:當value>0時，表示臨界區資源的剩余量；當value<0時，|value|表示隊列task中因等待該臨界資源而掛起的進程數。

　　P操作：

1 PRocess P(sem s){2      s.value --;3      if(s.value < 0){4           sleep();//將該進程放到s.task中          5     }6 }    

　　V操作：

1 Process V(sem s){2     s.value ++;3     if(s.value <= 0){4         wakeup();//從s.task隊列中喚醒一個進程5     }6 }

　　無論何種情況，在一個完整的系統中，P、V操作總是成對出現。

　　對于互斥：每個臨界資源對應一個信號量s，進程在訪問臨界區前，對s執行P操作，在離開臨界區時，對s執行V操作，如下：

　　　　　　進程a　　　　　　　　　　 進程b

　　　　　　……　　　　　　　　　　　　……

　　　　　　P(s)　　　　　　　　　　　 P(s)

　　　　　　臨界區s　　　　　　　　　　臨界區s

　　　　　　V(s)　　　　　　　　　　　V(s)

　　對于同步，假設進程a需要進程b的輸出結果result，該result對應信號量r，當進程a需要result時，對r執行P操作，當進程b產生result時，對r執行V操作。

　　　　　　進程a　　　　　　　　　　 進程b

　　　　　　……　　　　　　　　　　　　……

　　　　　　P(r)　　　　　　　　　　　 產生result

　　　　　　操作result　　　　　　　　 V(r)

4、銀行家算法：避免死鎖

算法思想：在進程請求資源之前

1、實際資源檢測：

　　Request < Need

　　Request < Available

2、假分配檢測：

　　假設進行分配，預測是否會產生死鎖。

銀行家算法更詳細介紹見這里