操作系统第 2 章：进程与线程总览

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第 2 章的主线是一条因果链：并发带来了管理难题（2.1 进程与线程）→ 谁先用 CPU（2.2 CPU 调度）→ 共享资源怎么不打架（2.3 同步与互斥）→ 打架打死了怎么办（2.4 死锁）。

章节导航

2.1 进程与线程 ✅

节	页面	一句话
2.1.1	进程的概念和特征	并发逼出了进程；PCB 是进程存在的唯一标志
2.1.2	进程的组成	映像看内存占用，上下文看切换代价
2.1.3	进程的状态与转换	划分状态的尺子只有一把：缺的是不是 CPU
2.1.4	进程控制	原语的本质是不可分割，用关中断实现
2.1.5	进程的通信	共享存储不管同步，管道自动管
2.1.6	线程和多线程模型	资源分配单位=进程，调度单位=线程

2.2 CPU 调度 ✅

节	页面	一句话
2.2.1	调度的概念	三层调度；低级调度是唯一必不可少的
2.2.2	调度的实现	三种不能调度的时机；内核临界区 ≠ 普通临界区
2.2.3	调度的目标	带权周转时间恒 ≥ 1，可用作自检
2.2.4	进程切换	调度 ≠ 切换；开销大头是 TLB 与 Cache 失效
2.2.5	CPU 调度算法	手算五步法；只有 FCFS/HRRN/RR 不会饥饿
2.2.6	多处理机调度	亲和性与负载均衡互相冲突（低频考点）

2.3 同步与互斥 ✅

节	页面	一句话
2.3.1	同步与互斥的基本概念	同步=按序，互斥=不能同时；四准则分量不同
2.3.2	实现临界区互斥的基本方法	四个软件算法是一条改错链，各违反一条准则
2.3.3	互斥锁	自旋锁 ⊂ 互斥锁；持锁期间禁止调度
2.3.4	信号量	value<0 时 |value| 即等待人数；不要抱着锁睡觉
2.3.5	经典同步问题	四个模式可迁移；读写公平靠闸门 w
2.3.6	管程	互斥由编译器保证；V 有记忆，signal 没有

2.4 死锁 ✅

节	页面	一句话
2.4.1	死锁的概念	四个必要条件；循环等待必要不充分
2.4.2	死锁预防	破坏四条之一；预防是立法，避免是现算
2.4.3	死锁避免	试探分配 + 找安全序列；安全 ⟹ 不死锁，反之不成立
2.4.4	死锁检测和解除	环是嫌疑，化简才是定罪；死锁定理属于检测

本章高频边界

按考频排的成对辨析，每条都链到详细拆解处：

边界	判据	在哪
并发 vs 并行	时间段 vs 时刻	2.1.1
就绪 vs 阻塞	缺的是不是 CPU	2.1.3
阻塞→运行、就绪→阻塞	都不存在	2.1.3
进程切换 vs 模式切换	换不换进程；单向蕴含	2.1.4
进程映像 vs 进程上下文	内存占用 vs 切换代价	2.1.2
低级 vs 高级通信	能传多少数据	2.1.5
共享存储 vs 管道	谁负责同步	2.1.5
ULT vs KLT	内核知不知情	2.1.6
高级 vs 低级调度	跨不跨内存边界；建不建 PCB	2.2.1
周转 vs 等待 vs 响应时间	终点是完成 / 干等 / 首次响应	2.2.3
内核临界区 vs 普通临界区	前者禁止调度，后者可以	2.2.2
调度 vs 切换	决策 vs 执行；调度结果可能仍是原进程	2.2.2
会不会饥饿	只有 FCFS、HRRN、RR 不会	2.2.5
多级队列 vs 多级反馈队列	进程能否在队列间移动	2.2.5
同步 vs 互斥	必须按序 vs 不能同时	2.3.1
双标志”先检查” vs “后检查”	先检查会互斥失效，后检查会双方卡死	2.3.2
互斥锁 vs 自旋锁	等不到时让不让出 CPU	2.3.3
同步 P vs 互斥 P 的顺序	同步 P 必须在前，否则死锁	2.3.4
signal vs V	V 有记忆，signal 无记忆	2.3.6
读者优先 / 公平 / 写者优先	谁能插队，谁会饿死	2.3.5
不可剥夺 vs 请求并保持	别人抢不走 vs 自己不放手	2.4.1
死锁 vs 饥饿 vs 死循环	阻塞成环 / 轮不到 / 自身 bug 且在运行	2.4.1
有环 vs 死锁	多实例时有环未必死锁	2.4.4
银行家算法 vs 图化简	看 Need vs 看当前请求边；预言家 vs 验尸官	2.4.3

复习顺序

1. 2.1.1 → 2.1.2：先把”为什么需要进程”和”进程有哪些状态”接上。这两节是后面一切的地基。
2. 2.1.3 → 2.1.4：状态是怎么被改变的（原语），以及进程在内存里长什么样。
3. 2.1.5：通信。本章提问最多的一节，三种方式的同步归属是核心。
4. 2.1.6：线程。记住那句”资源分配归进程、调度归线程”，ULT/KLT 的所有结论都是推论。
5. 2.2.1 → 2.2.2：先分清三层调度，再拿到五个评价指标——没有指标就无从比较算法优劣。
6. 2.2.3：工程实现。三种不能调度的时机几乎年年考，须逐条记住理由。
7. 2.2.4：本章计算题主战场。先掌握手算五步法，再记各算法；流程比算法更值得先熟练。
8. 2.3.1 → 2.3.2：先立四准则，再看四个软件算法分别违反哪一条——按准则记，不要背代码。
9. 2.3.3 → 2.3.4：工具升级线。互斥锁只解决互斥且忙等；信号量兼顾同步、且满足让权等待。
10. 2.3.5：管程。理解”互斥由编译器保证”这一句，其余是推论。
11. 2.3.6：大题落点。四个问题记的是模式不是题目；读写公平要能讲出 w 为什么放在那两个位置。
12. 2.4.1：先把四个必要条件立住，2.4 后三节全部由它派生。
13. 2.4.2 → 2.4.3 → 2.4.4：按”事前立法 → 事中现算 → 事后收拾”这条时间线理解三种策略， 限制依次放松、资源利用率依次提高。银行家算法是唯一必须手算的。

链接

• 📖 名词库：第 2 章名词库
• 📜 原始提问档案：第 2 章 原始提问档案（本地资料）（82 条，按节号归位）
• 🏗️ 重构施工文档：OS + 计组 笔记体系重构计划（本地资料）