CS162 Lecture 2: Four Fundamental Concepts of Operating Systems

4 Concepts

Thread

• 独立执行的上下文单元

• 一个线程被认为是一个虚拟的cpu核心

• 拥有自己的PC，register，stack，

• 当一个线程被执行是指处理器核心维护了这个线程有关的寄存器

• 当一个线程被挂起是指这个线程有关的上下文被保存在内存中，处理器核心在执行其他线程

• 一个线程要么运行在cpu核心上，要么被保存在Thread Control Block(TCB)中

Address Space

• 也被叫做Virtual Address Space，是操作系统提供给进程的虚拟地址空间

• 地址空间是一系列地址以及和地址有关的状态

• 32bit和64bit处理器拥有的地址空间是不一样的

Process

• 有隔离性的运行环境

• 拥有自己的内存（address space）和文件描述符，文件系统上下文

• 一个进程可以有多个线程

• 进程里交流是容易的，进程间交流时困难的
  

Dual mode operation / Protection

• 硬件至少提供了两个mode，kernel和user，两者拥有不同的硬件权限

• 通过不同的mode可以实现操作系统内核空间和用户空间的切换，内核空间和用户空间是一个抽象的概念，而内核模式和用户模式是机器拥有的模式。

• 三种从用户空间进入内核空间的方式
  

• Unix的架构
  

• 不同于内核空间和用户空间两层，多层的架构实现被称为虚拟机技术
  

• 上图的架构给出了Hypervisor和Docker的模型