操作系统
1. 什么是进程
A：一个程序至少有一个进程，进程是程序运行的一次执行，进程时系统进行资源分配的最小单位，且每个进程都有自己的地址空间。
进程调度算法： 先来先服务调度算法、短作业优先调度算法、抢占式优先级调度算法、高响应比优先调度算法、时间片轮法调度算法。
进程的三种状态：运行、阻塞、就绪。
进程间通信方式
- 管道 无名管道 与FIFO 有名管道
- 消息队列
- 信号量：是一个计数器，用于实现进程间的互斥与同步
- 共享内存： 与信号量一起使用，是最快的一种进程间通信方式，
共享内存: 是通过把一块内存分别映射到不同的进程空间中实现进程间通信，而共享内存本身不带有任何互斥与同步机制，因此需要用户自己实现互斥与同步，常用的有互斥锁与信号量
2. 线程与进程的区别
线程是进程的一个实体，是进程的一条执行路径，比进程更小的独立运行的基本单位，线程也被成为轻量级进程，一个程序至少有一个线程。
多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可以同时执行，一个进程中所有线程共享该地址空间，但是他们有各自独立的栈（stack）
同一个进程内的线程共享本进程内的地址空间，共享本进程的资源。
一个进程崩溃后，在保护模式下，不会对其他进程产生影响，但是一个线程崩溃整个进程崩溃，所以多进程比多线程健壮。
两者均可以并发执行
线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高，多个进程共享内存，极大提高程序运行效率。
互斥锁：
保证进程安全的方法：
原子操作：
原子的本意是不能进一步分割的最小粒子，而原子操作是指：不可中断的一个或一系列操作。
Q： 大小端的问题
大端模式（BE big-endian）：是指数据的低位保存在高位地址中，而数据的高位保存在内存的地地址中
| 地址 | 数据 |
|---|---|
| 0x0001 | 12 |
| 0x0002 | 34 |
那么数值为0x1234；
小端模式（LE little-endian）：是指数据的低位保存在内存的低位中，而数据的高位保存在内存的高位中。
https://jocent.me/2017/07/25/big-little-endian.html
https://blog.csdn.net/ce123_zhouwei/article/details/6971544
http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/11/byte-order.html
存储结构
结构图要点解析：
- 金字塔越往上速度越快，价格越高，磁盘是非易失性存储，其他都是易失性存储。
- 每次上电，只有磁盘有数据然后根据算法挑选数据进行向上传递。
2 存储结构分布图
- CPU中包含了CPUcore 、L1高速缓存 、L2高速缓存、L3高速缓存（SRAM）。
- 内存部分（DRAM）
- 磁盘中包含磁盘缓存与磁盘等区域。
页、页表、块表与MMU
1.虚拟存储器
定义：虚拟存储器是具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的存储系统。
逻辑上实现的方法：CPU访问虚拟地址，MMU将虚拟地址转化为物理地址，CPU在通过物理地址访问物理内存。
需要解释的：
- MMU ： CPU的一个硬件模块，专门负责将虚拟地址转换为物理地址。
- 虚拟地址：APP访问到的地址；
- 内核实际管理的物理地址。
2. 页（page）
页：将APP访问的虚拟地址空间切分为若干个大小相等的页，页的大小通常是4K
页框：把物理内存也按照“页”的大小切分为若干大小的相等片，及是页框。
内存管理就是把物理内存划分为一个一个的页框，进程申请内存的时候，内核就以页为单位把进程一个个（虚拟）页装入多个可能不连续的（物理）页框中。
注意：
- 一个进程的页并不是全部都映射到物理内存的页框中，linux内核只有在万不得已的情况下才会进程分配物理内存。
- 多个进程的页可以映射到共同的物理内存页框中，这些共享的页框一般是动态库。
3. 页表
页表记录了“页”与“页框”的对应关系。
- 页表为每一个进程维护一份页表，一对一；
- 页表记录了进程与内存也框之间的对应关系。
- 进程的页不管有没有使用都会记录在页表中即为（1048575），但对于物理内存来说只有迫不得已才会分配给进程。
4. 多级页表
虚拟页数量=4G/4k=1M（1048576）
多级页表是对一级页表需要的4M的连续内存进行再次分页，在使用另一个页表保存分页记录
内核只需要记录最上一层的页表，通过多次页表转换，去的真正的物理页框号。
5. 块表
页表存在于内存中，CPU每次获取数据都需要2次访问内存：
- 第一次访问内存的页表，获取物理地址；
- 第二次根据物理地址获取真实数据。
为了提高访问表的速度，于是有了块表（TLB，Translation lookside buffer）是单独的一组存储器，也是高速缓存，用于记录页表中正咋频繁使用的页表。
由于程序和数据的访问往往具有局限性（局部性原理）因此据统计块表的命中率达到90%以上。*块表是为了从概率命中的角度加速虚拟地址到物理地址的转换，设计一组告诉存储硬件模块***
6 MMU(Memory Management Uint)
CPU需要访问虚拟地址，于是把虚拟地址发送给MMU，由MMU内的硬件电路实现访问块表、页表、最终得到物理地址。
//TODO:加图：
CPU 寻页的过程
CPU获取数据地址主要有两步骤：
a. 通过虚拟地址获取物理地址
b . 根据物理地址获取数据。
1. 获取物理地址步骤
a. CPU向MMU发送虚拟地址；
b. MMU查询块表TLB
c. 从高速缓存中，查询页表
d. 从内存中查询页表
e. 把查询的页表项纪录到高速缓存
f. MMU 从高速缓存中获取也表项
g. 进入却页中断处理函数
h. 为虚拟页分配物理页框
2.根据物理地址获取数据
参考链接：