操作系统期末

素颜马尾好姑娘i 2023-01-02 06:23 135阅读 0赞

# 第一章 #

1.  操作系统的定义：管理系统资源、控制程序执行、改变人机界面、提供各种服务，并合理组织计算机工作流程和为用户方便有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。
2.  操作系统的目标：方便用户使用、扩大机器功能、管理系统资源、提高系统效率、构筑开放环境
3.  操作系统的四个核心：①处理机管理，即如何将CPU真正合理分配给每个任务、②内存管理，如何分配内存给不同应用和用户③存储管理，如何分配外存（磁盘）给不同应用和用户④设备管理，对硬件设备的管理，其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成、回收。
4.  多道程序设计必须妥善解决的三个问题：①存储保护与程序浮动②处理器管理与分配③资源管理与调度
5.  多道程序设计：多道程序设计是指允许多个程序同时进入一个计算机系统的主存储器并启动进行计算的方法。

# 第二章 #

1.  进程：进程是可并发执行的程序在某个数据集合上的一次计算活动，也是操作系统进行资源分配的基本单位
2.  线程：线程是进程中的一个实体，作为系统调度和分派的基本单位。
3.  [进程的三态和五态模型][Link 1]
4.  进程控制块：与进程一一对应，存储进程的相关信息，存在于进程的整个生命周期
5.  原语：一般是指由若干条指令组成的程序段，用来实现某个特定功能，在执行过程中不可被中断。
6.  响应比：等待时间与处理时间之和是系统对作业的响应时间，它与处理时间的比值称为响应比。
7.  [处理机调度算法][Link 2]
8.  题目:

试证明SJF调度方案理论最优

证明:

假设被调度进程集合有n个元素.对这n个进程的任意排列\{P0,P1,P2,…,Pn-1\},便是一种调度方案.

设T1为任意进程调度方案产生的平均周转时间,注意:此处T1得出值不确定的。T1=\[M0+(M0+M1)+…+(M0+M1+…+Mn-1)\]/n;Mi是第i+1个执行的进程的运行时间。

对M0,M1,…,Mn-1递增排序,得Mk0 ， M k1， …… ，M k n-1,设T2位SJF策略生成的调度方案的平均周转时间,则:

T2 = \[ Mk0 + (Mk0 + M k1)+……+( Mk0 + M k1 + ……+ M k n-1\]/n

对比构成T1和T2的每个累加项,后者永远不大于前者,T2是T1中最小值.故,能够产生T2的调度方案必为理论最优,而T2调度方案是SJF生成的,得证.

# 第三章 #

1.  伯恩斯坦条件：并发进程的无关性是进程的执行与时间无关的一个充分条件
2.

> 与时间有关的错误  
> 1.飞机售票问题。由于售票进程可并发执行，它们运行在同一个计算机系统中，共享同一批票源数据，因此可能会出现把同一张票卖给两位旅客的情况，两位旅客肯格子都买到一张同天同航班次的机票  
> 2.内存资源管理问题。假定有两个可并发执行的程序分别负责申请和归还内存资源。一个资源申请先申请资源，另一个资源再申请归还资源，但此时却有另一个资源抢先归还了资源，这使得前一个资源的操作不能进行，造成永远等待。  
> ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0OTU0NTcx_size_16_color_FFFFFF_t_70]

1.  并发进程中与共享变量有关的程序段称为临界区。
2.  共享变量所代表的资源称为临界资源，即一次仅能供一个进程使用的资源。
3.  信号量：一个进程在某一特殊点上被迫停止执行直到接受到一个对应的特殊变量值，这个特殊变量就是信号量。
4.  PV操作：
5.  [PV操作大题][PV]
6.  ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0OTU0NTcx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]
7.  死锁：各进程互相等待对方手里的资源，导致各进程都阻塞，无法向前推进的现象。
8.  [死锁大题][Link 3]

# 第四章 #

1.  页面：进程逻辑地址空间分成大小相等的区，每个区称为页面
2.  页框：页框又称页帧，把内存物理地址空间分成大小相等的区，其大小与页面大小相等，每个区是一个页框。
3.  页表是操作系统为进程建立的，是程序页面和内存页框的对照表，页表中的每一栏指明程序中的一个个页面和分得页框之间的对应关系。
4.  多级页表：系统为每个进程建一张页目录表，它的每个表项对应一个页表页，而页表页的每个表项给出了页面和页框的对应关系，页目录表示一级页表，页表页是二级页表。
5.

> 为什么要使用页表  
> 1.使用多级页表可以使得页表在内存中离散存储  
> 2.使用多级页表可以节省页表内存。

1.  局部性原理又表现为：指程序在执行过程中的一个较短时间内，所执行的指令地址或操作数地址分别局限于一定的存储区域中。又可细分时间局部性和空间局部性。
2.  MMU：主存管理单元MMU完成逻辑地址到物理地址的转换功能，它接受虚拟地址作为输入，物理地址作为输出，直接送到总线上，对主存单元进行寻址。
3.  [内存管理概念][Link 4]
4.  [非连续分配管理方式][Link 5]
5.  [虚拟内存管理][Link 6]

[Link 1]: https://blog.csdn.net/qq_44954571/article/details/111187018
[Link 2]: https://blog.csdn.net/qq_44954571/article/details/111407656
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[PV]: https://blog.csdn.net/qq_44954571/article/details/111414051
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[Link 3]: https://blog.csdn.net/qq_44954571/article/details/111471624
[Link 4]: https://blog.csdn.net/qq_44954571/article/details/111501053
[Link 5]: https://blog.csdn.net/qq_44954571/article/details/111533117
[Link 6]: https://blog.csdn.net/qq_44954571/article/details/111665150