复习笔记——操作系统

Posted 2020-10-01 wzjhoutai

2014年12月考研前一周写的笔记。。。

放在这里，希望对其它人有帮助。

。。

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本来想和linux源码一起參照一下，结果如今拖到这个时候，没时间了，囧
内容主要參考：
http://oa.gdut.edu.cn/os/multimedia/oscai/main.htm
http://www.educity.cn/zk/czxt/201305301133411490.htm
http://see.xidian.edu.cn/cpp/html/2628.html（这个就是和王道差点儿是同样的，不知道是谁超谁）
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1.准备

2.进程管理
2.1.进程调度
2.1.1调度的层次
高级、中级和低级调度作业从提交開始直到完毕，往往要经历下述三级调度：
高级调度：(High-Level Scheduling)又称为作业调度，它决定把后备作业调入内存执行；
低级调度：(Low-Level Scheduling)又称为进程调度，它决定把就绪队列的某进程获得CPU；
中级调度：(Intermediate-Level Scheduling)又称为在虚拟存储器中引入，在内、外存对换区进行进程对换。
2.1.2剥夺非剥夺
（1）非剥夺方式
分派程序一旦把处理机分配给某进程后便让它一直执行下去，直到进程完毕或发生进程调度
某事件而堵塞时，才把处理机分配给还有一个进程。

（2）剥夺方式
当一个进程正在执行时，系统能够基于某种原则，剥夺已分配给它的处理机。将之分配给其他进程。剥夺原则有：优先权原则、短进程优先原则、时间片原则。

比如。有三个进程P1、P2、P3先后到达，它们分别须要20、4和2个单位时间执行完成。
假如它们就按P1、P2、P3的顺序运行，且不可剥夺，则三进程各自的周转时间分别为20、24、
26个单位时间，平均周转时间是23.33个时间单位。

假如用时间片原则的剥夺调度方式。可得到：
可见：P1、P2、P3的周转时间分别为26、10、6个单位时间(如果时间片为2个单位时间)。平均周转时间为14个单位时间。

衡量进程调度性能的指标有：周转时间、响应时间、CPU-I/O运行期。
2.2.进程同步
2.3.死锁

3.内存管理
3.1.内存分配
3.2.虚拟内存

4.文件管理
4.1.文件系统
4.2.磁盘

5.IO管理
5.1


附：
1.进程同步。PV操作样例
设某台机挂有两个I/0通道：分别挂一台输入机和一台打印机。

卡片机上有一叠数据卡片。如今要把这些数据逐一输入到缓冲区B1，然后再拷贝到缓冲区B2，并在打印机上打印出来。
问：系统可设哪些进程来完毕这个任务？

由上图可见，系统可设3个进程：输入进程、复制进程、打印进程；分别用进程R、进程C、进程P来表示。

问：这些进程之间有什么相互制约关系？R受C的约束；C受R、P的约束。P受C的约束。问：用P-V原语写这些进程的同步算法。设4个信号量：S1=1，S2=0，S3=1，S4=0

也能够把S1设成0，把R进程的P（S1）调到V（S2）后面。

  问：用Send和Rece原语写这些进程的同步算法。用RECEIVE代替P操作；用SEND代替V操作。

  即：用RECEIVE(C)代替P(S1)和P(S4)，用SEND(C)代替V(S2)和V(S3)。
           用RECEIVE(R)代替P(S2)，用SEND(R)代替V(S1)。
       用RECEIVE(P)代替P(S3)。用SEND(P)代替V(S4)。
  问：画出各进程的状态转换图。

2.死锁，样例
首先，介绍一个因为共享资源而产生死锁的样例：设系统有一台打印机(R1)，一台读卡机(R2)，两进程共享这两台设备。用信号量S1表示R1是否可用，初值为1。用信号量S2表示R2是否可用，初值为1；

3.段页


4.Clock置换算法

　　4.1. 简单的Clock置换算法

　　4.2. 改进型Clock置换算法

　　由訪问位A和改动位M能够组合成以下四种类型的页面：

　　1类(A=0, M=0): 表示该页近期既未被訪问。又未被改动。是最佳淘汰页。

　　2类(A=0, M=1)：表示该页近期未被訪问。但已被改动，并非非常好的淘汰页。

　　3类(A=1, M=0)：近期已被訪问。但未被改动，该页有可能再被訪问。

　　4类(A=1, M=1): 近期已被訪问且被改动，该页可能再被訪问。其运行过程可分成下面三步：

　　(1) 从指针所指示的当前位置開始，扫描循环队列。寻找A=0且M=0的第一类页面， 将所遇到的第一个页面作为所选中的淘汰页。

在第一次扫描期间不改变訪问位A。

　　(2) 假设第一步失败，即查找一周后未遇到第一类页面，则開始第二轮扫描。寻找A=0且M=1的第二类页面，将所遇到的第一个这类页面作为淘汰页。在第二轮扫描期间，将全部扫描过的页面的訪问位都置0。

　　(3) 假设第二步也失败，亦即未找到第二类页面，则将指针返回到開始的位置，并将全部的訪问位复0。

然后反复第一步，假设仍失败。必要时再反复第二步，此时就一定能找到被淘汰的页。

5.磁盘分配的成组链接法【1】

题目如图片：

问题是：

（1）该磁盘中眼下还有多少个空暇盘块？【答】：我知道是2+100+100+99=301个吧
（2）在给文件F分配三个盘块后，试给出分配后的盘块链接情况【答】是先299号 再300号 再301号吧？

（3）接着，系统要删除还有一个文件，并回收它所占的5个盘块。它们的盘块号依次为700，711，703，788，701。试给出回收后的盘块链接情况

【就第三个不太理解。是先底部700，然后往上1 0处711 703吗？还是怎么分，求解释？】
第一组中的块都分配完后，把下一组中的块都放到超级块中，这样就少了一个组，然后再进行分配。

回收是先把块放到第一组中，假设满了就把这个组变为第二组。

s.free 4
711
703
788
701 。
。
700

每组就相当于个堆栈。

參考资料：

【1】http://zhidao.baidu.com/link?url=cbFVuBEaHbL7NtGAiXqEMwx6LiCq-SpaClCoTt3_H68OwwFpcThFS8bL6SHQE7F5ALVEfFQsILwjXzwc-8aBanD6FyHpV-KyERCloGXEvLa