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一.概论
1.操作系统的介绍
2.特性
3.主要功能
4.作用
二.进程的描述与控制
1.进程的定义
2.特性
3.进程的创建步骤
4.基本状态转化
5.PCB的作用
6.进程与线程的比较
三.进程同步
1.同步的概念#xff08;挺重要的#xff09;
2.临界区
3.管程和进程的区…目录
一.概论
1.操作系统的介绍
2.特性
3.主要功能
4.作用
二.进程的描述与控制
1.进程的定义
2.特性
3.进程的创建步骤
4.基本状态转化
5.PCB的作用
6.进程与线程的比较
三.进程同步
1.同步的概念挺重要的
2.临界区
3.管程和进程的区别
4.信号量机制重中之重必考题
四.处理机调度与死锁
1.处理机调度层次
2.调度算法
3.死锁定义
4.死锁产生的必要条件
5.处理方法
6.银行家算法
五.存储器管理
1.程序装入方式
2.磁盘空间划分
3.动态分区的算法
4.离散分配方式
六.虚拟存储器
1.概述
2.特征
3.实现方法
4.请求分页的硬件支持
5.地址变换机构
6.缺页中断机构
7.请求分页中的内存分配
8.分配算法
9.抖动
10.页面置换算法 一.概论
1.操作系统的介绍
是配置在计算机硬件上的第一层软件是对硬件系统的首次扩充。目的是管理计算机的软硬件提高它们的利用率和吞吐量也同时提供接口方便用户和应用程序使用硬件设备。
2.特性 异步虚拟共享并发在一段时间内会有许多进程进行要和并行进行区别
3.主要功能
处理机存储器设备文件接口5方面的管理
4.作用
1作为用户和计算机硬件系统的接口
2作为计算机系统资源的管理者
3实现对计算机资源的抽象
二.进程的描述与控制
1.进程的定义
程序的一次动态执行的过程是系统进行资源分配的一个独立的单位组成的元素有PCB较重要程序段和数据段。
2.特性
动态独立并发异步
3.进程的创建步骤
1.申请空白PCB
2.插入相关信息
3.插入就绪队列中
4.基本状态转化 5.PCB的作用
1作为独立运行基本单位的标志
2实现间断性的运行方式
3实现与其他进程的同步与同信
4提供进程管理的信息
5提供进程调度需要的信息
6.进程与线程的比较
1地址空间同一进程内的不同线程共享进程的地址空间和资源而不同的进程内的不同线程则独立拥有各自的地址空间
2并发性进程和进程之间可以实现并发性而进程内的线程也可以实现并发性进一步提高了并发性
3系统开销进程的创建和切换的开销较大而线程的开销较小
4拥有资源进程拥有资源并作为系统拥有资源的一个基本单位而线程是几乎不拥有资源的
5独立性同一进程内的不同线程独立性低因为它们共享进程内的地址空间和资源。而不同进程内的不同线程独立性高每个进程都拥有一个独立的地址空间和其他资源除了共享全局变量以外不允许其他进程访问
三.进程同步
1.同步的概念挺重要的
把异步环境下的一组并发进程因直接制约而相互发送信息相互合作互相等待等使得个进程按一定的速度的执行过程。
2.临界区
访问临界资源的那一段代码
3.管程和进程的区别
①虽然二者都定义了数据结构但进程定义的是私有的数据结构——PCB 管程是公有的数据结构
②进程是由顺序程序执行管程则主要进行同步操作和初始化操作
③进程的的在于实现系统的并发性而管程则是解决共享资源互斥使用
④进程之间能并发执行而管程不行
⑤进程具有动态性由创建而诞生由撤销而销亡管程是 OS 中的一个资源管理模块仅供进程调用
⑥进程通过调用管程中的过程来对共享数据结构操作进程是主动工作方式管程是被动工作方式
4.信号量机制重中之重必考题
tips必须先同步后互斥否则会出现死锁
1生产者——消费者问题
2读者——写者问题 四.处理机调度与死锁
1.处理机调度层次
1高级调度作业调度将外存作业调入内存
2低级调度进程调度将进程分配给处理机
3中级调度把外存上的那些已具备运行条件的就绪进程重新再调入内存并修改它们的状态为就绪状态
2.调度算法
1先来先服务FCFS顾名思义不用多解释
2短作业SJF运行时间段的先使用CPU
3高响应比看公式数值大的先使用等待时间要求服务时间/要求服务时间
4优先级也是顾名思义不用太多的赘述了
5时间轮转片RR事先定义好轮转片的大小然后按先后顺序循环起来就OK了 6最低松弛度LLFA松弛度截止时间-本身运行时间-当前的时间松弛度越小优先级越高
拓展知识
周转时间进程到达系统到 完成所经历的时间
带权周转时间周转时间/运行时间 3.死锁定义
如果进程中的每个进程都在等待仅有该组进程的其他进程才能引发的事件发生那么该进程会发生死锁
4.死锁产生的必要条件
互斥请求和保持不可抢占循环等待
5.处理方法
预防静态避免动态检测解除
6.银行家算法 五.存储器管理
1.程序装入方式
1绝度装入
2可重定位装入把在装入时对目标程序中指令和数据逻辑地址变换为物理地址到时过程
3动态运行时装入在把装入模块装入内存后并不会立即把装入模块变换为物理地址而是会把这种地址等到程序真正运行时才会变换
2.磁盘空间划分
1文件区采用离散分配方式目的是提高利用率
2对换区采用连续分配方式目的是提高访问速度
3.动态分区的算法
还有一个最坏的算法试问最坏的学它干嘛故不说了 1首次适应按地址大小顺序每次都得从头开始无疑就增加了开销
2循环首次适应它不会每次从头开始而是接着上一次的查找
2最佳根据分区块大小拉链进行查找
4.离散分配方式
1分页将用户程序的地址空间逻辑地址分为若干个固定大小的区域称为“页”相应地也将内存空间分为若干个物理块页和块的大小相同。
2分段把用户程序的地址空间与为若干个大小不同的段每段可定义一组相对完整的信息在有储器分配时以段为单位。
3分页地址中地址结构 即若给定的逻辑地址空间中的地址为 A 系统面大小为 L , d 为页内地址 w 则 P : int [A/L]
( W ) d [ A ] mod L
物理地址块号 x 块大小块内偏移量、
4地址变换机构
①页表是有放在内存中这使 CPU 在每次存取一个数据时都要访问内存两次。第一次是访问内存中的页表从中找到指定的页的物理块号再将块号与页内偏移量拼接以形成物理地址。第二次访问是从第一次所得地址中获得所需的数据。
②快表提高地址变换速度并行查寻能力的高速缓冲寄有器。
5快表后的内存有效访问时间
基本分页 EAT 2t
快表分页 EAT ax 入(1- a )(t入) t ( t 访问内有次的时间 a 命中率入查找快表的时间
6分段与分页的区别
①页是信息的物理单位页是消减内存的外零头提高内存的利用率。分段是的段是信息的逻辑单位包含的意义相对较完整。
②页的大小固定且由系统决定而段的长度则不固定其取决于用户所骗写的程序。
③页的用户程序地址空间是一维的页完全是系统的行为用户程序地址属于单一的线性地址空间。而分段是用户的形为行为在标志一个地址时既给出段名又须给出段内地址是二维的。
六.虚拟存储器
1.概述
具有请求调入和置换功能能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统
2.特征
多次性对换性虚拟性
3.实现方法
请求分页请求分段和请求段页最后一个比较难本科阶段不适合学习
4.请求分页的硬件支持
请求页表机制缺页中断机构和地址变换机构
5.地址变换机构
页表机制页号 物理块 状态位 P 访问字段 A 修改位 M 外存地址
1状态位指示该页是否己调入内存供程序访问时参考。
2访问字段用于记录本页在一段时间内被访问的次数或记录本页最近有多长时间未被访问仅供置换算法在选择换出页面时参考。
3修改位该页在调入内存后是否被修改过。供仅置换页面时参考。
4外有地址指出该页在外有中的地址供调入该页时参考。
6.缺页中断机构
1概念
每当要访问的页面不存在内存中便产生一个缺页中断请求 OS 将缺之页调入内存。
2与一般中断的区别
①在指令执行期间产生和处理中断信号。 CPU 通常在一条指令执行完后才去检查是否有中断请求到达然而缺页中断是在指令执行期间若发现要访问的不在内存中便立即产生中断信号以便能及时将所缺之页调入内存。
②一条指令在执行期间可能会产生多次缺页中断。
7.请求分页中的内存分配
固定局部可变全局可变局部
8.分配算法
平均按比例优先权分配策略
9.抖动
1定义
频繁对某页面进行换入与换出、以致一个进程在运行中把大部分时间都花费在页面置换工作上。
2产生原因
同时在系统中运行的进程太多导致分配给每个进程的物理块太少。
3预防方法
1采取局部置换策略
2把工作集算法融入到处理机调度中
3利用 L S 准则调节缺页率
4选择暂停的进程
工作集的定义
在某段时间间隔中进程实际要访问页面的集合
10.页面置换算法
1opt 置换以后长期不会被访问的页面。
2FIFO 淘汰最先进入内存的面驻留时间最长的
3LRU 最近最久未使用 未完待续 习题已放入CSDN上了欢迎大家自取。
