操作系统期末考点

下图CSDN博客链接内容
https://blog.csdn.net/Houchaoqun_XMU/article/details/55539362

1.进程调度算法

进程调度算法
先来先服务FCFS
短作业优先SJF
高响应比优先HRN
时间片轮转RR

HRRN
高响应比优先调度算法（HRRN）
高响应比优先调度算法则是既考虑了作业等待的时间，又考虑了作业运行时间的调度算法，因此既照顾了短作业，又不致使长作业的等待时间过长，从而改善了处理机的调度能力。
R1=1+等待/服务
=1+（开始-到达）/服务
算法实现
优先权的变化规律：
优先权= (等待时间+要求服务时间)/要求服务时间 = 响应时间/要求服务时间
由上式可以看出：
1.如果等待时间相同，则要求服务的时间越短，其优先权越高，类似短作业。
2.要求服务时间相同时，作业的优先权又取决于等待时间，类似先来先服务。
3。对于长作业的优先权，可以随等待时间的增加而提高，当其等待时间足够长时，也能获得处理机。
例题：


注意：对于高响应比优先算法（非抢占），第一个先到进程直接运行到结束，余下进程每次都要计算响应比，比较后响应比最大的那个进程先运行，依次到进程全部运行完成。




时间片轮转:
Q＝1各时间点就绪队列
1.A
2.BA
3.ACB
4.CBDA
5.BDAEC
6.DAECB
7.AECBD
8.ECBDA
9.CBDAE
10.BDAEC B完成
11.DAEC D完成
12.AEC A 完成
13.EC
14.CE
15.EC
16.CE
17.EC E完成
18.C C完成

2.银行家算法

1.银行家算法
2.安全性算法
掌握例题

3.连续分配算法(划分空间)

连续分配算法
1首次适应FF
2循环首次适应
3最佳适应BF
4最坏适应WF

例：
给定主存空闲区，按照地址从小到大排列位：100KB，500KB，200KB，300KB，600KB。现有用户进程依次为212KB，417KB，112KB，426KB。
（1）分别用首次适应算法，最佳适应算法和最坏适应算法将他们装入主存的哪个分区？
（2）哪个算法能最有效的利用主存？
解：按题意地址从小到大进行分区如图所示。

（1）1首次适应算法 212KB 选中分区2，这时分区2还剩288KB。417KB选中分区5，这时分区
5还剩183KB。112KB选中分区2，这时分区2还剩176KB。426KB无分区能满足，应该等待。(2分)

2最佳适应算法 212KB 选中分区4，这时分区4还剩88KB。417KB选中分区2，这时分区2还剩83KB。112KB选中分区3，这时分区3还剩88KB。426KB选中分区5，这时分区5还剩174KB。(2分)

3最坏适应算法 212KB 选中分区5，这时分区5还剩388KB。417KB选中分区2，这时分区2还剩83KB。112KB选中分区5，这时分区5还剩176KB。426KB无分区能满足，应该等待。(2分)
（2）对于该作业队列，最佳适应算法能最有效利用主存。

4.虚拟存储管理页面置换算法

虚拟存储管理页面置换算法
1最佳置换算法OPT
2先进先出算法FIFO (队列思想)
3最近最久未使用LRU(栈的思想)

好的页面置换算法，应具有较低的页面更换频率
最佳置换算法 ：保证获得最低的缺页率。
7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1

先进先出置换算法：淘汰最先进入内存的页面
7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1

LRU（最近最久未使用）置换算法：选择最后一次访问时间距离当前时间最长的一页并淘汰之。

计算缺页中断次数＋页面置换次数＋缺页率
(由于运行进程太多，无法满足要求，频繁换进换出产生抖动现象)

5.输入输出系统

引入硬件	引入软件
控制器，通道，中断	驱动程序

6.磁盘调度算法

磁盘调度算法
1先来先服务FCFS(按照先后顺序访问)
2最短寻道时间优先SSJF(要访问的与当前磁道最近)
3扫描算法SCAN(电梯调度算法)
4循环扫描算法CSCAN(当前一直移动到最大然后直接跳到最小的)

例题：设某磁盘有200个柱面,编号为0, 1, 2, …, 199,磁头刚从140道移到143道完成了读写。若某时刻有9个磁盘请求分别对如下各道进行读写：86，147，91，177，94，150，102，175，130，试分别求FCFS，SSTF及SCAN磁盘调度算法响应请求的次序及磁头移动的总距离。
答：FCFS算法的调度顺序与请求顺序一致。SSTF算法总是先完成距当前存取臂最近的柱面上的输入输出请求。SCAN算法是存取臂从磁盘的一端出发,向另一端移动,遇到需要访问的柱面就完成访问请求,直至到达磁盘的另一端。到达磁盘的另一端后,存取臂的移动方向就倒转过来,继续完成这一方向的访问请求。（1分）

磁道号（排序后）
177
175
150
147
143	开始
130
102
94
91
86

(1)采用FCFS算法调度时,磁头移动顺序为:
143→86→147→91→177→94→150→102→175→130（1分）
磁头移动总距离为:
(143-86) + (147-86) + (147-91) + (177-91) + (177-94) + (150-94) + (150-102) + (175-102) + (175-130) = 565（1分）
(2)采用Sstf算法调度时,磁头移动顺序为
143→147→150→130→102→94→91→86→175→177（2分）
磁头移动总距离是162(柱面) （1分）
(3)采用SCAN（电梯）算法调度时,磁头移动顺序为:
143→147→150→175→177→130→102→94→91→86（2分）
磁头移动总距离是125(柱面)。（1分）
(4)采用NSCAN（循环扫描）算法调度，磁头移动顺序为：
143→147→150→175→177→86→91→94→102→130
磁头移动总距离是169(柱面)。

7.文件管理

逻辑结构/物理结构
索引
索引顺序
连续
链接

描述当前磁盘中物理块的使用情况
空闲表
空闲链表
空闲分区
位示图

8.PV原语

处理进程间的同步与互斥问题：https://blog.csdn.net/yeyuangen/article/details/7361976

9.物理块地址转换

（1）程序空间的大小为32KB，32kb=２^５X２¹⁰=2¹⁵因此逻辑地址的有效位数是15位。
（2）内存空间的大小是16KB，16kb=２⁴X２¹⁰=2¹⁴因此物理地址至少需要14位。

1.十六进制表示逻辑地址：
已知：用户编程空间共３２个页面，２^５＝　３２　得知页号部分占５位，由“每页为1KB”，1K=2¹⁰，可知内页地址占10位。
由“内存为16KB”，２^４＝１６得知块号占4位。

(1)一般情况页面大小占10位即2^10=1K， 2~6 位表示页号，后10位表示偏移量如下图

(2)若说明页面大小占11位即2^11， 1~5 位表示页号，后11位表示偏移量如下图

2.十进制表示逻辑地址：商表示页号，余数表示偏移量
页面大小为1024k页表如下图