软件设计师——操作系统基本原理

重点内容图示

 

 

重点内容说明

1进程的状态转化图

 

2前趋图重点是先后约束关系，即你搅拌的同时是不能绞肉，绞肉、切葱末、切姜末是可以同时进行的

3进程的同步与互斥

互斥：如千军万马过独木桥，只能唯一资源（独木桥），相反即为共享资源

同步：速度有差异，在一定情况停下等待，相反即为异步

 

生产者、消费者问题

 

单缓冲区：互斥资源（市场只有生产者或消费者操作）  

生产者投放（等消费者消费才能继续投放）和消费者消费（等生产者投发才能消费）即为同步关系

 

多缓存区：类似，不过缓冲资源多一点

4pv操作

 基本概念

临界资源：诸进程间需要互斥方式对其共享的资源，如打印机、磁带机等

临界区：每个进程中访问临界资源的代码叫做临界区

信号量：一种特殊的变量

 

难点

 

P操作：信号量减一，判断是否小于0，是的话阻塞进程，放入进程队列，变为等待状态，不小于0，继续执行当前程序

 

V操作：信号量加一，判断是否小于等于0，是的话从等待进程队列唤醒一个进程执行，大于0，继续执行当前程序

 

P操作 阻塞（等待） V操作 唤醒

 

重点理解

例题

 

答案为A C

5PV操作与前趋图

 

例题

 

答案为 CAA

 

分析 信号量标出来 从左到右，从上到下 箭头起点V操作，箭头终点P操作

6死锁问题与银行家算法

 概念

如果一个进程等待一件不可能发生的事情，则进程就死锁了，如果一个或多个进程产生死锁，就会造成系统死锁

 

例题

答案为 13

 

计算公式为 K* （N-1）+1

K为进程数，N为每个进程所需资源数

 

总结为 当所有进程都缺一个资源的同时，多一个资源即不会造成死锁

 

预防和避免

 

死锁的必要条件：四个

 

银行家算法（重点）

分配的原则：

 

例题

 

 

分析的一般步骤：

1. 计算剩余可分配的资源数和任一进程执行所需进程数
2. 注意进程执行完会释放内存
3. 选项验证
4. 可轻易得出 R1、R2、R3 剩余资源数分别为 2，1，0，P1所需进程分别为 5，3，1，很明显，p1不能最先执行，A排除，同理，P2、P4均能第一个执行；
5. 尝试B，P2执行完，剩余资源数分别为 4，2，1，执行P4，没问题，然后释放，剩余资源数为5，4，1，执行P5，没得问题，释放，剩余资源数为 6，5，4，执行P1，也没有问题，最后一个就不需要验证了，其他选项也可以这样分析。

 

1. 可轻易得出 R1、R2、R3 剩余资源数分别为 2，1，0，P1所需进程分别为 5，3，1，很明显，p1不能最先执行，A排除，同理，P2、P4均能第一个执行；
2. 尝试B，P2执行完，剩余资源数分别为 4，2，1，执行P4，没问题，然后释放，剩余资源数为5，4，1，执行P5，没得问题，释放，剩余资源数为 6，5，4，执行P1，也没有问题，最后一个就不需要验证了，其他选项也可以这样分析。

7分区存储管理

 

最佳使用法会导致内存碎片，最差适应法会减少内存碎片

 

8页式存储

 记住，没啥说的（重点）

 

例题

 

 

分析：要求解物理地址，即页号与页内地址组合，

      页内地址，页面大小为4k，即2^12位，可以得出5A29H，即A29H对应位页内地址

      页号查表易得，逻辑5对应的位6，所以第一题答案为D

 

       第二空需要淘汰页面，根据访问位，易得出位B，未被访问才可淘汰

9段式存储

 记住，没啥说的（重点）

 

 

 

 

10页面置换算法

1.  

  

 

注意这里面的重点 缺页 抖动

 

抖动：分配更多的内存页，缺页次数反而比更少的内存页更多

缺页：内存没有该页面即缺页

抖动示例（先进先出）

 

例题1

例题2

 

分析：没有使用快表等价于 查和读各一次访问内存，合计 12次 选B

      指令一次调入，数字一次调入，合计 1+2+2  5次 选C

 

11索引文件结构

 

例题

分析：

首先是以及间接地址索引，所以逻辑号5对应的应该是索引结点90存放的第一个索引结点的物理块号，即为58

由题易得，1kb存放256个地址，逻辑号261对应的应该是索引结点91存放的第一个索引结点的物理块号，即为187

 

二级间接索引，没得说

 

12树型目录结构

13空余存储空间的管理

1表示占用，0表示空闲

例题

 

 

分析

 

14数据传输控制方式

 

 

15虚设备与spooling技术

 

基本原则：

开辟缓冲区，输入输出的缓存

16微内核操作系统