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首次适应和最佳适应算法
操作系统基本类型
- 批处理系统
- 分时系统
- 实时系统
操作系统的功能
- 处理机管理
- 存储器管理
- 设备管理
- 文件管理
操作系统的主要任务
- 管理资源：包括 CPU、内存、设备和文件。
进程与线程
- 引入线程的目的是：减少时空开销，线程的唯一标志是 TCB（线程控制块）。
- 引入进程的目的是：使程序能够并发执行，进程的唯一标志是 PCB（进程控制块）。
进程状态转变
- 就绪状态：当前执行的进程因为时间片用完而暂停运行。
- 阻塞状态：因为发生某些事件，进程无法继续执行。
- 活动就绪状态：通过激活原语恢复进程执行。
- 静止就绪状态：通过挂起原语阻止进程继续执行。
内存管理
- 地址变换机构的基本任务：将作业地址空间的逻辑地址转化为物理地址。
- 段页式系统内存访问：
- 从内存中取得段基址。
- 从内存中取得页号。
- 从内存中取得指令或数据。
文件系统与文件管理
文件的逻辑结构：
- 顺序文件
- 索引文件
- 索引顺序文件
文件的物理存储分配方式：
- 连续分配：效率高，适合顺序访问。
- 隐式链接：解决碎片问题，但不支持随机访问。
- 混合索引方式：UNIX采用的方式。
文件存储空间分配：
- 连续多个盘块存储文件内容，目录项包含文件起始地址和长度信息。
- 树形目录结构：根结点表示根目录，枝结点表示子目录，叶结点表示文件。
文件保护与共享：
- 文件保护：避免文件受到破坏。
- 文件共享：允许多个用户共同使用同一个文件。
虚拟存储器
- 基本特征：
- 多次性
- 对换性
- 虚拟性
设备管理
- 设备控制器：是 CPU 和 I/O 设备之间的接口，接收来自 CPU 的 I/O 命令，并用于控制外设工作。
- DMA控制方式：允许 I/O 设备和内存直接交换数据。
- 中断驱动方式：CPU 以字节为单位进行干预。
- DMA 方式：CPU 以数据块为单位进行干预。
- 通道方式：CPU 以一组数据块为单位进行干预。
磁盘调度
- 最短寻道优先算法：优先为离当前磁头最近的磁道上的请求服务。
- 扫描算法：优先为当前磁头移动方向、离当前磁头最近的磁道上的请求服务。
死锁
- 死锁产生的原因：竞争资源和进程推进顺序不当。
信号量机制
- 记录型信号量机制：每次执行 P 操作意味着申请一个临界资源，此时应将
S.value减 1。如果S.value < 0，则进程应阻塞。
文件打开与管理
- 文件打开操作：将文件的 FCB（文件控制块）或索引结点复制到内存中，并在用户和文件之间建立连接。
进程与线程的互斥与同步
互斥机制：为了避免多个进程/线程同时进入临界区，同步机制应遵循四条准则：
- 空闲让进
- 忙则等待
- 有限等待
- 让权等待
访问控制矩阵：通过访问控制表和访问权限表来实现。
进程同步
- 同步机制：包括空闲让进、忙则等待、有限等待和让权等待四条准则。
进程调度
- 模块功能：负责将对CPU的控制权转交给CPU调度程序。
- 包括：切换上下文、切换到用户态、跳转到用户程序的适当位置并重新运行。
文件分配磁盘块的方法
- 连续分配
- 链接分配
- 索引分配
程序执行条件
- 程序必须放入一个进程，并送入内存（主存、存储）才能被CPU执行。
进程与程序的区别
- 进程是程序的一个实例，是程序的一次执行。
文件访问的用户类型
- 拥有者
- 组
- 其他
指令和数据的内存绑定
- 绑定到内存地址的阶段：
- 编译时期
- 加载时期
- 执行时期
信号量
- 二进制信号量：其变化范围仅限于0和1，也称为互斥信号量。
互斥
- 互斥是一次只有一个进程可以使用一个资源。
死锁的必要条件
- 互斥
- 占有并等待
- 不可抢占
- 循环等待
页面置换算法
- 常用算法：
- 先进先出 | FIFO
- 最优置换
- 最近最少使用
程序状态
- 在执行中的程序被称为进程。
进程间通信机制
- 消息传递 | 管道
- 包括：消息传递、管道和内存共享。
操作系统的作用
- 操作系统负责计算机硬件的管理，在计算机用户和硬件之间充当中介。
文件的访问方法
- 顺序访问
- 直接访问
内存管理方式
- 分页式
- 分段式
- 段页结合式
操作系统的资源分配
- 操作系统负责计算机资源的分配。
操作系统的主要功能
- 进程管理
- 内存管理
- 文件系统管理
- 安全与保护
进程的内存空间
- 包括：代码、堆栈、数据和堆。
CPU进程调度算法
- 主要算法：
- 先来先服务
- 短作业优先
- 优先级调度
- 时间片轮转
写时复制 (COW)
- 父进程和子进程开始时共享同一页面。
现代操作系统的基本特征
- 并发
- 共享
微内核操作系统结构
- 基于层次化结构，采用了B/S模式和面向对象技术。
进程与线程
- 引入线程后：
- 进程作为资源分配的基本单位。
- 线程作为CPU调度和分派的基本单位。
信号量进行进程互斥
- 临界区应置于P操作和V操作之间。
程序链接方式
- 静态链接
- 装入时动态链接
- 运行时动态链接
首次适应和最佳适应算法
- 首次适应算法：空闲分区以空闲区起始地址递增的次序拉链。
- 最佳适应算法：空闲分区以空闲区大小递增的次序拉链。