操作系統複習 第1章 操作系統概論 定義：管理系統資源、控製程序執行、改善人機界面、提供各種服務，併合理組織電腦工作流程和為用戶方便有效的使用電腦提供良好運行環境的一種系統軟體。 功能：處理器管理、存儲管理、設備管理、文件管理、聯網和通信管理 特性：併發性、共用性（1.透明資源共用 2.獨占資源 ...
操作系統複習
第1章 操作系統概論
定義：管理系統資源、控製程序執行、改善人機界面、提供各種服務，併合理組織電腦工作流程和為用戶方便有效的使用電腦提供良好運行環境的一種系統軟體。
功能：處理器管理、存儲管理、設備管理、文件管理、聯網和通信管理
特性：併發性、共用性（1.透明資源共用 2.獨占資源共用）、非同步性
分類：批處理操作系統、分時操作系統、實時操作系統
第2章 處理器管理
進程定義：進程是具有獨立功能的程式在某個數據集合上的一次運行活動，也是操作系統進行資源分配和保護的基本單位。
進程狀態和轉換：p73
三態模型：運行態、就緒態、等待態
五態模型：新建態、終止態提出的原因？
要求會畫圖，解釋某些轉換是不存在的。
引入多線程的動機：減少程式併發執行時所付出的時空開銷，使得併發顆粒度更細、併發性更好。
線程的優點：快速線程切換、通信易於實現、減少管理開銷、併發程度提高
PCB(Process Control Block)進程式控制制塊：進程存在的唯一標識，是操作系統用來記錄和刻畫進程狀態及環境信息的數據結構，是進程動態特征的彙集，也是操作系統掌握進程的唯一資料結構和管理進程的主要依據。p75
TCB的概念？
動態／靜態 優先順序？
處理器調度：p101 例題
- 先來先服務演算法
- 最短作業優先演算法（概念）
- 最短剩餘時間優先演算法
- 最高響應比優先演算法（概念）
第3章 同步、通信與死鎖
佰恩斯坦條件？Bernstein（簡答）
死鎖：一組進程因爭奪資源陷入永遠等待的狀態。
饑餓：一個可運行進程由於其他進程總是優先於它，而被調度程式無限期的拖延而不能被執行。
進程同步：為完成共同任務的併發進程基於某個條件來協調其活動，因為需要在某些位置上排定執行的先後次序而等待、傳遞信號或消息所產生的協作制約關係。
臨界區：併發進程中與共用變數有關的程式段。
臨界資源：共用變數所代表的資源，即一次僅能供一個進程使用的資源。
臨界區調度的三個原則（互斥使用，有空讓進；忙則要等，有限等待；擇一而入，演算法可行。）：
- 一次至多只有一個進程進入臨界區內執行。
- 如果已有進程在臨界區中，試圖進入此臨界區的其他進程應等待。
- 進入臨界區內的進程應在有限時間內退出，以便讓等待隊列中的一個進程進入。
實現臨界區管理的軟體演算法：
分析
- 是否會出問題？
- 何時出？
實現臨界區管理的硬體設施：
- 關中斷
- 測試並設置指令
- 對換指令
信號量與PV操作：p134
pv操作定義（一元、一般）？
綜合題：
- 5位哲學家就餐問題 （無死鎖解法） p139
- 生產者-消費者問題（多對多、多緩衝區）p140
- 讀者-寫者問題 p141
- 理髮師問題 p142
- 和尚打水
死鎖
定義：如果一個進程集合中的每個進程都在等待只能由此集合中的其他進程才能引發的事件，而無限期的陷入僵持的局面。
產生的條件：
- 互斥條件
- 占有和等待條件
- 不剝奪條件
- 迴圈等待條件
死鎖避免：綜合題15分
銀行家演算法的數據結構 p163
演算法描述：
- T0時刻的安全序列
- 進程P1請求資源（能否滿足？為什麼？）
第4章 存儲管理
程式的鏈接種類：（填空）
- 靜態鏈接
- 動態鏈接
- 運行時鏈接
靜態地址重定位：由裝載程式實現裝載代碼的載入和地址轉換，把它裝入分配給進程的記憶體指定區域，其中的所有邏輯地址修改成記憶體物理地址。
動態地址重定位：由裝載程式實現裝載代碼模塊的載入，把它裝入分配給進程的記憶體指定區域，但對鏈接程式處理過的應用程式的邏輯地址則不做任何修改，程式記憶體起始地址被置入硬體專用寄存器——重定位寄存器。程式執行過程中，每當cpu引用記憶體地址（訪問程式和數據）時，由硬體截取此邏輯地址，併在它被髮送到記憶體之前加上重定位寄存器的值，以便實現地址轉換。
分頁存儲管理 p206
概念：
- 頁面
- 頁框
- 邏輯地址
- 記憶體頁框表
- 頁表
分頁／分段 動態鏈接庫的實現原理？（說明+畫圖）
綜合題：
- 給出邏輯地址，求物理地址？（畫圖）
- 給出邏輯地址、頁面大小，計算物理地址？
分段和分頁的比較（簡答）：
分段是信息的邏輯單位，由源程式的邏輯結構及含義所決定，是用戶可見的，段長由用戶根據需要來確定，段起始地址可從任何記憶體地址開始。在分段方式中，源程式（短號、段內位移）經鏈接裝配後仍保持二維（地址）結構，引入目的是滿足用戶模塊化程式設計的需要。
分頁是信息的物理單位，與源程式的邏輯結構無關，是用戶不可見的，頁長由系統（硬體）確定，頁面只能從頁大小的整數倍位置開始。在分頁方式中，源程式（頁號、頁內位移）經鏈接裝配後變成一維（地址）結構，引入目的是實現離散分配並提高記憶體利用率。
缺頁中斷率 p223
概念：不成功訪問次數？
畫圖，求缺頁中斷率？ p229
第5章 設備管理
I/O控制方式：（填空）
- 輪詢方式
- 中斷方式
- DMA方式
- 通道方式
緩衝技術：
單緩衝 p265
雙緩衝 p266
搜查定位：（例題、簡答）p270
- 先來先服務演算法
- 最短查找時間優先演算法
- 掃描演算法
- 電梯調度演算法
- 迴圈掃描演算法
參考書目：
-《操作系統教程（第五版）》費翔林、駱斌著 高等教育出版社
