软件设计复习2

操作系统基本原理

操作系统：

管理系统的硬件、软件、数据资源
       控制程序运行
       人机之间的接口
       应用软件与硬件之间的接口

进程管理

进程管理：进程状态、前趋图、PV操作、死锁问题
       存储管理：段页式存储、页面置换算法
       文件管理：索引文件、位示图
       微内核操作系统：虚设备与SPOOLING技术

前驱图：

                                    

进程状态：

就绪（调度）-> 运行（等待某个事件）-> 等待（等待事件发生）-> 就绪

    运行（时间片到）-> 就绪

PV操作

临界资源：诸进程间需要互斥方式对其进行共享的资源，如打印机、磁带机等
       临界区：每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界资源
       信号量：是一种特殊的变量，若 S>=0 表示某资源的可用数；若 S<0 则其绝对值表示阻塞队列中等待
       该资源的进程数
       P操作： S =S-1 --> S < 0 -->
       进程队列：
       V操作： S = S+1 --> S <= 0 -->
                                   

 

 

                       

PV 操作（低级通讯方式）：P 操作申请一个资源，V 操作释放一个资源

PV操作练习1：

                    

答：A、C

 

PV操作练习2：

                       

答：

 标记：每一个P标签都有一个V（S），对应一个P（S）
 则：P1->V(S1)-->P(S1)

       P2->V(S2)-->P(S2)
       P3->V(S3)-->P(S3)
       P4->V(S4)-->P(S4)

 

 

前驱图和PV操作：

                 

 

 

死锁：

进程管理是操作系统的核心，但如果设计不当，就会出现死锁的问题；如果一个进程在等待一件不可能发生的事，则进程就死锁了，而如果一个或多个进程产生死锁，就会造成系统死锁
产生死锁的四个必要条件：互斥条件，请求保持条件，不可剥夺条件，环路条件

死锁的处理：预防；避免（银行家算法：先计算，如果分配资源后系统进入不安全状态则不予分配）；检测（系统定时运行死锁检测程序）；解除（资源剥夺法+撤销进程法）

 

死锁练习1：

               

 

答：
   13个，
   先给每个进程分配所需资源-1 ，总数加起来再+1
   
   k：进程数  n：每一个进程所需资源
   k * (n - 1) +1

 

 

页式存储组织

                    

 

页式存储练习1：

                           

答：D、B

 

 

段式存储组织：

                    

段页式存储：

                          

页面淘汰算法练习1：

                  

 

答： B、C
    一个块执行2次内存，一共6个块，则：6*2=12
    swap AB--->①
    A---> ②
     ——>③

    B--->④
     ——>⑤

索引文件结构

                   

 

索引文件结构练习1：

                     

答：C、D

                     

 

微内核操作系统