操作系統(tǒng)考試復(fù)習(xí)整理(編輯修改稿)
2025-05-14 00:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 unt == 0) V(ws)。 V(mutex)。}coend處理器調(diào)度識(shí)記：1. 作業(yè)調(diào)度的定義； 按一定的算法對(duì)外存輸入井上的大量后備作業(yè)進(jìn)行選擇調(diào)入內(nèi)存，并為它們創(chuàng)建進(jìn)程、分配必要的資源，再將新創(chuàng)建的進(jìn)程排在就緒隊(duì)列上，準(zhǔn)備執(zhí)行（or：按照某種調(diào)度算法從后備作業(yè)隊(duì)列中選取作業(yè)，使其進(jìn)入內(nèi)存運(yùn)行）2. 進(jìn)程調(diào)度的定義；用來決定就緒隊(duì)列中的哪個(gè)進(jìn)程應(yīng)獲得處理機(jī)，再由分派程序執(zhí)行把處理機(jī)分配給該進(jìn)程的具體操作3. 中級(jí)調(diào)度的定義；為了提高內(nèi)存的利用率和系統(tǒng)吞吐量，根據(jù)存儲(chǔ)資源量和進(jìn)程的當(dāng)前狀態(tài)來決定輔存和主存中進(jìn)程的對(duì)換4. 進(jìn)程調(diào)度的兩種方式； 非搶占方式，搶占方式5. 作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間的公式T； T = (ΣTi) / n6. 作業(yè)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間的公式W； W = (ΣWi) / n綜合應(yīng)用： 作業(yè)采用先來先服務(wù)、短作業(yè)優(yōu)先、優(yōu)先級(jí)高優(yōu)先的調(diào)度算法時(shí)計(jì)算一批作業(yè)的T和W。（P55）(一) 先來先服務(wù)算法（FCFS）n 【例】系統(tǒng)中現(xiàn)有5個(gè)作業(yè)A、B、C、D、E同時(shí)提交（到達(dá)順序也為ABCDE），其預(yù)計(jì)運(yùn)行時(shí)間分別5個(gè)時(shí)間單位，如表所示，計(jì)算FCFS調(diào)度下作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間 解：設(shè)作業(yè)到達(dá)時(shí)刻為0，根據(jù)定義計(jì)算，系統(tǒng)運(yùn)行情況 n 【例】在單道環(huán)境下，某批處理系統(tǒng)有四道作業(yè)，已知它們的進(jìn)入系統(tǒng)的時(shí)刻、估計(jì)運(yùn)算時(shí)間如下： 用FCFS 算法計(jì)算作業(yè)的運(yùn)行情況、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間解: 1) 調(diào)度次序：1 2 3 4 2) 完成時(shí)間圖: 3) T=2+2++)247。4＝(h) W=(2/2+2/++)247。4＝(h)(二) 短作業(yè)優(yōu)先算法（SJF）n 【例】設(shè)有5道作業(yè)解：根據(jù)SJF原則，調(diào)度次序?yàn)椋?P1P2P5P4P3 T=(++++)247。5＝(h) W=(++++)247。5 ＝(h)(三) 優(yōu)先級(jí)高優(yōu)先算法（HPF）n 【例】系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度采用搶占式優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法，優(yōu)先數(shù)越小優(yōu)先級(jí)越高，其參數(shù)如表所示，求平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均等待時(shí)間 解：作業(yè)進(jìn)程綜合調(diào)度示例： 平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T =（15+8+12+4）/ 4 = 平均等待時(shí)間Tw =（8+4+11+0）/ 4 = 死鎖理解：1. 死鎖檢測(cè)；（P66）對(duì)資源的分配不加任何限制，也不采取死鎖避免措施，但系統(tǒng)定時(shí)地運(yùn)行一個(gè)“死鎖檢測(cè)”程序，判斷系統(tǒng)內(nèi)是否已出現(xiàn)死鎖，如果檢測(cè)到系統(tǒng)已發(fā)生了死鎖，再采取措施解除它。 關(guān)鍵難點(diǎn):確定何時(shí)運(yùn)行死鎖檢測(cè)算法2. 死鎖解除；（P66） 重啟、撤銷、剝奪、回滾3. 死鎖預(yù)防；（P62）主要方法：（都會(huì)造成系統(tǒng)資源利用率和吞吐率降低）（1）破壞互斥條件：使資源可同時(shí)訪問而不是互斥使用，受資源本身特性限制，可行性較差（2）破壞占有并請(qǐng)求(等待): 靜態(tài)分配（進(jìn)程必須獲得所需要的所有資源才能運(yùn)行），嚴(yán)重降低資源利用效率（3）允許剝奪：剝奪式調(diào)度算法，只適用于CPU和內(nèi)存（4）阻止環(huán)路等待：層次分配策略，低效，限制新設(shè)備類型的增加，使執(zhí)行速度變慢，并可能在無必要的情況下拒絕資源訪問4. 死鎖避免。 （P63） 常見的方法：銀行家算法不是通過對(duì)進(jìn)程隨意強(qiáng)加一些規(guī)則，而是通過對(duì)每一次資源申請(qǐng)進(jìn)行認(rèn)真的分析來判斷它是否能夠完全的分配，在確定不會(huì)發(fā)生死鎖的情況下，才把資源真正分配給進(jìn)程，從而避免死鎖的發(fā)生綜合應(yīng)用：銀行家算法的具體應(yīng)用。（必考） （P6365） 多種資源的銀行家算法的具體過程：n 【例】設(shè)有五個(gè)進(jìn)程{P0, P1, P2, P3, P4}，三類資源｛A, B, C｝，各擁有資源數(shù)｛10，5，7｝，（1）在T0時(shí)刻系統(tǒng)的資源分配情況如下： 當(dāng)前狀態(tài)為： Available={3, 3, 2} 則目前系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，因?yàn)榇嬖诎踩蛄校簕P1, P3, P0, P2, P4}，滿足安全性條件（2）假定進(jìn)程P1又要申請(qǐng)1個(gè)A類資源和2個(gè)C類資源，判斷此申請(qǐng)能否獲得批準(zhǔn)？ 首先檢查Request的有效性：Request1(1, 0, 2)=S1(1, 2, 2)， Request1(1, 0, 2)=Avaliable(3, 3, 2) 嘗試分配后的狀態(tài)是: Available=(2, 3, 0) Resource = (10, 5, 7) 仍存在一個(gè)執(zhí)行序列｛P1，P3，P4，P0，P2｝，滿足安全性條件，因此方案可行（3）如果進(jìn)程P4再發(fā)出資源請(qǐng)求：Request4(3, 3, 0)能否分配？ 系統(tǒng)剩余資源向量Available（2，3，0）小于該請(qǐng)求向量，故無法通過有效性檢查，P4進(jìn)程阻塞（4）進(jìn)程P0請(qǐng)求資源 Request0(0,2,0),能否滿足分配？ 雖可通過有效性檢查，但試分配后，系統(tǒng)的剩余資源不能滿足任何進(jìn)程的需求缺口，因而無法找到一個(gè)執(zhí)行序列，將導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)，所以不能按P0的請(qǐng)求進(jìn)行資源分配第三章 存儲(chǔ)
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