Soft Exam Intermediate SoftwareDesignerNotes第2章コンピュータオペレーティングシステム

1.この章の知識ポイントフレームワークはスコア分布です

1.知識フレームワーク

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2.スコア分布(上午题6分

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2.プロセス管理

知識フレームワークのこの部分:
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1.プロセスの概念

プロセスは、プログラムがデータセット上で実行されるプロセスであり、システム内のリソース割り当てとスケジューリングの独立した単位です。これは、プログラムブロック、プロセス制御ブロック(PCB)、およびデータブロックの3つの部分で構成されています。

備考:プロセスはプログラムの実行プロセスであり、プログラムなしのプロセスはありません。

2.プロセスの状態

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3.プロセスの同期と相互排除

同期:

相互に連携するプロセスは、特定のポイントで作業を調整する必要があり、一方のプロセスがそれらのポイントに到達すると、もう一方のプロセスがすでに何かを実行していない限り、それらの操作が終了するのを停止して待機する必要があります。これは、プロセス間の同期です。

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相互に排他的:

マルチプログラミングシステムでは、各プロセスがさまざまなリソースを共有できますが、一部のリソースは一度に1つのプロセスでしか使用できません。これは、クリティカルリソースと呼ばれます。これにより、プロセス間に間接的な制限の問題が発生します-相互排除。

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4.PV操作

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(1)相互排除モデル

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(2)同期モデル

生産者/消費者問題:
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例(生産者/消費者問題を解決するためのPV操作の追加):
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例:

単純なスタートから、レジ係は1人だけなので、レジ係のプロセスから始めます。レジ係は、最初に本の購入者が請求書を支払うのを待つ必要があります。つまり、b1はS1から始まるV操作セマフォであるため、最初の支払いはS1であるため、b1 = V(S1)です。セールスマンがこれを受け取ったら、次の支払いを受け入れる必要があります。つまり、b2はPオペレーションであり、S1の次の1つはS2であるため、ここでb2 = P(S2)、セールスマンと本の購入者のプロセスプロセスは、実際には、a1がP(S1)、a2がV(S2)である反対の操作(同期モデル)のペアです。

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(3)先行図

有几个进来就有几个P操作,有几个出去就有几个V操作
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5.デッドロックの問題

给进程分配最大系统资源减1,再留1个资源就不会发送死锁
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デッドロックを形成する4つの要因と防止方法
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6.銀行家のアルゴリズム

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例:
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7(9)7(8)5(5)リソースが割り当てられており、2(9-7)1(8-7)0(5-5)リソースを使用
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して、必要なリソースの数を計算できます(
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まず、P2がP2にリソースを割り当て、P2がリソースを解放し、4 2 1リソースが残っているため(P2 2 1 0に残っているリソースの数+割り当てられたリソースの数2 ) 、最初にP2が実行されます。 1 1)、そして次に類推。
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3.ストレージ管理

1.パーティションストレージ

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①最初の適応アルゴリズム:空闲分区以地址递增的次序链接上記の質問の場合、ジョブ4は9kのメモリに適用されます。アドレスの増加に応じて、ジョブ4は25kの空きパーティションに割り当てられ、9kを占有し、残りの25-9=16kになります。
②循環型第1適応アルゴリズム:第1適応アルゴリズムとの違いは、毎回チェーンの先頭から検索するのではなく、从上一次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找したがって、ジョブ4は9kに適用され、ジョブ2とジョブ3が配置されている空きパーティションの次の空きパーティションは28kです。つまり、ジョブ4は28kの空きパーティションに割り当てられ、9kを占有し、残りの28- 9=19k。
③最良の適応アルゴリズム:空闲分区按其容量从小到大的顺序链接ジョブ4は9kに適用され、現在の空きパーティションの容量は小さいものから大きいものまで10k、25k、28kであるため、ジョブ4は10kの空きパーティションに割り当てられ、9kを占有し、残りの10-9=1kになります。
④最悪の適応アルゴリズム:空闲分区按其容量从大到小的顺序链接(与最佳适应算法相反)ジョブ4は、最大容量の空きパーティション28kに割り当てられ、9kを占有し、残りの28-9=19kです。

注:パーティションストレージのコンテンツは、ZhangQiling-弟からのものです

2.ページストレージ組織

ページベースのストレージ:プログラムとメモリを同じサイズのブロックに分割し、プログラムをページ単位でメモリにロードします。

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公式:

  • 論理アドレス=ページ番号+ページはめ込みアドレス
  • 物理アドレス=ページフレーム番号+ページアドレス

例:

最初の質問は物理アドレスを見つけることです。4k=212のページサイズから、下位12ビットがページはめ込みアドレスであることがわかります。論理アドレス= 5A29Hから、A29は次のようになります。ページはめ込みアドレス5はページ番号であり、ページフレーム番号はページ番号5から知ることができます。これは6、つまり物理アドレス= 6A29Hです。2
番目の質問は、ページが削除されることです。メモリ内(ステータスビットは1)、つまり0、1、2、5である必要があり、アクセスビットを確認します。アクセスビットのみを0にすることができます。ノックアウトはノックアウトです。

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3.セグメント化されたストレージ組織

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4.セグメントページストレージ組織

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4.ページ置換アルゴリズム

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  • 先入れ先出しアルゴリズム

削除する最初にメモリに入るページを選択します。

例:
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分析:1が入って、3つの物理ブロックに何もないので、ページが欠落しています。この時点で2と3は同じです。4が入った後、物理ブロックがありません。つまり、ページが欠落しています。 (1、2、3)が最初に削除されます。メモリのページは1なので、4は1を削除します。1が入った後、物理ブロックはありません。つまり、ページが欠落しているため、(4、2、3)が削除されます。最初にメモリに入るのは2なので、1は2を削除します。その後、2が入ると、物理ブロックはありません。つまり、ページが欠落し、メモリに入る最初のページ(4、1、3)は3です。 、したがって、2は3を削除します。5が入った後、物理ブロックにページはありません。つまり、ページが欠落しており、削除されます(4、1、2)メモリに最初に入るのは4なので、 5は4を削除します。その後、1と2が再び入ります。物理ブロックには、これら2つのページがすでに存在するため、ページが欠落していません。3が入った後、物理ブロックは、物理ブロックに存在しない場合、つまり、ページが欠落しており、メモリに入る最初のページ(5、1、2)が削除されます。つまり1なので、3は1を削除します。4が入った後、物理ブロックにページはありません。ページが欠落しており、(5、3、2)が削除されます。)最初にメモリに入る、つまり2、つまり4が2を削除し、最後の5つが入ると、物理ブロックがあるため、ページがありません。不足。これは、ページ置換アルゴリズムにおけるFIFOアルゴリズムのプロセス全体です。

元のリンク:https ://blog.csdn.net/weixin_43823808/article/details/108254765

12ページのうち9ページが欠落しているため、ページ欠落率= 9/12 = 3/4
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  • 最高の順列アルゴリズム

不要になるページ、または長期間使用されていないページを選択して削除します。

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分析:ページ1が入ったとき、物理ブロックはありません。つまり、ページがありません。同じことがページ2と3にも当てはまります。ページ4が入った後は、物理ブロックがありません。つまり、ページはページ3は3で最も長くアクセスされないため、ページ4はページ3を削除し、次にページ1と2が入り、物理ブロックにすでにページがあり、ページが欠けていません。ページ5が入った後、物理ブロックにページがない、つまり欠落しているページ。ページの後ろの方向を観察すると、ページ1、2、および4の中でページ4が最も長くアクセスされていないことがわかります。 、したがって、ページ5はページ4を削除します。その後、ページ1と2が入ります。これらはすでに物理ブロックにありますが、物理ブロックにはありません。ページがありません。次のページ3が入ります。つまり、物理ブロックはありません。 、ページがありません。ページの後ろの方向に1、2、5はありませんが、ページ1と2がアクセスされたばかりであることを考慮すると、ページ1は先にアクセスされます。したがって、ここではページ3がページ1を削除します。4が入力されます。 3と同じように、物理ブロックにページはありません。つまり、ページ2が削除されます。最後の5つが入り、物理ブロックはすでに存在します。つまり、ページ不足はありません。これは、ページ置換アルゴリズムの中で最高の置換アルゴリズムのプロセス全体です。

元のリンク:https ://blog.csdn.net/weixin_43823808/article/details/108254765

  • 最近使用されていないアルゴリズム

削除する直近の期間に最も長くアクセスされていないページを選択します。

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分析:最初に、ページ1、2、および3が順番にメモリに入り、物理ブロックには何もありません。つまり、ページフォールトが発生します。次に、ページ4が入りますが、物理ブロックはありません。この期間中にページが欠落し、ページ1、2、および3が選択されます。最も長い時間アクセスされていないページ、次に明らかに1が最も早くアクセスされるため、ここではページ4がページ1を削除し、ページ1の後入ってくると、物理ブロックにページがありません。つまり、ページが欠落しており、この期間中にページ4、2、および3が最も削除されます。長期間アクセスされていないページは、つまり、ページ2であるため、ページ1はページ2を削除します。ページ2が入った後、物理ブロックはありません。つまり、ページが欠落しており、ページ4、1、および3に長時間アクセスされていません。通過したページ、つまり3ページ、つまり2ページで3ページが削除されます。次の5ページが表示され、物理ブロックはありません。つまり、ページが欠落しており、ページ内で最も長くアクセスされていないページです。 4、1、および2が削除されます。つまり、ページ4、つまりページ5がページ4を削除します。次に、ページ1と2が入り、物理ブロックにすでに存在します。つまり、ページが欠落していません。ページ3が入ってくると、物理ブロックにページがありません。つまり、ページが欠落し、ページ5と1が削除されます。、2この期間に最も長くアクセスされていないページ。1以降2にアクセスしたばかりなので、ここで5ページを削除する必要があります。4ページが表示された後、物理ブロックにページがない、つまりページが欠落し、3ページが削除されます。、1、2長時間アクセスされていない、つまり1ページであるため、4ページで1ページが削除されます。最後に5ページが表示され、物理ブロックはありません。つまり、ページが欠落しており、3、4、2ページが削除されます。 。この期間中に最も長くアクセスされていないページは2ページであるため、5ページでは2ページが削除されます。これは、ページ置換アルゴリズムで最近使用されていないアルゴリズムのプロセス全体です。

元のリンク:https ://blog.csdn.net/weixin_43823808/article/details/108254765

5.ディスク管理

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読み取りディスクデータ時間の計算:
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例:

トラックを見つける時間は10msX10、回転遅延時間は100ms + 2ms、送信に必要な時間は10msX10 + 100ms + 2ms = 202msです。つまり、100ブロックには202msX100=20200msが必要です。

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6.ディスクスケジューリングアルゴリズム

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4.ファイル管理

  • インデックスファイルの構造

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例:
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この質問では、物理ブロック番号50は論理ブロック番号0に対応し、物理ブロック番号67は論理ブロック番号1に対応し、物理ブロック番号68は論理ブロック番号2に対応し、物理ブロック番号78はに対応します。論理ブロック番号3、および物理ブロック番号89は論理ブロック番号3に対応します。論理ブロック番号4、これら5つは直接アドレスインデックスを取りますが、物理ブロック番号90および91は第1レベルの間接アドレスインデックスを取ります。 90→58は論理ブロック番号5に対応するため、物理ブロック番号5は物理ブロック番号5に対応します。ブロック番号は58です。
タイトルには、各アドレス項目のサイズが4バイトであり、プライマリおよびセカンダリの間接アドレスインデックスの場合、各物理ブロックに1024バイトのコンテンツを格納できるため、プライマリおよびセカンダリの各間接アドレスインデックスには1024/4があります。 =256アドレスエントリ。したがって、物理ブロック番号90では、ストレージは5 260(5 + 256-1)からであり、物理ブロック番号91では、ストレージは261 516(261 + 256-1)からであるため、論理ブロック番号261です。に対応します。物理ブロック番号は187です。
上の図を見ると、物理ブロック101は明らかに二次間接アドレスインデックス方式を採用しているので、二次アドレスインデックステーブルを格納していることがわかる。

元のリンク:https ://blog.csdn.net/weixin_43823808/article/details/108254765

  • ツリーディレクトリ構造

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  • 無料のストレージスペース管理-ビットマップ方式

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例:
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この例では、最初に物理ブロックに0から番号が付けられ、システム内のワード長は32ビット(32物理ブロックを含むワードに相当)です。次に、物理ブロック4195の場合、実際には4196番目の物理ブロックになります。各ワードの長さは32ビットであるため、4196/32 = 131.125です。これは、131番目のワードを超え、最初の131ワードを埋める必要があり、現在の物理ブロックが132番目のワードにあることを意味します。説明、最初の空選択肢D。
2番目の宇宙システムはどのようにすべきですか?物理ブロックはファイルに割り当てられるため、値は1(1は職業を意味します)である必要があります。したがって、AとCは除外されます。もう一度見てみましょう。最初の131ワードで表される物理ブロックの範囲は、0〜131です。 ×31:0〜4191なので、132番目の単語の0番目の位置は4192、1番目の位置は4193、2番目の位置は4194、3番目の位置は4195を表し、132番目の単語の3番目の位置は4195番目に対応します。物理ブロック。したがって、2番目の空の選択肢B。

元のリンクhttps ://blog.csdn.net/weixin_43823808/article/details/108254765

5.ジョブ管理

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6.設定管理

  • データ転送制御方式

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  • 仮想デバイスとスプーリングテクノロジー

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  • マイクロカーネルオペレーティングシステム

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転載: blog.csdn.net/weixin_42753193/article/details/124235526