操作系统原理

实验与作业：os_homework。

问答：os_qa。

§1 概论

操作系统的功能

2022年10月26日。

• 处理机／进程
  • 控制
  • 同步
  • 通信
  • 调度
• 存储器
  • 内存分配
  • 内存保护
  • 地址映射
  • 内存共享
  • 内存扩充
• 文件
  • 文件存储空间管理
  • 目录管理
  • 文件读写管理和保护
• 设备
  • 缓冲管理
  • 设备分配

§2 进程管理与调度

管理

2022年10月27日。

制约：间接（共享资源）、直接（协作）。

stateDiagram-v2
    new --> ready: admit
    ready --> running: scheduler dispatch
    running --> ready: interrupt
    running --> waiting: I/O or event wait
    waiting --> ready: I/O or event complete
    running --> terminated: exit

原语：创建、撤销，阻塞，唤醒。其中撤销、阻塞会转进程调度，唤醒也可能（抢占 CPU）。

在现代操作系统中，进程是分配资源的单位，线程是调度的单位。

调度

2022年10月27日。

准则；

• 批处理系统：吞吐量、资源利用率。
• 分时系统：每个用户的响应时间。

§3 进程通信与死锁

死锁

2022年10月26日。

临界资源：互斥使用、有空让进、有限等待，往往还让权等待（转入阻塞态）。

• 原因：资源有限且不可抢占，进程推进顺序不合理。
• 必要条件：资源互斥、不可剥夺，进程保持并等待，且出现循环链。
• 解决方案：
  • 忽略。
  • 预防（静态分配），避免（动态分配前，银行家算法）。
  • 检测（进程资源分配图）、恢复。

后备箱

• 可变式分区中，一个空闲区被分配后，可能还剩余一部分，它仍然空闲。
• 注意编号从 0 还是从 1 开始。
• 磁盘寻道算法中，区分正在处理的请求和刚刚处理的。
• 区分字节和位。
• 优先级和相应数字的关系无统一规定。
• 有些同步问题也隐含互斥问题。

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