软件设计师-操作系统原理

操作系统

OS的四个基本特征：井发性、共享性、虚拟性和异步性。最基本的特征是并发性和共享性。

进程管理

进程的状态

PV操作

同步与互斥

PV操作首先要了解同步与互斥一个资源同时只能服务于一个进程

P操作的动作是： （1）S减1； （2）若S减1后仍大于或等于零，则进程继续执行； （3）若S减1后 小于零，则 该进程被阻塞后进入与该信 相对应的队列中，然后转进程调度。 V操作的动作是： （1）S加1； （2）若相加结果大于零，则进程继续执行； （3）若相加结果 小于或等于零，则从该信 的等待队列中 唤醒等待进程，然后再返回原进程继续执行或转进程调度。 PV操作对于每一个进程来说，都只能进行一次，而且必须成对使用。在PV执行期间不允许有中断的发生。 P操作不满足情况会阻塞进程，对应的V操作会唤醒阻塞的进程。

PV操作与前趋图

ABC三个进程都需要五个资源，如果是12个，一人分配四个的情况下依然会死锁，如果是13个，则不会发生死锁。因为总有一个会获取全部资源进程执行完后会释放资源。 

解决死锁问题 

存储管理

分区存储组织

第一次，访问内存中的页表，利用逻辑地址中的页 查找到页帧 (块 )，与逻辑地址中的页内地址（偏移）拼接形成物理地址；

第二次：得到物理地址后，再一次访问内存，存取指令或者数据。

答题的约定成俗

访问内存，先查页表在查块，也就是说访问内存次数是指令+数据块数的二倍。

缺页中断，访问指令时，即使指令占了多个页，也是一次读取完（只能是一次缺页中断），读取数据时占用几个页就是几次缺页中断。

段式存储组织

段式存储结构根据程序来分段（一个main方法一个段，有点类似于JVM的方法区，各个线程共享类信息和常量），每个段大小都不一样（页式存储根据物理空间分页，每页大小一样）。段式存储内存共享（页式存储程序独享内存）。

页面淘汰算法

上图中有13个索引结点（考试时默认13个结点），假设盘块大小为4k，每个索引地址占4B，

直接索引：索引结点直接对应物理盘块。上图中有十个是直接索引，存储的大小为4k*10=40k。

一级间接索引：10 盘块有4k/4B=1024块（n的大小），所以一级索引的存储总和为4K * 1024。

二级间接索引：1024 * 1024 * 4K

三级间接索引：1024 * 1024 * 1024 * 4K

树型目录结构

设备管理 

内存和外设之间的数据的传输控制问题

微内核操作系统

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