操作系統期末考點

下圖CSDN博客鏈接內容
https://blog.csdn.net/Houchaoqun_XMU/article/details/55539362

1.進程調度算法

進程調度算法
先來先服務FCFS
短作業優先SJF
高響應比優先HRN
時間片輪轉RR

HRRN
高響應比優先調度算法（HRRN）
高響應比優先調度算法則是既考慮了作業等待的時間，又考慮了作業運行時間的調度算法，因此既照顧了短作業，又不致使長作業的等待時間過長，從而改善了處理機的調度能力。
R1=1+等待/服務
=1+（開始-到達）/服務
算法實現
優先權的變化規律：
優先權= (等待時間+要求服務時間)/要求服務時間 = 響應時間/要求服務時間
由上式可以看出：
1.如果等待時間相同，則要求服務的時間越短，其優先權越高，類似短作業。
2.要求服務時間相同時，作業的優先權又取決於等待時間，類似先來先服務。
3。對於長作業的優先權，可以隨等待時間的增加而提高，當其等待時間足夠長時，也能獲得處理機。
例題：

注意：對於高響應比優先算法（非搶佔），第一個先到進程直接運行到結束，餘下進程每次都要計算響應比，比較後響應比最大的那個進程先運行，依次到進程全部運行完成。

時間片輪轉:
Q＝1各時間點就緒隊列
1.A
2.BA
3.ACB
4.CBDA
5.BDAEC
6.DAECB
7.AECBD
8.ECBDA
9.CBDAE
10.BDAEC B完成
11.DAEC D完成
12.AEC A 完成
13.EC
14.CE
15.EC
16.CE
17.EC E完成
18.C C完成

2.銀行家算法

1.銀行家算法
2.安全性算法
掌握例題

3.連續分配算法(劃分空間)

連續分配算法
1首次適應FF
2循環首次適應
3最佳適應BF
4最壞適應WF

例：
給定主存空閒區，按照地址從小到大排列位：100KB，500KB，200KB，300KB，600KB。現有用戶進程依次爲212KB，417KB，112KB，426KB。
（1）分別用首次適應算法，最佳適應算法和最壞適應算法將他們裝入主存的哪個分區？
（2）哪個算法能最有效的利用主存？
解：按題意地址從小到大進行分區如圖所示。

（1）1首次適應算法 212KB 選中分區2，這時分區2還剩288KB。417KB選中分區5，這時分區
5還剩183KB。112KB選中分區2，這時分區2還剩176KB。426KB無分區能滿足，應該等待。(2分)

2最佳適應算法 212KB 選中分區4，這時分區4還剩88KB。417KB選中分區2，這時分區2還剩83KB。112KB選中分區3，這時分區3還剩88KB。426KB選中分區5，這時分區5還剩174KB。(2分)

3最壞適應算法 212KB 選中分區5，這時分區5還剩388KB。417KB選中分區2，這時分區2還剩83KB。112KB選中分區5，這時分區5還剩176KB。426KB無分區能滿足，應該等待。(2分)
（2）對於該作業隊列，最佳適應算法能最有效利用主存。

4.虛擬存儲管理頁面置換算法

虛擬存儲管理頁面置換算法
1最佳置換算法OPT
2先進先出算法FIFO (隊列思想)
3最近最久未使用LRU(棧的思想)

好的頁面置換算法，應具有較低的頁面更換頻率
最佳置換算法：保證獲得最低的缺頁率。
7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1

先進先出置換算法：淘汰最先進入內存的頁面
7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1

LRU（最近最久未使用）置換算法：選擇最後一次訪問時間距離當前時間最長的一頁並淘汰之。

計算缺頁中斷次數＋頁面置換次數＋缺頁率
(由於運行進程太多，無法滿足要求，頻繁換進換出產生抖動現象)

5.輸入輸出系統

引入硬件	引入軟件
控制器，通道，中斷	驅動程序

6.磁盤調度算法

磁盤調度算法
1先來先服務FCFS(按照先後順序訪問)
2最短尋道時間優先SSJF(要訪問的與當前磁道最近)
3掃描算法SCAN(電梯調度算法)
4循環掃描算法CSCAN(當前一直移動到最大然後直接跳到最小的)

例題：設某磁盤有200個柱面,編號爲0, 1, 2, …, 199,磁頭剛從140道移到143道完成了讀寫。若某時刻有9個磁盤請求分別對如下各道進行讀寫：86，147，91，177，94，150，102，175，130，試分別求FCFS，SSTF及SCAN磁盤調度算法響應請求的次序及磁頭移動的總距離。
答：FCFS算法的調度順序與請求順序一致。SSTF算法總是先完成距當前存取臂最近的柱面上的輸入輸出請求。SCAN算法是存取臂從磁盤的一端出發,向另一端移動,遇到需要訪問的柱面就完成訪問請求,直至到達磁盤的另一端。到達磁盤的另一端後,存取臂的移動方向就倒轉過來,繼續完成這一方向的訪問請求。（1分）

磁道號（排序後）
177
175
150
147
143	開始
130
102
94
91
86

(1)採用FCFS算法調度時,磁頭移動順序爲:
143→86→147→91→177→94→150→102→175→130（1分）
磁頭移動總距離爲:
(143-86) + (147-86) + (147-91) + (177-91) + (177-94) + (150-94) + (150-102) + (175-102) + (175-130) = 565（1分）
(2)採用Sstf算法調度時,磁頭移動順序爲
143→147→150→130→102→94→91→86→175→177（2分）
磁頭移動總距離是162(柱面) （1分）
(3)採用SCAN（電梯）算法調度時,磁頭移動順序爲:
143→147→150→175→177→130→102→94→91→86（2分）
磁頭移動總距離是125(柱面)。（1分）
(4)採用NSCAN（循環掃描）算法調度，磁頭移動順序爲：
143→147→150→175→177→86→91→94→102→130
磁頭移動總距離是169(柱面)。

7.文件管理

邏輯結構/物理結構
索引
索引順序
連續
鏈接

描述當前磁盤中物理塊的使用情況
空閒表
空閒鏈表
空閒分區
位示圖

8.PV原語

處理進程間的同步與互斥問題：https://blog.csdn.net/yeyuangen/article/details/7361976

9.物理塊地址轉換

（1）程序空間的大小爲32KB，32kb=２^５X２¹⁰=2¹⁵因此邏輯地址的有效位數是15位。
（2）內存空間的大小是16KB，16kb=２⁴X２¹⁰=2¹⁴因此物理地址至少需要14位。

1.十六進制表示邏輯地址：
已知：用戶編程空間共３２個頁面，２^５＝　３２　得知頁號部分佔５位，由“每頁爲1KB”，1K=2¹⁰，可知內頁地址佔10位。
由“內存爲16KB”，２^４＝１６得知塊號佔4位。

(1)一般情況頁面大小佔10位即2^10=1K， 2~6 位表示頁號，後10位表示偏移量如下圖

(2)若說明頁面大小佔11位即2^11， 1~5 位表示頁號，後11位表示偏移量如下圖

2.十進制表示邏輯地址：商表示頁號，餘數表示偏移量
頁面大小爲1024k頁表如下圖

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