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操作系统教程操作系统的定义和功能操作系统的类型

进程管理

与进程有关的时间操作系统CPU调度操作系统调度算法操作系统FCFS调度操作系统FCFS护航效果操作系统FCFS与开销操作系统最短作业优先(SJF)调度预测SJF进程的CPU突发时间最短剩余时间优先(SRTF)调度算法循环调度算法循环调度算法示例最高响应比下(HRRN)调度最高响应比下(HRRN)调度示例优先级调度非抢占式优先级调度抢先式优先级调度

同步

进程同步简介临界区问题锁定变量机制测试集锁定机制优先级反转开启可变或严格的交替方式感兴趣变量机制帕特森(Peterson)解决方案同步机制无需等待睡眠和唤醒信号量介绍计算信号量的问题计算信号量的问题二进制信号量或互斥量

死锁

死锁简介处理死锁的策略死锁预防避免死锁避免死锁使用RAG进行死锁检测死锁检测和恢复

内存管理

内存管理简介固定分区动态分区压缩(碎片整理)用于动态分区的位图链表动态分区分区算法分页技术分页技术实例二进制地址基础知识物理和逻辑地址空间页表从页表映射到主内存页表项查找最佳页面大小虚拟内存后备缓冲器按需分页转换页表页面替换算法Belady异常分段分页与分段比较分段的分页

文件管理

文件的属性文件上的操作文件访问方法目录结构一级目录两级目录树型结构目录非循环图结构化目录文件系统文件系统结构主引导记录(MBR)磁盘中的数据结构内存中的数据结构目录实现目录实现连续分配链表分配文件分配表索引分配链接索引分配索引节点空闲空间管理磁盘调度

固定分区


最早和最简单的技术之一是用于将多个进程加载到主内存中的是固定分区或连续内存分配。

在这种技术中,主存储器被分成相等或不同大小的分区。 操作系统始终驻留在第一个分区中,而其他分区可用于存储用户进程。 内存以连续的方式分配给进程。

在固定分区中,

  • 分区不能重叠。
  • 进程必须在分区中连续存在才能执行。

有使用这种技术的各种缺点。

1. 内部碎片

如果进程的大小较小,那么分区的总大小会导致分区的某些大小被浪费并且保持不用。 这是内存的浪费,称为内部碎片。

如下图所示,4 MB分区仅用于加载3 MB进程,其余1 MB则被浪费。

2. 外部碎片

即使有可用空间但不是连续形式,各个分区的总未使用空间也不能用于加载进程。

如下图所示,每个分区的剩余1 MB空间不能用作存储4 MB进程的单位。 尽管有足够的空间可用于加载进程,但进程将不会加载。

3. 限制进程的大小

如果进程大小大于最大的分区的大小,则该进程无法加载到内存中。 因此,可以对进程大小施加限制,即不能大于最大分区的大小。

4. 多程序的程度较低

按照多编程的程度,这里只是指可以同时加载到内存中的最大进程数。 在固定分区中,多程序的程度是固定的,因为分区的大小不能根据进程的大小而变化。


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