操作系统概念(恐龙书)核心知识点与习题解析

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   帮我整理操作系统核心概念，包含进程管理、内存管理、死锁处理等知识点，并附带典型习题解析

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操作系统核心概念精要

进程管理

1. 进程与线程：进程是资源分配的基本单位，线程是CPU调度的基本单位。线程共享进程的代码段、数据段等资源，但拥有独立的栈和寄存器

2. 调度算法：

3. FCFS：先来先服务，简单但可能导致长作业等待
4. SJF：最短作业优先，理论上最优但难以预测执行时间
5. RR：时间片轮转，适合分时系统

6. 多级反馈队列：结合了多种调度策略优势

7. 同步机制：信号量、管程、条件变量等用于解决并发问题，避免竞争条件

内存管理

1. 地址转换：逻辑地址通过页表转换为物理地址，TLB加速转换过程

2. 分配策略：

3. 连续分配：简单但易产生外部碎片
4. 分页：解决外部碎片问题，但存在内部碎片

5. 分段：符合程序员视角，便于共享和保护

6. 虚拟内存：通过页面置换算法(如LRU)实现内存扩展

死锁处理

1. 必要条件：互斥、占有并等待、非抢占、循环等待

2. 应对策略：

3. 预防：破坏四个必要条件之一
4. 避免：银行家算法判断系统安全状态
5. 检测与恢复：定期检查死锁并采取措施

典型习题解析

进程调度例题

某系统采用RR调度(时间片=2)，各进程到达时间和服务时间如下： - P1(0,6) - P2(2,4) - P3(4,2) 求平均周转时间。

解析： 1. 0-2：P1运行 2. 2-4：P2运行(P1剩余4) 3. 4-6：P3完成 4. 6-8：P1运行(剩余2) 5. 8-10：P2完成 6. 10-12：P1完成 周转时间：P1=12, P2=8, P3=4，平均8

内存管理例题

32位系统，4KB页大小，物理内存512MB，页表有多少条目？

解析： - 逻辑地址空间：2^32 - 页大小4KB=2^12，所以页内偏移12位 - 页号位数=32-12=20位 - 故页表条目数=2^20

平台使用体验

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