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2018-03-14 20:31:59 +08:00
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30
notes/计算机操作系统.md
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@ -177,7 +177,7 @@
## 进程状态的切换
<div align="center"> <img src="../pics//1706ce58-a081-4fed-9b36-c3c0d7e22b3a.jpg"/> </div><br>
<div align="center"> <img src="index_files/1706ce58-a081-4fed-9b36-c3c0d7e22b3a.jpg"/> </div><br>
阻塞状态是缺少需要的资源从而由运行状态转换而来，但是该资源不包括 CPU，缺少 CPU 会让进程从运行态转换为就绪态。
@ -227,7 +227,7 @@ shortest remaining time next（SRTN）。
#### 2.3 多级反馈队列
<div align="center"> <img src="../pics//042cf928-3c8e-4815-ae9c-f2780202c68f.png"/> </div><br>
<div align="center"> <img src="index_files/042cf928-3c8e-4815-ae9c-f2780202c68f.png"/> </div><br>
如果一个进程需要执行 100 个时间片，如果采用轮转调度算法，那么需要交换 100 次。多级队列是为这种需要连续执行多个时间片的进程考虑，它设置了多个队列，每个队列时间片大小都不同，例如 1,2,4,8,..。进程在第一个队列没执行完，就会被移到下一个队列。这种方式下，之前的进程只需要 7 （包括最初的装入）的交换。
@ -475,7 +475,7 @@ void writer() {
### 2. 哲学家进餐问题
<div align="center"> <img src="../pics//a9077f06-7584-4f2b-8c20-3a8e46928820.jpg"/> </div><br>
<div align="center"> <img src="index_files/a9077f06-7584-4f2b-8c20-3a8e46928820.jpg"/> </div><br>
五个哲学家围着一张圆桌，每个哲学家面前放着食物。哲学家的生活有两种交替活动：吃饭以及思考。当一个哲学家吃饭时，需要先拿起筷子左右的两根筷子，并且一次只能拿起一根筷子。
@ -553,7 +553,7 @@ void test(i) { // 尝试拿起两把筷子
## 死锁的必要条件
<div align="center"> <img src="../pics//c037c901-7eae-4e31-a1e4-9d41329e5c3e.png"/> </div><br>
<div align="center"> <img src="index_files/c037c901-7eae-4e31-a1e4-9d41329e5c3e.png"/> </div><br>
1. 互斥：每个资源要么已经分配给了一个进程，要么就是可用的。
2. 占有和等待：已经得到了某个资源的进程可以再请求新的资源。
@ -576,7 +576,7 @@ void test(i) { // 尝试拿起两把筷子
#### 2.1 每种类型一个资源的死锁检测
<div align="center"> <img src="../pics//b1fa0453-a4b0-4eae-a352-48acca8fff74.png"/> </div><br>
<div align="center"> <img src="index_files/b1fa0453-a4b0-4eae-a352-48acca8fff74.png"/> </div><br>
上图为资源分配图，其中方框表示资源，圆圈表示进程。资源指向进程表示该资源已经分配给该进程，进程指向资源表示进程请求获取该资源。
@ -586,7 +586,7 @@ void test(i) { // 尝试拿起两把筷子
#### 2.2 每种类型多个资源的死锁检测
<div align="center"> <img src="../pics//e1eda3d5-5ec8-4708-8e25-1a04c5e11f48.png"/> </div><br>
<div align="center"> <img src="index_files/e1eda3d5-5ec8-4708-8e25-1a04c5e11f48.png"/> </div><br>
上图中，有三个进程四个资源，每个数据代表的含义如下：
@ -635,7 +635,7 @@ void test(i) { // 尝试拿起两把筷子
#### 4.1 安全状态
<div align="center"> <img src="../pics//ed523051-608f-4c3f-b343-383e2d194470.png"/> </div><br>
<div align="center"> <img src="index_files/ed523051-608f-4c3f-b343-383e2d194470.png"/> </div><br>
图 a 的第二列 Has 表示已拥有的资源数，第三列 Max 表示总共需要的资源数，Free 表示还有可以使用的资源数。从图 a 开始出发，先让 B 拥有所需的所有资源（图 b），运行结束后释放 B，此时 Free 变为 5（图 c）；接着以同样的方式运行 C 和 A，使得所有进程都能成功运行，因此可以称图 a 所示的状态时安全的。
@ -647,13 +647,13 @@ void test(i) { // 尝试拿起两把筷子
一个小城镇的银行家，他向一群客户分别承诺了一定的贷款额度，算法要做的是判断对请求的满足是否会进入不安全状态，如果是，就拒绝请求；否则予以分配。
<div align="center"> <img src="../pics//d160ec2e-cfe2-4640-bda7-62f53e58b8c0.png"/> </div><br>
<div align="center"> <img src="index_files/d160ec2e-cfe2-4640-bda7-62f53e58b8c0.png"/> </div><br>
上图 c 为不安全状态，因此算法会拒绝之前的请求，从而避免进入图 c 中的状态。
#### 4.3 多个资源的银行家算法
<div align="center"> <img src="../pics//62e0dd4f-44c3-43ee-bb6e-fedb9e068519.png"/> </div><br>
<div align="center"> <img src="index_files/62e0dd4f-44c3-43ee-bb6e-fedb9e068519.png"/> </div><br>
上图中有五个进程，四个资源。左边的图表示已经分配的资源，右边的图表示还需要分配的资源。最右边的 E、P 以及 A 分别表示：总资源、已分配资源以及可用资源，注意这三个为向量，而不是具体数值，例如 A=(1020)，表示 4 个资源分别还剩下 1/0/2/0。
@ -675,7 +675,7 @@ void test(i) { // 尝试拿起两把筷子
大部分虚拟内存系统都使用分页技术。把由程序产生的地址称为虚拟地址，它们构成了一个虚拟地址空间。例如有一台计算机可以产生 16 位地址，它的虚拟地址空间为 0\~64K，然而计算机只有 32KB 的物理内存，因此虽然可以编写 64KB 的程序，但它们不能被完全调入内存运行。
<div align="center"> <img src="../pics//7b281b1e-0595-402b-ae35-8c91084c33c1.png"/> </div><br>
<div align="center"> <img src="index_files/7b281b1e-0595-402b-ae35-8c91084c33c1.png"/> </div><br>
虚拟地址空间划分成固定大小的页，在物理内存中对应的单元称为页框，页和页框大小通常相同，它们之间通过页表进行映射。
@ -683,11 +683,11 @@ void test(i) { // 尝试拿起两把筷子
### 2. 分段
<div align="center"> <img src="../pics//22de0538-7c6e-4365-bd3b-8ce3c5900216.png"/> </div><br>
<div align="center"> <img src="index_files/22de0538-7c6e-4365-bd3b-8ce3c5900216.png"/> </div><br>
上图为一个编译器在编译过程中建立的多个表，有 4 个表是动态增长的，如果使用分页系统的一维地址空间，动态增长的特点会导致覆盖问题的出现。
<div align="center"> <img src="../pics//e0900bb2-220a-43b7-9aa9-1d5cd55ff56e.png"/> </div><br>
<div align="center"> <img src="index_files/e0900bb2-220a-43b7-9aa9-1d5cd55ff56e.png"/> </div><br>
分段的做法是把每个表分成段，一个段构成一个独立的地址空间。每个段的长度可以不同，并且可以动态增长。
@ -723,7 +723,7 @@ void test(i) { // 尝试拿起两把筷子
举例：一个系统为某进程分配了三个物理块，并有如下页面引用序列：
<div align="center"><img src="https://latex.codecogs.com/gif.latex?7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1"/></div> <br>
<div align="center"> <div align="center"><img src="https://latex.codecogs.com/gif.latex?7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1"/></div> <br> </div><br>
进程运行时，先将 7,0,1 三个页面装入内存。当进程要访问页面 2 时，产生缺页中断，会将页面 7 换出，因为页面 7 再次被访问的时间最长。
@ -739,9 +739,9 @@ void test(i) { // 尝试拿起两把筷子
可以用栈来实现该算法，栈中存储页面的页面号。当进程访问一个页面时，将该页面的页面号从栈移除，并将它压入栈顶。这样，最近被访问的页面的页面号总是在栈顶，而最近最久未使用的页面的页面号总是在栈底。
<div align="center"><img src="https://latex.codecogs.com/gif.latex?4，7，0，7，1，0，1，2，1，2，6"/></div> <br>
<div align="center"> <div align="center"><img src="https://latex.codecogs.com/gif.latex?4，7，0，7，1，0，1，2，1，2，6"/></div> <br> </div><br>
<div align="center"> <img src="../pics//eb859228-c0f2-4bce-910d-d9f76929352b.png"/> </div><br>
<div align="center"> <img src="index_files/eb859228-c0f2-4bce-910d-d9f76929352b.png"/> </div><br>
### 4. 时钟（Clock）