Résumé des compétences en matière de système d'exploitation

Examen du système d'exploitation

Chapitre 1 Introduction aux systèmes d'exploitation

Définition : Gérer les ressources système, contrôler l'exécution du programme, améliorer l'interface homme-machine, fournir divers services et organiser rationnellement le flux de travail informatique. Et un logiciel système qui fournit un bon environnement d'exploitation permettant aux utilisateurs d'utiliser les ordinateurs de manière pratique et efficace.
Fonctions : gestion des processeurs, gestion du stockage, gestion des appareils, gestion des fichiers, gestion des réseaux et des communications
Caractéristiques : concurrence, partage (1. Partage transparent des ressources 2. Partage exclusif des ressources), asynchronie
Catégorie : fonctionnement par lots système d'exploitation en temps partagé, système d'exploitation en temps réel

Chapitre 2 Gestion des processeurs

Définition du processus : Un processus est un programme doté de fonctions indépendantes sur une certaine collection de données. Une activité en cours d'exécution est également l'unité de base pour l'allocation et la protection des ressources par le système d'exploitation.
États du processus et transitions : p73
Modèle à trois états : état en cours, état prêt, état d'attente
Modèle à cinq états : nouvel état, état terminé Quelle est la raison de la proposition ?
Il faut être capable de faire des dessins pour expliquer que certaines transformations n'existent pas.

La motivation pour introduire le multi-threading : réduire la surcharge de temps et d'espace encourue lorsque les programmes sont exécutés simultanément, rendant la granularité de la concurrence plus fine et la concurrence meilleure.
Avantages des threads : commutation rapide des threads, communication facile, surcharge de gestion réduite, concurrence accrue

Bloc de contrôle de processus PCB (Process Control Block) : l'identifiant unique de l'existence d'un processus, utilisé par l'opérateur système à enregistrer et la structure de données qui décrit l'état du processus et les informations environnementales. Il s'agit d'un ensemble de caractéristiques dynamiques du processus. C'est également la seule structure de données permettant au système d'exploitation de contrôler le processus et la base principale de gestion du processus. processus. p75

Quel est le concept du TCB ?
Priorité dynamique/statique ?

Planification du processeur : exemple p101

1. Algorithme du premier arrivé, premier servi

2. Algorithme du travail le plus court en premier (concept)

3. Premier algorithme du temps restant le plus court

4. Premier algorithme du taux de réponse le plus élevé (concept)

Chapitre 3 Synchronisation , communication et impasse

Condition de Bernstein ? Bernstein (réponse courte)

impasse : un groupe de processus est bloqué dans un état d'attente éternelle en raison de la concurrence pour les ressources.
Faim : un processus exécutable est retardé indéfiniment par le planificateur et ne peut pas être exécuté car les autres processus ont toujours la priorité sur lui.

Synchronisation des processus : les processus simultanés pour accomplir une tâche commune coordonnent leurs activités en fonction d'une certaine condition, et les contraintes de coordination causées par l'attente et la transmission de signaux ou de messages doivent être organisées dans l'ordre d'exécution à certains endroits. .

Section critique : le segment du programme lié aux variables partagées dans les processus simultanés.
Ressources critiques : ressources représentées par des variables partagées, c'est-à-dire des ressources qui ne peuvent être utilisées que par un seul processus à la fois.
Trois principes de planification des sections critiques (utilisation mutuellement exclusive, laisser entrer lorsqu'il est libre ; attendre si occupé, attente limitée ; choisissez-en un pour entrer, l'algorithme est réalisable.) :

1. Au plus un processus à la fois peut entrer dans la section critique pour exécution.

2. Si un processus est déjà dans la section critique, les autres processus essayant d'entrer dans cette section critique doivent attendre.

3. Un processus entrant dans une section critique doit sortir dans un temps limité pour permettre à un processus dans la file d'attente d'entrer.

Algorithme logiciel pour la gestion des sections critiques :
Analyse

1. Y aura-t-il des problèmes ?

2. Quand sortira-t-il ?

Installations matérielles pour la gestion des sections critiques :

1. Désactiver les interruptions

2. Tester et définir les instructions

3. Instructions d'échange

Fonctionnement sémaphore et PV : p134

Définition du fonctionnement pv (un yuan, général) ?
Question complète :

1. Problème de restauration des 5 philosophes (pas de solution d'impasse) p139

2. Problème producteur-consommateur (plusieurs à plusieurs) , beaucoup de tampons) p140

3. Problème de lecteur-écrivain p141

4. Problème de barbier p142

5. Monk Récupérer de l'eau

Impasse

Définition : Si chaque processus d'un ensemble de processus est en attente, il ne peut qu'attendre que d'autres processus de l'ensemble ne puissent être déclenchés. par le processus, et il restera indéfiniment bloqué dans une impasse.
Conditions générées :

1. Conditions mutuellement exclusives

2. Conditions de possession et d'attente

3. Non -condition de privation

4. Condition d'attente en boucle

Évitement des impasses : question complète 15 points
Algorithme du banquierStructure des données p163
Description de l'algorithme :

1. Séquence sécurisée à l'instant T0

2. Le processus P1 demande des ressources (peut-il être satisfait ? Pourquoi ? )

Chapitre 4 Gestion du stockage

Types de liens de programme : (remplissez le champ vide)

1. Lien statique

2. Lien dynamique

3. Lien d'exécution

Relocalisation d'adresse statique : Le chargeur implémente le chargement et la traduction d'adresse du code de chargement, le charge dans la zone de mémoire désignée allouée au processus, et tout logique les adresses qu'il contient sont modifiées en une adresse physique de mémoire.
Relocalisation dynamique d'adresse : Le chargeur implémente le chargement du module de code de chargement et le charge dans la zone de mémoire désignée allouée au processus, mais l'adresse logique de l'application traitée par l'éditeur de liens n'est pas Lorsqu'une modification est effectuée, l'adresse de départ de la mémoire du programme est placée dans le registre spécial matériel - le registre de relocalisation. Pendant l'exécution du programme, chaque fois que le CPU fait référence à une adresse mémoire (accès aux programmes et aux données), le matériel intercepte cette adresse logique et ajoute la valeur du registre de relocalisation avant qu'elle ne soit envoyée à la mémoire afin de réaliser la traduction d'adresse.

Gestion du stockage de pagination p206
Concept :

1. Page

2. Cadre de page

3. Adresse logique

4. Tableau des cadres de pages mémoire

5. Tableau des pages

Pagination/ Quel est le principe de mise en œuvre d’une bibliothèque de liens dynamiques segmentés ? (Explication + Dessin)

Question globale :

1. Étant donné l'adresse logique, trouver l'adresse physique ? (Dessin)

2. Étant donné l'adresse logique et la taille de la page, calculer l'adresse physique ?

Comparaison de la segmentation et de la pagination (réponse courte) :
La segmentation est une unité logique d'information, déterminée par la structure logique et la signification du programme source , visible par l'utilisateur, la longueur du segment est déterminée par l'utilisateur en fonction des besoins, et l'adresse de début du segment peut commencer à partir de n'importe quelle adresse mémoire. Dans la méthode segmentée, le programme source (numéro court, déplacement intra-segment) conserve toujours une structure (adresse) bidimensionnelle après avoir été lié et assemblé. Le but de l'introduction est de répondre aux besoins de programmation modulaire de l'utilisateur.
La pagination est une unité physique d'information. Elle n'a rien à voir avec la structure logique du programme source et est invisible pour l'utilisateur. La longueur de la page est déterminée par le système (matériel). multiple entier de la taille de la page. En mode pagination, le programme source (numéro de page, déplacement intra-page) devient une structure unidimensionnelle (adresse) après l'assemblage des liens. Le but de l'introduction est de réaliser une allocation discrète et d'améliorer l'utilisation de la mémoire.

Taux d'interruption de faute de page p223
Concept : Nombre de visites infructueuses ?
Faire un dessin, trouver la page manquant le taux d'interruption ? p229

Chapitre 5 Gestion des appareils

Méthode de contrôle des E/S : (remplissez le champ vide)

1. Méthode d'interrogation

2. Mode interruption

3. Mode DMA

4. Mode canal

Technologie de mise en mémoire tampon :
Single buffering p265
Double buffering p266

Positionnement de recherche : (exemple de questions, réponses courtes) p270

• Algorithme premier arrivé, premier servi

• Algorithme du temps de recherche le plus court en premier

• Algorithme de numérisation

• Algorithme de planification des ascenseurs

• Algorithme de balayage de boucle

Bibliographie :

-"Tutoriel du système d'exploitation (cinquième édition)" par Fei Xianglin, Luo Bin Higher Education Press

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