* 訊號量機制主要有整形訊號量、記錄性訊號量、訊號量集機制。
* 訊號量是乙個整形變數，根據控制物件的不同賦不同的值。
* 訊號量可分為公用訊號量和私用訊號量兩類。
* 公用訊號量：實現程序間的互斥，初值=1或資源的數目
* 私用訊號量：實現程序間的同步，初值=0或某個整數
* 訊號量s的物理意義：s>=0時表示某資源的可用數，s<0時其絕對值表示阻塞佇列中等待該資源的程序數。p、v操作是實現程序同步與互斥的常用方法。
* p操作表示申請乙個資源， v操作表示釋放乙個資源。
* p操作的定義：s=s-1，若s>=0，則執行p操作的程序繼續執行；若s<0，則置該程序為阻塞狀態，並將其插入阻塞佇列。
* v操作定義：s=s+1，若s>0則執行v操作的程序繼續執行；若s<0，則從阻塞狀態喚醒乙個程序，並將其插入就緒佇列，執行v操作的程序繼續執行。
1. 第一題 對應著訊號量的物理意義，s<0時，其絕對值表示阻塞佇列等待該資源的程序數。
2. 第二題 資源的的當前可用數等於資源當前值，也就是1。或者理解為初值減去已經使用的資源數。
等待該資源的程序數為0，因為當前訊號量的值大於0。
3. 訊號量的初始值設為1。因為互斥使用臨界資源，是指在同一時間只允許乙個程序使用此資源，所以互斥訊號量的初值都為1。
4. 乙個等待程序。訊號量當前值是-1，所以絕對值就是阻塞的等待程序數。
* 尋道演算法主要有四種：
+ 先到先服務演算法（fcfs）。
+ 最短尋道時間優先演算法（sstf）。
+ 掃瞄演算法（scan）。
+ 迴圈掃瞄演算法（cscan）。
磁碟分：盤面-磁軌-扇區。盤面上有很多磁軌，盤面也分成若干個扇區，整體結構就是這樣的。尋道就是磁頭尋找對應的磁軌。它們都是磁碟使用要排程的。
讀寫一次磁碟資訊所需的時間可分解為：尋道時間、延遲時間、傳輸時間。
（一）先來先服務演算法（fcfs）
1、演算法思想：按訪問請求到達的先後次序服務。
2、優點：簡單，公平。
3、缺點：效率不高，相鄰兩次請求可能會造成最內到最外的柱面尋道，使磁頭反覆移動，增加了服務時間，對機械也不利。
4、例子：
假設磁碟訪問序列：98，183，37，122，14，124，65，67。讀寫頭起始位置：53。求：磁頭服務序列和磁頭移動總距離（道數）。
由題意和先來先服務演算法的思想，得到下圖所示的磁頭移動軌跡。由此：下面補充。
磁頭服務序列為：98，183，37，122，14，124，65，67
磁頭移動總距離=（98-53）+（183-98）+|37-183|+（122-37）+|14-122|+（124-14）+|65-124|+（67-65）=640（磁軌）
（二）最短尋道時間優先演算法（sstf）
1、演算法思想：優先選擇距當前磁頭最近的訪
問請求進行服務，主要考慮尋道優先。
2、優點：改善了磁碟平均服務時間。
3、缺點：造成某些訪問請求長期等待得不到服務。
4、例子：對上例的磁碟訪問序列，可得磁頭
移動的軌跡如下圖
（三） 掃瞄演算法（電梯演算法）（scan）
1、演算法思想：當裝置無訪問請求時，磁頭不動；當有訪問請求時，磁頭按乙個方向移動，在移動過程中對遇到的訪問
請求進行服務，然後判斷該方向上是否還有訪問請求，如果有則繼續掃瞄；否則改變移動方向，並為經過的訪問請求服務，如此反覆。如下圖所示：下面補充。
2、優點：克服了最短尋道優先的缺點，既考慮了距離，同時又考慮了方向。
3、 例子：
4、迴圈掃瞄演算法（cscan）
迴圈掃瞄演算法是對掃瞄演算法的改進。如果對磁軌的訪問請求是均勻分布的，當磁頭到達磁碟的一端，並反向運動時落在磁頭之後的訪問請求相對較少。
這是由於這些磁軌剛被處理，而磁碟另一端的請求密度相當高，且這些訪問請求等待的時間較長，為了解決這種情況，迴圈掃瞄演算法規定磁頭單向移動。
例如，只自里向外移動，當磁頭移到最外的被訪問磁軌時，磁頭立即返回到最裡的欲訪磁軌，即將最小磁軌號緊接著最大磁軌號構成迴圈，進行掃瞄。
最短尋道時間
掃瞄演算法
5. 採用尋道時間最短時間優先演算法。按照磁軌序號的大小排序，然後找到磁頭的位置，然後尋找距離磁頭最近的磁軌，
然後計算他的移動磁軌數，同理計算，最後得到結果就是答案。162道。（理解為磁軌差的絕對值）
位址對映過程中，若在頁面中發現所要訪問的頁面不在記憶體中，則產生缺頁中斷。
當發生缺頁中斷時，如果作業系統記憶體中沒有空閒頁面，則作業系統必須在記憶體選擇乙個頁面將其移出記憶體，以便為即將調入的頁面讓出空間。
而用來選擇淘汰哪一頁的規則叫做頁面置換演算法。
常用演算法有：
1．最佳置換演算法（opt）（理想置換演算法）。
從主存中移出永遠不再需要的頁面；如無這樣的頁面存在，則選擇最長時間不需要訪問的頁面。
於所選擇的被淘汰頁面將是以後永不使用的，或者是在最長時間內不再被訪問的頁面，這樣可以保證獲得最低的缺頁率。
2．先進先出置換演算法（fifo）。
是最簡單的頁面置換演算法。這種演算法的基本思想是：當需要淘汰乙個頁面時，總是選擇駐留主存時間
最長的頁面進行淘汰，即先進入主存的頁面先淘汰。其理由是：最早調入主存的頁面不再被使用的可能性最大。
3．最近最久未使用（lru）演算法。
這種演算法的基本思想是：利用區域性性原理，根據乙個作業在執行過程中過去的頁面訪問歷史來推測未來的行為。
它認為過去一段時間裡不曾被訪問過的頁面，在最近的將來可能也不會再被訪問。所以，這種演算法的實質是：當需要淘汰乙個頁面時，
總是選擇在最近一段時間內最久不用的頁面予以淘汰。
4. 時鐘(clock)置換演算法。
lru演算法的效能接近於opt,但是實現起來比較困難，且開銷大；fifo演算法實現簡單，但效能差。
所以作業系統的設計者嘗試了很多演算法，試圖用比較小的開銷接近lru的效能，這類演算法都是clock演算法的變體。
缺頁率 = (頁面置換次數+分配給該程序的物理塊數)/要訪問的頁面總數
第六題思路：
首先，排出每次頁面置換的情況。
注意：物理塊沒有用滿的情況下也是屬於頁面缺頁。
然後計算頁面被置換出來的次數。要求使用fifo演算法，即是先進的先淘汰。得出淘汰率是75%和83%。
同理得第七題答案是10次中斷
#### 解答第**題
第八題： 系統同時存在n個程序，處於等待的程序最多可有n個。原理：所有的程序都可以等待乙個外部裝置。（如鍵盤輸入）
第九題：
當乙個擁有n個程序的系統出現死鎖時，死鎖程序個數k可滿足的條件是1pi
(i =1,
2...)
最大值： 10
最小值： n-10
原理範圍表示了程序可以進行的最大併發量和最大阻塞程序數，所以最小值是等待程序數的負數。
思路：本題與上題不同，本題的程序操作不一致，但是都是使用乙個資源（盤子），所以需要定義三種訊號量，乙個訊號量表示是否進行放水果操作，乙個表示是否可取桔子，乙個表示是否可取蘋果。
初值s(放水果) = 1, s1(取桔子) = 0, s2(取蘋果) = 0;
int s =
1, s1 =
0, s2 =0;
main
(void
)father()
else}}
daughter()
}son()
}
例子排程順序是：1>4>3>2;
作業號到達時間
結束時間
周轉時間
帶權周轉時間
110.00
12.0021
410.50
12.30
1.86
310.40
12.80
2.40
4.82
10.20
13.80
3.60
3.6死鎖的四個必要條件
互斥條件：乙個資源每次只能被乙個程序使用。
請求和保持條件：乙個程序因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放。
不剝奪條件：程序已獲得的資源，在未使用完之前，不能強行剝奪。
迴圈等待條件：若干程序之間形成一種頭尾相接的迴圈等待資源關係。
避免死鎖的常用演算法：
習題原題鏈結》
作業系統期末複習
1 作業系統是一種 系統軟體 是 使用者和計算機 的介面。2 程序的同步是指併發程序之間存在一種制約關係，乙個程序的執行依賴另乙個程序，的訊息，當乙個程序沒有得到另乙個程序的訊息時應等待，直到訊息到達才被喚醒。所以兩個程序合作完成乙個任務，在併發執行中，乙個程序要等待其合作夥伴發來資訊，或者建立某個...
作業系統期末複習總結（3）
3 產生死鎖的原因 掌握 1 競爭資源 多個程序共享資源，資源數目不足所引起程序對資源的競爭 a 可剝奪資源和非剝奪性資源 b 競爭非剝奪性資源 c 競爭臨時性資源 2 程序推進順序非法 請求和釋放資源順序不當。a 程序推進順序合法 b 程序推進順序非法 4.1產生死鎖的必要條件 精通 1 互斥條件...
作業系統期末複習之 常用排程演算法整理
按照課本的順序 一 作業管理 常見的批處理作業排程演算法 1.先來先服務排程演算法 fcfs 就是按照各個作業進入系統的自然次序來排程作業。這種排程演算法的優點是實現簡單，公平。其缺點是沒有考慮到系統中各種資源的綜合使用情況，往往使短作業的使用者不滿意，因為短作業等待處理的時間可能比實際執行時間長得...