操作系统复习重点：进程关系、SPOOLing、地址映射与调度算法

操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序，是计算机系统的核心组成部分。从提供的信息来看，我们将深入探讨操作系统的一些关键概念。 1. **操作系统发展阶段** - **批处理系统**：早期的OS，处理一批批的作业，用户提交作业后离机等待结果。 - **多道批处理系统**：允许多个作业同时存在于内存中，提高了系统利用率。 - **分时系统**：允许多个用户同时通过终端与系统交互，共享计算机资源。 - **实时系统**：强调快速响应，用于需要即时处理的环境，如工业控制或军事应用。 - **微机操作系统**：随着微处理器的发展，出现专门用于个人电脑的操作系统。 - **多处理机和网络OS**：随着计算机网络和多处理器技术的发展，出现了支持这些环境的操作系统。 2. **内存管理** - **可变分区方式**：内存被划分为可变大小的区域，动态分配给进程。 - **主存分配算法**：包括首次适应、循环首次适应、最佳适应和最坏适应算法，它们用于选择合适的空闲分区分配给进程。 3. **进程同步与互斥** - **互斥信号量**（mutex）：用于控制对临界资源的访问。mutex值为1表示无进程在临界区，0表示一个进程在临界区，负数表示有进程在等待进入。 4. **地址映射** - **地址映射**是将逻辑地址转换为物理地址的过程，确保CPU能够正确访问内存。这通常由硬件的地址变换机构实现。 5. **页面大小计算** - 如果地址寄存器的低10位表示页内地址，那么页面大小为2^10字节，即1KB。 6. **死锁** - **死锁**是多个进程因为资源竞争或推进顺序不当而无法继续执行的状态。 - 基本原因包括： - 竞争不可抢占资源，资源不足导致进程互相等待。 - 竞争可消耗资源，某些资源在使用过程中暂时不可用。 - 进程推进顺序不当，导致循环等待资源。 7. **进程调度算法** - **先来先服务（FCFS）**：按照进程到达的顺序进行调度。 - **短作业优先（SJF）**：优先调度预计运行时间最短的进程。 - **优先级调度算法（PSA）**：根据进程的优先级进行调度。 - **高响应比优先调度算法（HRRN）**：结合等待时间和执行时间计算响应比。 - **轮转调度算法（RR）**：每个进程在时间片内执行，时间片到后转到下一个进程。 这些内容涵盖了操作系统中的基础理论和关键机制，如进程管理、内存管理和调度策略，这些都是理解和设计操作系统的基础。