操作系统是计算机系统的核心组成部分,负责管理和控制硬件资源,以及提供用户接口和服务。以下是一些操作系统相关的知识点:
1. **操作系统的特性**:
- **并发性**:题目中的例子表明,一个作业两次执行的时间不同,这体现了操作系统的并发性,即多个任务可以在看似同一时刻执行。
- **不确定性**:操作系统对进程的调度是不确定的,可能导致执行时间的差异,如题中的作业执行时间。
2. **进程管理**:
- **PCB(Process Control Block)**:操作系统对进程进行管理与控制的基本数据结构是进程控制块,它包含了进程的状态、资源信息等。
3. **存储管理**:
- **分区存储管理**:分区存储管理中,如果一个分区被释放,需要考虑合并未分配分区以优化空间利用。题目中提到的情况需要合并第一个未分配分区。
- **碎片问题**:固定分区、页式管理、段式管理、段页式管理等都有可能出现碎片问题,其中段页式管理的碎片问题相对较少。
4. **进程状态**:
- **等待状态**:处于等待状态的进程不能被调度获得处理机,但当等待的事件发生(如I/O完成)时,它可能变成就绪状态。
5. **文件系统**:
- **文件控制**:文件的符号名与物理地址的转换是通过文件目录实现的,它记录了文件的逻辑名字到物理地址的映射。
6. **同步与互斥**:
- **信号灯(PV操作)**:信号量机制用于实现进程间的同步与互斥,例如,题目中提到的信号量S可能的取值表明了进程间的同步关系。
- **PV操作**:P操作会减少信号量的值,V操作会增加信号量的值,当信号量为负时,进程会等待。
7. **设备管理**:
- **设备分配**:系统设备表、设备开关表、存取控制表等数据结构用于设备的分配和控制。
- **通道**:I/O处理器,用于在主存与外设之间传输信息。
8. **资源分配**:
- **死锁**:多个进程竞争资源出现循环等待是产生系统死锁的主要原因。例如,题目中的资源分配问题需要避免死锁。
9. **虚拟存储管理**:
- **扩大逻辑内存容量**:虚拟存储管理策略可以使得逻辑内存容量超过物理内存,通过页面调度实现。
10. **操作系统类型**:
- **分布式系统**:由多台计算机组成,能够共享资源和信息,且互相协作。
11. **存储管理寄存器**:
- **基址寄存器**:在固定分区存储管理中,处理器需要设置基址寄存器以确保作业在所在的分区中运行。
12. **系统调用**:
- 系统调用是操作系统提供给程序员的接口,用于请求操作系统服务。
以上知识点涵盖了操作系统的基础概念、进程管理、存储管理、文件系统、设备管理、资源分配、死锁预防和虚拟存储等多个方面,这些都是操作系统试题中常见的主题。