学期（2023-2024-1）学号（20231327）《计算机基础与程序设计》第9周学习总结

作业信息

课程	<班级的链接>（2023-2024-1-计算机基础与程序设计）
要求	<作业要求的链接>(2023-2024-1计算机基础与程序设计第9周作业)
目标	<认识操作系统，掌握函数指针使用>
作业正文	https://i.cnblogs.com/posts/edit

教材学习内容总结

《计算机科学概论》
1.操作系统的基本功能：
操作系统是一种软件系统，负责管理和控制计算机硬件资源。
主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动程序、用户接口、网络管理、安全性和权限控制、调度程序等。
2.CPU调度：
操作系统中的调度程序负责管理和调度CPU的使用。
CPU调度的目标包括公平性、效率、响应时间和吞吐量。
常见的调度算法有先来先服务、短作业优先、轮转调度
3.内存管理：
内存管理是操作系统的一个核心功能，它负责有效地分配和管理计算机的内存资源。内存管理的目标是最大限度地提高系统的性能、确保应用程序正常运行，并防止因为内存溢出或其他错误而导致系统崩溃。
单块、分区和页式内存管理是不同的内存管理策略，它们在处理内存的方式上有所不同：
单块内存管理：
单块内存管理是最简单的内存管理方式。
整个系统只有一个内存块，所有进程共享这一块内存。
进程之间没有隔离，容易导致进程间的相互影响和冲突。
通常用于简单的嵌入式系统等场景，不适用于多任务的操作系统。
分区内存管理：
分区内存管理将物理内存划分为若干个固定大小的分区。
每个分区可以分配给一个进程，实现了进程之间的隔离。
有两种分区方式：
等分分区：将内存均分为若干个相等的分区，每个进程占用一个分区。
不等分分区：将内存按进程的实际需要进行分区。
分区内存管理存在外部碎片的问题，即已分配的分区之间的未使用内存。
页式内存管理：
页式内存管理采用分页的方式来管理内存。
将物理内存和逻辑内存都分割为固定大小的页（通常是4KB）。
进程的地址空间也被划分为相同大小的页。
内存分配和访问以页为单位，提高了内存的利用率，减少了内部碎片。
页表用于映射逻辑地址到物理地址，实现了虚拟内存的概念。
4.进程管理
进程调度：进程调度是 CPU 调度的一部分。操作系统的调度程序决定了系统中哪个进程将获得 CPU 时间，并且在多任务环境中，它需要在多个就绪态进程中进行选择。这个选择过程影响了系统的性能、响应时间和吞吐量。
《C语言程序设计》
指针：
内存操作：指针允许直接访问和修改内存中的数据，使得程序能够更灵活地处理数据。
函数参数传递：通过传递指针作为参数，可以实现在函数之间共享数据，避免复制大量数据的开销。
动态内存分配：使用指针结合malloc、calloc等函数可以在运行时动态分配内存，避免静态内存的限制。
数组和字符串操作：指针可以用于遍历数组和字符串，简化对这些数据结构的操作。
数据结构：指针是构建各种数据结构（链表、树等）的基础，它们提供了灵活的存储和访问方式。
函数返回值：指针允许函数返回动态分配的内存地址，避免了返回大型结构或数组的开销。
处理复杂的数据结构：结构体和联合体经常与指针一起使用，允许在内存中有效地组织和访问数据。
文件操作：指针可用于在文件中移动位置、读取和写入数据，实现对文件的灵活操作。
多维数组：指针可以用于处理多维数组，提高对数组的访问效率。
函数指针：指针可以指向函数，允许在运行时动态选择调用哪个函数。

教材学习中的问题和解决过程

对于操作系统以及内存，进程，cpu等的关系，进行了例子理解：
比喻故事：数字工厂的生产奇迹
操作系统（OS）：操作系统是工厂的总经理，但现在她的角色更像是一个超级调度员。她不仅协调整个工厂的生产计划，还负责将原材料分发给各个车间，并监控整个生产过程。
进程：现在，每个产品的生产过程不再是一个单一的进程，而是被分解成多个任务和子任务。每个子任务都是一个小的生产过程，比如组装电路板、安装屏幕等。这些子任务是相互协作的小进程。
CPU： CPU 不再是简单的工人，而是具有多个工作岗位的超级机器人。每个机器人都可以同时执行多个任务，完成各种工作。操作系统通过智能分配，确保每个机器人都在高效地工作，不浪费时间。
内存管理：工厂的原材料仓库被升级成一个自动化的仓库，可以根据需要动态调整存储空间。这个仓库有一个智能的管理系统，负责分配和释放原材料。操作系统通过与这个管理系统的协作，确保每个车间都有足够的原材料，并避免了仓库空间的浪费。
详细解释：
操作系统：操作系统作为超级调度员，不仅要制定整个工厂的生产计划，还需要智能地分发原材料，监控整个生产过程。她不仅要考虑生产计划的优化，还要处理突发情况，比如某个车间发生了故障。
进程：每个产品的生产过程被拆分成多个子任务，每个子任务都是一个小的生产过程。这些子任务相互协作，形成整个产品的生产流程。这些子任务可以并行执行，提高了整体的效率。
CPU： CPU 不再是单一工作的工人，而是具有多个执行单元的超级机器人。每个机器人可以同时处理多个任务，适应多任务的环境。操作系统通过智能调度，确保每个机器人都在高效地工作，不浪费时间。
内存管理：原材料仓库变成了一个自动化的仓库，可以根据需要动态调整存储空间。智能管理系统负责分配和释放原材料。操作系统通过与管理系统的协作，确保每个车间都有足够的原材料，并避免了仓库空间的浪费。

基于AI的学习

代码调试中的问题以及解决

1.%%表示一个百分号，""由于有特殊含义，无法直接表示出来，
2.如果你想在 C 语言中输出双引号 "，需要使用转义字符 "
3.%s表示字符串。
4.在 C 语言中，数组的大小必须在编译时就是确定的常量，这是因为数组在内存中需要一块连续的空间来存储，而编译器需要在编译时确定数组的大小以便正确分配内存。因此，数组的大小不能是变量，它必须是一个常量表达式。当你写 int score[n]; 这样的代码，n 是一个变量，而不是编译时就能确定的常量，这会导致编译错误。如果你希望在运行时动态确定数组的大小，就需要使用动态内存分配，使用 malloc 或 calloc 函数。这样，数组的大小可以在运行时确定，但你需要手动管理内存的分配和释放。