西北工業(yè)大學(xué)計算機(jī)操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)提綱(共24頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上Chapter11.操作系統(tǒng)定義：計算機(jī)系統(tǒng)軟硬件資源的管理者；為用戶提供一臺等價的擴(kuò)展機(jī)器或虛擬機(jī)；最重要、最基本、最復(fù)雜的系統(tǒng)程序，控制應(yīng)用程序執(zhí)行的程序。2.通道：用于控制I/O設(shè)備與內(nèi)存間的數(shù)據(jù)傳輸。啟動后可獨立于CPU運行，實現(xiàn)CPU與I/O的并行。中斷：指CPU在收到外部中斷信號后，停止原來工作，轉(zhuǎn)去處理該中斷事件，完畢后回到原來斷點繼續(xù)工作。3.分時系統(tǒng)：多個用戶同時通過自己的終端，以交互的方式使用計算機(jī)，共享主機(jī)中的資源。通常按時間片分配：各個程序在CPU上執(zhí)行的輪換時間。同時性：也稱為多路性。若干用戶同時與一臺計算機(jī)相連，宏觀上看各個用戶在同時使用計

2、算機(jī)，他們是并行的；微觀上看各個用戶在輪流使用計算機(jī)。交互性：用戶通過終端設(shè)備（如鍵盤、鼠標(biāo)）向系統(tǒng)發(fā)出請求，并根據(jù)系統(tǒng)的響應(yīng)結(jié)果再向系統(tǒng)發(fā)出請求，直至得到滿意的結(jié)果。獨立性：每個用戶使用各自的終端與系統(tǒng)交互，彼此獨立、互不干擾。及時性：指用戶向系統(tǒng)發(fā)出請求后，應(yīng)該在較短的時間內(nèi)得到響應(yīng)。多用戶分時操作系統(tǒng)是當(dāng)今使用最普遍的一類操作系統(tǒng)。Chapter21.操作系統(tǒng)的功能：處理機(jī)管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件管理、用戶接口。2.操作系統(tǒng)的特征并發(fā)：在操作系統(tǒng)中同時存在許多活動。多個事件會在同一時間段內(nèi)發(fā)生。共享：系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程共同使用。互斥共享方式，臨界資源/同時訪問

3、方式。虛擬：通過某種技術(shù)把一個物理實體變?yōu)槿舾蓚€邏輯上的對應(yīng)物。異步：不確定性，指進(jìn)程的執(zhí)行順序和執(zhí)行時間的不確定性；進(jìn)程的運行速度不可預(yù)知：分時系統(tǒng)中，多個進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行，“時走時?！?，不可預(yù)知每個進(jìn)程的運行推進(jìn)快慢。3.操作系統(tǒng)的分類Ø 批處理操作系統(tǒng)優(yōu)缺點：優(yōu)點：作業(yè)流程自動化資源利用率高吞吐量大單位時間內(nèi)完成的工作總量大缺點：用戶交互性差，調(diào)試程序困難作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間長調(diào)度機(jī)制：1.用戶將作業(yè)交給系統(tǒng)操作員2.系統(tǒng)操作員將許多用戶的作業(yè)組成一批作業(yè)，輸入到計算機(jī)系統(tǒng)中，在系統(tǒng)中形成一個自動轉(zhuǎn)接的連續(xù)作業(yè)流3.啟動操作系統(tǒng)4.系統(tǒng)自動、依次執(zhí)行每個作業(yè)5.由操作員將作業(yè)結(jié)果交給用

4、戶Ø 分時操作系統(tǒng)原理：分時就是把計算機(jī)的系統(tǒng)資源（尤其是CPU時間）進(jìn)行時間上的分割，每個時間段稱為一個時間片，每個用戶依次輪流使用時間片。優(yōu)缺點：優(yōu)點：多路性：多個用戶同時工作。也稱為同時性。獨立性：各用戶獨立操作，互不干擾，感覺不到計算機(jī)為其它用戶服務(wù)。及時性：系統(tǒng)能及時對用戶的操作進(jìn)行響應(yīng)。交互性：分時系統(tǒng)的基本屬性。調(diào)度機(jī)制：1.一臺主機(jī)連接了若干個終端2.每個終端有一個用戶使用3.交互式的向系統(tǒng)提出命令請求4.系統(tǒng)接受每個用戶的命令5.用時間片輪轉(zhuǎn)方式處理服務(wù)請求6.通過交互方式在終端上顯示結(jié)果7.用戶根據(jù)上步結(jié)果發(fā)出下道命令Ø 實時操作系統(tǒng)原理：能夠在指定或者

5、確定的時間內(nèi)完成系統(tǒng)功能和對外部或內(nèi)部、同步或異步時間做出響應(yīng)的系統(tǒng)。在實時計算中，系統(tǒng)的正確性不僅僅依賴于計算的邏輯結(jié)果，而且依賴于結(jié)果產(chǎn)生的時間4. SPOOLing技術(shù)同時外圍設(shè)備聯(lián)機(jī)操作-假脫機(jī)技術(shù)：利用磁盤作緩沖，將輸入、計算、輸出分別組織成獨立的任務(wù)流，使I/O和計算真正并行。5.實時操作系統(tǒng)分類：硬實時系統(tǒng)、軟實時系統(tǒng)多處理機(jī)操作系統(tǒng)分類：緊密耦合、松散耦合6.操作系統(tǒng)的內(nèi)核強(qiáng)內(nèi)核：基于傳統(tǒng)的集中式操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)調(diào)用式通過程序陷入內(nèi)核實現(xiàn)，內(nèi)核完成相應(yīng)的服務(wù)后返回應(yīng)用程序，同時返回結(jié)果給用戶。微內(nèi)核：基本思想：良好的結(jié)構(gòu)化、模塊化，最小的公共服務(wù)；設(shè)計目標(biāo)：使內(nèi)核盡可能

6、小，功能盡可能少（基本），把其他所有功能放到核外的用戶級來完成。提供基本服務(wù)：（有限的）進(jìn)程管理和調(diào)度；進(jìn)程間的通信機(jī)制；（某些）存儲管理；低級I/O操作；Chapter31.作業(yè)級接口：操作系統(tǒng)為用戶對作業(yè)運行全過程控制提供的功能。脫機(jī)用戶接口（批處理）聯(lián)機(jī)用戶接口（交互式）命令級接口程序級接口：系統(tǒng)為用戶在程序一級提供有關(guān)服務(wù)而設(shè)置，由一組系統(tǒng)調(diào)用命令組成。2.作業(yè)：用戶在一次計算過程中或一次事務(wù)處理過程中，要求計算機(jī)系統(tǒng)所做工作的總稱。作業(yè)的組成：由程序、數(shù)據(jù)和作業(yè)說明書三部分組成作業(yè)的狀態(tài)：進(jìn)入狀態(tài) 后備狀態(tài) 運行狀態(tài) 退出狀態(tài)3.系統(tǒng)調(diào)用：操作系統(tǒng)提供給軟件開發(fā)人員的唯一接口，開發(fā)人

7、員可利用它使用系統(tǒng)功能。系統(tǒng)調(diào)用實現(xiàn)過程：系統(tǒng)調(diào)用與普通調(diào)用的相同點和不同點（簡答題）相同點：改變指令流程、重復(fù)執(zhí)行和公用、改變指令流程后需要返回原處不同點：兩者區(qū)別系統(tǒng)調(diào)用普通調(diào)用調(diào)用方式動態(tài)調(diào)用靜態(tài)調(diào)用運行狀態(tài)不同系統(tǒng)狀態(tài)相同系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)入方式利用int、trap指令進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用利用call、jmp指令進(jìn)入普通過程調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用是動態(tài)調(diào)用，而普通調(diào)用是靜態(tài)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用程序中不包含被調(diào)用代碼，用戶程序長度縮短；當(dāng)OS升級時，調(diào)用方不必改變調(diào)用地址和返回地址都是不固定的，系統(tǒng)調(diào)用指令中不包含調(diào)用地址，只包含功能號普通過程調(diào)用被調(diào)用代碼與調(diào)用代碼在同一程序之內(nèi)。調(diào)用地址是固定的，包含在調(diào)用語句中；返

8、回地址是不固定的Chapter41.進(jìn)程概念：是具有獨立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的獨立單位。進(jìn)程的特征：動態(tài)性：進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行，有著“創(chuàng)建”、“活動”、“暫?！?、“撤消”等過程，具有一定的生命期，是動態(tài)地產(chǎn)生、變化和消亡的。并發(fā)性：進(jìn)程之間的動作在時間上可以重疊，即系統(tǒng)中有若干進(jìn)程都已經(jīng)“開始”但又沒有“結(jié)束”，稱這些進(jìn)程為并發(fā)進(jìn)程。獨立性：進(jìn)程是系統(tǒng)調(diào)度和資源分配的獨立單位，它具有相對獨立的功能，擁有自己獨立的進(jìn)程控制塊PCB。異步性：各個并發(fā)進(jìn)程按照各自獨立的、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)。交互性：并發(fā)進(jìn)程之間具有直接或間接的關(guān)系，在運行過程中需

9、要進(jìn)行必要的交互（同步、互斥和數(shù)據(jù)通信等），以完成特定的任務(wù)。程序與進(jìn)程之間的區(qū)別：1.程序是靜態(tài)的，進(jìn)程是動態(tài)的2.進(jìn)程與程序的組成不同，進(jìn)程程序數(shù)據(jù)PCB3.進(jìn)程的存在是暫時的，程序的存在是永久的4.一個程序可以對應(yīng)多個進(jìn)程，一個進(jìn)程可以包含多個程序2.進(jìn)程控制塊PCB：系統(tǒng)為了管理進(jìn)程設(shè)置的一個專門的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用來記錄進(jìn)程的外部特征，描述進(jìn)程的變化過程。是系統(tǒng)感知進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志，進(jìn)程與PCB是一一對應(yīng)的為什么說PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志1.包含了進(jìn)程的描述信息和控制信息，2.是進(jìn)程的動態(tài)特征的集中反映，3.系統(tǒng)根據(jù)PCB而感知某一進(jìn)程的存在3.進(jìn)程的狀態(tài)運行狀態(tài)（Running）：進(jìn)

10、程占有CPU，并在CPU上運行就緒狀態(tài)（Ready）：一個進(jìn)程已經(jīng)具備運行條件，但由于無CPU暫時不能運行的狀態(tài)（當(dāng)調(diào)度給其CPU時，立即可以運行）阻塞狀態(tài)（Block）：指進(jìn)程因等待某種事件的發(fā)生而暫時不能運行的狀態(tài)（即使CPU空閑，該進(jìn)程也不可運行）就緒 運行：一個進(jìn)程被進(jìn)程調(diào)度程序選中運行 就緒：時間片用完或在搶占式調(diào)度中有更高優(yōu)先級的進(jìn)程變?yōu)榫途w運行 阻塞：請求并等待某個事件的發(fā)生阻塞 就緒：進(jìn)程因為等待的某個條件發(fā)生而被喚醒Chapter51.調(diào)度：實質(zhì)是一種資源分配，處理機(jī)調(diào)度是對處理機(jī)資源進(jìn)行分配。解決問題：按什么原則分配CPU、何時分配CPU、如何分配CPU目標(biāo)：高CPU的利用

11、率、大吞吐量、快響應(yīng)時間。調(diào)度的類型：高級調(diào)度：也稱為作業(yè)調(diào)度或宏觀調(diào)度，從用戶工作流程的角度，一次提交的若干個流程，其中每個程序按照進(jìn)程調(diào)度。中級調(diào)度：涉及進(jìn)程在內(nèi)外存間的交換，從存儲器資源管理的角度來看，把進(jìn)程的部分或全部換出到外存上，將當(dāng)前進(jìn)程所需部分換入到內(nèi)存。低級調(diào)度：也稱進(jìn)程調(diào)度、微觀調(diào)度，從處理機(jī)資源分配的角度來看，處理機(jī)需要經(jīng)常選擇就緒進(jìn)程或線程進(jìn)入運行狀態(tài)。2.調(diào)度算法（計算題）先來先服務(wù)：按照作業(yè)提交或進(jìn)程變?yōu)榫途w狀態(tài)的先后次序分派CPU。短作業(yè)優(yōu)先：對預(yù)計執(zhí)行時間短的作業(yè)（進(jìn)程）優(yōu)先分派處理機(jī)。平均周轉(zhuǎn)時間最小。時間片輪轉(zhuǎn)算法：通過時間片輪轉(zhuǎn)，提高進(jìn)程并發(fā)性和響應(yīng)時間特性

12、，提高資源利用率?；趦?yōu)先級的調(diào)度算法：系統(tǒng)為每個進(jìn)程設(shè)置一個優(yōu)先數(shù)（對應(yīng)一個優(yōu)先級），把所有的就緒進(jìn)程按優(yōu)先級從大到小排序，調(diào)度時從就緒隊列中選擇優(yōu)先級最高的進(jìn)程投入運行，僅當(dāng)占用CPU的進(jìn)程運行結(jié)束或因某種原因不能繼續(xù)運行時，系統(tǒng)才進(jìn)行重新調(diào)度。多級隊列算法： 根據(jù)作業(yè)或進(jìn)程的性質(zhì)或類型的不同，將就緒隊列再分為若干個子隊列。每個作業(yè)固定歸入一個隊列。各隊列不同處理，不同隊列可有不同的優(yōu)先級、時間片長度、調(diào)度策略等。Chapter61.實時調(diào)度條件：提供必要的信息、可調(diào)度的實時系統(tǒng)、采用搶占式調(diào)度機(jī)制、具有快速切換機(jī)制。2.多處理機(jī)調(diào)度相關(guān)名詞：對稱式多處理系統(tǒng)（SMP）：各CPU之間共享內(nèi)

13、存子系統(tǒng)以及總線結(jié)構(gòu)。雖然同時使用多個CPU，但是從管理的角度來看，它們的表現(xiàn)就像一臺單機(jī)一樣。非對稱式多處理系統(tǒng)（ASMP）：主從處理機(jī)系統(tǒng)，由主處理機(jī)管理一個公共就緒隊列，并分派進(jìn)程給從處理機(jī)執(zhí)行。各個處理機(jī)有固定分工，如執(zhí)行OS的系統(tǒng)功能，I/O處理。 成組調(diào)度（gang scheduling）：將一個進(jìn)程中的一組線程，每次分派時同時到一組處理機(jī)上執(zhí)行，在剝奪處理機(jī)時也同時對這一組線程進(jìn)行。專用處理機(jī)調(diào)度：為進(jìn)程中的每個線程都固定分配一個CPU，直到該線程執(zhí)行完成。Chapter71.線程的概念：線程是進(jìn)程內(nèi)一個相對獨立的、可調(diào)度的執(zhí)行單元。進(jìn)程中的一個運行實體，是一個CPU調(diào)度單位，資

14、源的擁有者還是進(jìn)程。進(jìn)程和線程的比較（簡答題）調(diào)度：線程上下文切換比進(jìn)程上下文切換要快得多；線程的創(chuàng)建時間比進(jìn)程短；終止時間比進(jìn)程短；同進(jìn)程內(nèi)的線程切換時間比進(jìn)程短；擁有資源：進(jìn)程間相互獨立，同一進(jìn)程的各線程間資源共享 某進(jìn)程內(nèi)的線程在其他進(jìn)程不可見。由于同進(jìn)程內(nèi)線程間共享內(nèi)存和文件資源，可直接進(jìn)行不通過內(nèi)核的通信；系統(tǒng)開銷：線程減小并發(fā)執(zhí)行的時間和空間開銷。并發(fā)性：在系統(tǒng)中建立更多的線程來提高并發(fā)程度。2.核心級線程：由操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行管理。操作系統(tǒng)內(nèi)核給應(yīng)用程序提供相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用和應(yīng)用程序接口API，以使用戶程序可以創(chuàng)建、執(zhí)行、撤消線程。用戶級線程：管理過程全部由用戶程序完成，操作系統(tǒng)內(nèi)核

15、心只對進(jìn)程進(jìn)行管理。Chapter81.進(jìn)程同步: 指進(jìn)程之間的一種協(xié)調(diào)配合關(guān)系, 它表現(xiàn)在進(jìn)程的執(zhí)行順序的規(guī)定上。相互協(xié)調(diào)的幾個進(jìn)程在某些確定點上協(xié)調(diào)它們的工作，一個進(jìn)程到達(dá)了這些點后，除非另一進(jìn)程已完成了某些操作，否則就需要停下來等待這些操作的完成。進(jìn)程互斥：兩個或兩個以上的進(jìn)程由于不能同時使用同一資源，只能一個進(jìn)程使用完了另一個進(jìn)程才能使用的現(xiàn)象。訪問基本原則：相互合作，競爭資源。2.同步機(jī)制遵循的準(zhǔn)則空閑讓進(jìn)：當(dāng)無進(jìn)程處于臨界區(qū)，表明臨界資源處于空閑狀態(tài)，應(yīng)允許一個請求進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程立即進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以有效地利用臨界資源。忙則等待：當(dāng)已有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時，表明臨界資源正在被訪問，

16、因而其他試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待，以保證對臨界資源的互斥訪問。有限等待：對要求訪問臨界資源的進(jìn)程，應(yīng)保證在有限時間內(nèi)能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以免陷入“死等”狀態(tài)。讓權(quán)等待：當(dāng)進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)時，應(yīng)立即釋放處理機(jī)，以免進(jìn)程陷入“忙等”。Chapter91.信號量：一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu), 它由兩個變量構(gòu)成: 整型變量V、指針變量S。若為非負(fù)值表示當(dāng)前的空閑資源數(shù)，若為負(fù)值其絕對值表示當(dāng)前等待臨界區(qū)的進(jìn)程數(shù)。2.PV操作（重點）Chapter101.進(jìn)程通信：是指進(jìn)程之間可直接以較高的效率傳遞較多數(shù)據(jù)的信息交換方式。進(jìn)程通信類型：共享存儲器系統(tǒng)：通過數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)區(qū)的共享，寫入與讀出達(dá)到通信的目的。消息

17、傳遞系統(tǒng)：進(jìn)程間的數(shù)據(jù)交換以消息為單位，程序員利用系統(tǒng)的通信原語實現(xiàn)通信。直接通信方式：消息緩沖采用進(jìn)程的消息緩沖隊列消息發(fā)送者將消息直接放在接收者的消息緩沖隊列間接通信方式：郵箱通信利用中間者信箱、郵局來傳遞信件。發(fā)送進(jìn)程將消息發(fā)送到信箱中，接收進(jìn)程從信箱中取出消息管道通信 (共享文件方式)：用以連接讀、寫進(jìn)程的共享文件。Chapter111.死鎖定義：一組進(jìn)程中，每個進(jìn)程都無限等待被該組進(jìn)程中另一進(jìn)程所占有的資源，因而永遠(yuǎn)無法得到資源，這種現(xiàn)象稱為進(jìn)程死鎖，這一組進(jìn)程就稱為死鎖進(jìn)程。產(chǎn)生死鎖的原因：資源不足導(dǎo)致的資源競爭。多個進(jìn)程所共享的資源不足，引起它們對資源的競爭而產(chǎn)生死鎖。并發(fā)執(zhí)行的

18、順序不當(dāng)。進(jìn)程運行過程中，請求和釋放資源的順序不當(dāng)，而導(dǎo)致進(jìn)程死鎖. 如P,V操作的順序不當(dāng)。死鎖產(chǎn)生的必要條件：（重點）互斥條件：指進(jìn)程對所分配到的資源進(jìn)行排它性使用, 即在一段時間內(nèi)某資源只能由一個進(jìn)程占有。如果此時還有其它進(jìn)程申請該資源，則它只能阻塞, 直至占有該資源的進(jìn)程釋放。請求和保持條件：進(jìn)程已經(jīng)保持了至少一個資源, 但又提出了新的資源要求, 而該資源又已被其它進(jìn)程占有, 此時請求進(jìn)程阻塞, 但又對已經(jīng)獲得的其它資源保持不放。非搶占條件：進(jìn)程已獲得的資源，在未使用完之前不能被剝奪, 只能在使用完時由自己釋放。循環(huán)等待條件：在發(fā)生死鎖時, 必然存在一個進(jìn)程-資源的封閉的環(huán)形鏈。即進(jìn)程

19、集合P0, P1, P2, , Pn中的P0正在等待一個P1占用的資源； P1正在等待P2占用的資源, , Pn正在等待已被P0占用的資源。處理死鎖的方法：預(yù)防死鎖：通過限制如何申請資源的方法來確保至少有一個條件不成立。避免死鎖：根據(jù)有關(guān)進(jìn)程申請資源和使用資源的額外信息，確定對于一個申請，進(jìn)程是否應(yīng)該等待。檢測死鎖和恢復(fù)：通過算法來檢測并恢復(fù)。2.安全狀態(tài)：如果存在一個由系統(tǒng)中所有進(jìn)程構(gòu)成的安全序列，則系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。不安全狀態(tài)：不存在一個安全序列。不安全狀態(tài)不一定導(dǎo)致死鎖，只是很可能死鎖。安全序列：一個進(jìn)程序列P1，Pn是安全的，如果對于每一個進(jìn)程Pi(1in），它以后尚需要的資源量不超過

20、系統(tǒng)當(dāng)前剩余資源量與所有進(jìn)程Pj (j < i )當(dāng)前占有資源量之和，系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。安全序列可以不唯一!Chapter121.銀行家算法（計算題）可利用資源向量Available、最大需求矩陣Max分配矩陣Allocation、需求矩陣Need、請求向量Request2.資源分配圖資源類（資源的不同類型）：用方框表示資源實例（每個資源類中）：用方框中的黑圓點（圈）表示進(jìn)程：用圓圈中加進(jìn)程名表示資源分配圖的化簡：1）找一個非孤立點進(jìn)程結(jié)點且只有分配邊，去掉分配邊，將其變?yōu)楣铝⒔Y(jié)點2）再把相應(yīng)的資源分配給一個等待該資源的進(jìn)程，即將某進(jìn)程的申請邊變?yōu)榉峙溥?）重復(fù)以上步驟，若所有進(jìn)程成為孤

21、立結(jié)點，稱該圖是可完全簡化的，否則稱該圖是不可完全簡化的。Chapter131.存儲系統(tǒng)的組織高速緩存Cache：少量的、非?？焖?、昂貴、易變內(nèi)存RAM：若干兆字節(jié)、中等速度、中等價格、易變 磁盤：數(shù)百兆或數(shù)千兆字節(jié)、低速、價廉、不易變存儲管理的四大功能：1.存儲空間的管理、分配和回收2.地址再定位（地址變換、地址映射）3.存儲共享和保護(hù)4.存儲器擴(kuò)充2.地址分類：物理地址（絕對地址，實地址）、邏輯地址（相對地址，虛地址）靜態(tài)地址再定位：在程序執(zhí)行之前進(jìn)行地址再定位，由裝配程序完成。優(yōu)點：不需硬件支持，可以裝入有限多道程序。缺點：1.程序裝入內(nèi)存后不能移動2.一個程序通常需要占用連續(xù)的內(nèi)存空間

22、3.不易實現(xiàn)共享動態(tài)地址再定位：在執(zhí)行尋址時重定位在程序運行過程中要訪問數(shù)據(jù)時再進(jìn)行地址變換，即在逐條指令執(zhí)行時完成地址映射。優(yōu)點：程序占用的內(nèi)存空間是動態(tài)可變的，當(dāng)程序從某個存儲區(qū)移到另一個區(qū)域時，只需要修改相應(yīng)的寄存器BR的內(nèi)容即可。缺點：1.需要硬件的支持。2.實現(xiàn)存儲管理的軟件算法較為復(fù)雜。3.碎片(零頭)：存在于已分配的分區(qū)之間的一些不能充分利用的空白區(qū)解決方法：1.將程序裝入分散存區(qū)中 多重分區(qū)2.將碎片集中（緊湊或拼接） 可重定位分配移動內(nèi)存已分配區(qū)的信息，使得所有分配區(qū)靠在一起使空白區(qū)連成一片，采用浮動方法。Chapter141.覆蓋技術(shù)：一個作業(yè)的若干程序段，或幾個作業(yè)的某些

23、部分共享某一個存儲空間。交換技術(shù)：系統(tǒng)將內(nèi)存中某些進(jìn)程暫時移到外存，把外存中某些進(jìn)程換進(jìn)內(nèi)存，占據(jù)前者所占用的區(qū)域。2.分頁存儲管理的基本思想（簡答題）主存分成多個固定大小的塊主存劃分為大小相等的區(qū)域，稱為塊或內(nèi)存塊（物理頁面，頁框）作業(yè)按照主存塊大小分頁把用戶程序按邏輯頁劃分成大小相等的部分，稱為頁（page）。從0開始編制頁號，頁內(nèi)地址是相對于0編址連續(xù)的頁存放在離散的塊中以頁為單位進(jìn)行分配，并按作業(yè)的頁數(shù)多少來分配。邏輯上相鄰的頁，物理上不一定相鄰Chapter151.中斷位：0表示在內(nèi)存、1表示不在內(nèi)存引用位：0表示沒有訪問過、1表示已被訪問過修改位：0表示修改過需要寫回輔存、1表示未

24、修改過不必寫回輔存2.缺頁中斷處理1.在地址映射過程中，在頁表中發(fā)現(xiàn)所要訪問的頁不在內(nèi)存，則產(chǎn)生缺頁中斷。2.操作系統(tǒng)接到此中斷信號后，就調(diào)出缺頁中斷處理程序，根據(jù)頁表中給出的外存地址，準(zhǔn)備將該頁調(diào)入內(nèi)存3.此時應(yīng)將缺頁的進(jìn)程掛起（調(diào)頁完成喚醒）4.如果內(nèi)存中有空閑塊，則分配一個塊，將要調(diào)入的頁裝入該塊，并修改頁表中相應(yīng)頁表項目的駐留位及相應(yīng)的內(nèi)存塊號5.若此時內(nèi)存中沒有空閑塊，則要淘汰某頁（若被淘汰頁在內(nèi)存期間被修改過，則要將其寫回外存）3.頁面置換（淘汰）算法（計算題）先進(jìn)先出頁面算法（FIFO）：選擇在內(nèi)存中駐留時間最長的頁并淘汰之最近最久未使用置換算法（LRU）：淘汰沒有使用的時間最長

25、的頁最佳頁面算法（OPT）：淘汰以后不再需要的或最遠(yuǎn)的將來才會用到的頁面最不經(jīng)常使用（LFU）：選擇訪問次數(shù)最少的頁面淘汰之4. 常駐集：指虛擬頁式管理中給進(jìn)程分配的物理頁面數(shù)目顛簸（抖動）：在虛存中，頁面在內(nèi)存與外存之間頻繁調(diào)度，系統(tǒng)效率急劇下降，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。Belady現(xiàn)象：一個進(jìn)程P要訪問M個頁，OS分配N個內(nèi)存頁面給進(jìn)程P；對一個訪問序列S，發(fā)生缺頁次數(shù)為PE（S,N）。當(dāng)N增大時，PE(S, N)時而增大，時而減小。Chapter161.分段存儲管理基本思想：用戶程序劃分：按程序自身的邏輯關(guān)系劃分為若干個程序段，每個程序段都有一個段名，且有一個段號。段號從0開始，每一段段內(nèi)也從

26、0開始編址，段內(nèi)地址是連續(xù)的。內(nèi)存劃分：內(nèi)存空間被動態(tài)的劃分為若干個長度不相同的區(qū)域，稱為物理段，每個物理段由起始地址和長度確定。內(nèi)存分配：以段為單位分配內(nèi)存，每一個段在內(nèi)存中占據(jù)連續(xù)空間（內(nèi)存隨機(jī)分割，需要多少分配多少），但各段之間可以不連續(xù)存放。2.分段與分頁主要有以下差別：1.段是依據(jù)程序的邏輯結(jié)構(gòu)劃分的，頁是按內(nèi)存線性空間物理劃分的。2.段式技術(shù)中程序地址空間是二維的，分頁技術(shù)中程序地址空間是一維的。3.段是面向用戶的，頁對用戶而言是透明的。4.段長由用戶決定，且各段的大小一般不相等，唯一的限制是最大長度。頁長是由系統(tǒng)決定的，各頁的長度必須相等。5.段的共享比頁的共享更容易。3.分頁優(yōu)

27、點：提供了虛存管理方式，作業(yè)地址空間不再受實存容量的限制；更有效的利用了主存，方便于多道程序運行，方便了用戶；分頁缺點：為處理缺頁中斷，增加了處理機(jī)時間的開銷。用時間的代價換取了空間的擴(kuò)大；可能因作業(yè)地址空間過大或程序數(shù)目過多等造成系統(tǒng)抖動；為此采取措施會增加的系統(tǒng)的復(fù)雜度。分段優(yōu)點：消除了內(nèi)碎片通過請求分段存儲管理方式提供了大量虛存允許動態(tài)增加段的長度便于動態(tài)裝入和鏈接便于程序共享便于存儲保護(hù)分段缺點：進(jìn)行地址變換和實現(xiàn)內(nèi)存緊湊（靠攏）要花費處理機(jī)時間；在輔存上管理可變長度的段比較困難；Chapter171.工作集：是一個進(jìn)程執(zhí)行過程中所訪問頁面的集合，可用一個二元函數(shù)W(t, )表示。工作

28、集是在t-, t時間段內(nèi)所訪問的頁面的集合。Chapter181.文件：文件是賦名的信息（數(shù)據(jù)）項的集合。文件是賦名有關(guān)聯(lián)的信息單位（記錄）的集合。文件系統(tǒng)：操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)管理相關(guān)文件信息的軟件機(jī)構(gòu)。文件目錄：就是把所有FCB組織在一起，是FCB的有序集合。目錄文件：將文件目錄以文件形式保存到外存，這個文件就是目錄文件。2.文件的邏輯結(jié)構(gòu)：從用戶角度看文件，研究文件的組織形式。文件的物理結(jié)構(gòu)：是指文件在物理存儲介質(zhì)上的存儲結(jié)構(gòu)。連續(xù)結(jié)構(gòu)：一個邏輯文件的信息存放在存儲器上的相鄰物理塊中，該文件為連續(xù)文件，這樣結(jié)構(gòu)稱為連續(xù)結(jié)構(gòu)。優(yōu)點：順序存取速度快，所需的磁盤尋道次數(shù)和尋道時間最少。知道文件存儲的

29、起始塊號和文件塊數(shù)，就可以立即找到所需要的信息。簡單，支持順序存取和隨機(jī)存取。 缺點：在建立連續(xù)結(jié)構(gòu)文件時，要求用戶給出文件的最大長度，以便系統(tǒng)分配足夠的存儲空間，但這個有時候難以辦到；不便記錄的增刪操作，一般只能在末端進(jìn)行。鏈接結(jié)構(gòu)：在每個物理塊中設(shè)置一指針，指向該文件的下一個物理塊號，文件的末尾塊存放結(jié)束標(biāo)記“NULL”。優(yōu)點：文件可以動態(tài)擴(kuò)充，也不必事先提出文件的最大長度。由于不連續(xù)分配，不存在外部碎片問題，所以不會造成幾塊連續(xù)區(qū)域的浪費。有利于文件插入和刪除缺點：存取速度慢，不適于隨機(jī)存取，只適合順序存取每塊設(shè)置鏈接字破壞物理信息的完整性鏈接指針占用一定的空間索引結(jié)構(gòu)：為文件建立一張索

30、引表，每個記錄設(shè)置一個表項。索引表按記錄關(guān)鍵字排序，本身是順序文件。在對索引文件進(jìn)行檢索的時候，首先按照順序文件檢索方法查找索引表，從中找到相關(guān)表項，然后直接訪問該記錄。優(yōu)點：保持了鏈接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，又解決了其缺點：即能順序存取，又能隨機(jī)存取滿足了文件動態(tài)增長、插入刪除的要求能充分利用外存空間缺點：索引表本身帶來了系統(tǒng)開銷，如：內(nèi)外存空間，存取時間3.文件分配表（FAT）：將盤塊中的鏈接字按盤塊號的順序集中起來，構(gòu)成盤文件映射表/文件分配表FAT。Chapter191.文件控制塊：是操作系統(tǒng)為管理文件而設(shè)置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存放了為管理文件所需的所有有關(guān)信息。文件控制塊與文件一一對應(yīng)，是文件存在的標(biāo)志

31、。文件控制塊的內(nèi)容：1.基本信息類：文件名、文件物理位置、文件邏輯結(jié)構(gòu)、文件的物理結(jié)構(gòu) 2.存取控制信息類 3.使用信息類2.文件共享：系統(tǒng)允許多個用戶（進(jìn)程）共享同一份文件。方法：1.各用戶通過唯一的共享文件的路徑名訪問共享文件2.利用多個目錄中的不同文件名來描述同一共享文件Chapter201.磁盤：信息記錄在磁道上，多個盤片，正反兩面都用來記錄信息，每面一個磁頭。所有盤面中處于同一磁道號上的所有磁道組成一個柱面。訪盤請求：由三個動作組成尋道（時間）：磁頭移動定位到指定磁道旋轉(zhuǎn)延遲（時間）：等待指定扇區(qū)從磁頭下旋轉(zhuǎn)經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸（時間）：數(shù)據(jù)在磁盤與內(nèi)存之間的實際傳輸2.一些基本概念：簇：文件存儲單位。一個文件通常存放在一個或多個簇里，但至少要單獨占據(jù)一個“簇”。 也就是說兩個文件不能存放在同一個簇中。磁盤分區(qū)：通常把一個物理磁盤的存儲空間劃分為幾個相互獨立的部分，稱為“分區(qū)”。文件卷：或稱為“邏輯驅(qū)動器“。在同一個文件卷中使用同一份管理數(shù)據(jù)進(jìn)行文件分配和外存空閑空間管理，而在不同的文件卷中使用相互獨立的管理數(shù)據(jù)。Chapt