計算機操作系統(tǒng)期末復習資料

第一章什么是OS，它在計算機系統(tǒng)中處在什么位置？加載在硬件上的第一層軟件，是硬件功能的首次延伸；是系統(tǒng)資源的管理機構；是人、機之間的接口。OS的發(fā)展過程----幾類典型操作系統(tǒng)(多道批處理、分時、實時)，每類操作系統(tǒng)的原理、特征(優(yōu)缺點)多道批處理系統(tǒng)：

原理：20世紀60年代中期引入多道程序設計技術，由此形成了多道批處理系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，用戶所提交的作業(yè)都先存放在外存上并排成一個隊列，稱為“后備隊列”；然后，由作業(yè)調度程序按一定的算法從后備隊列中選擇若干個作業(yè)調入內存，使它們共享CPU和系統(tǒng)中的各種資源。特征（優(yōu)缺點）：（1）資源利用率高

（2）系統(tǒng)吞吐量大

（3）平均周轉時間長

（4）無交互能力

分時系統(tǒng)：

原理：分時系統(tǒng)是指在一臺主機上連接了多個帶有顯示器和鍵盤的終端，同時允許多個用戶通過自己的終端，以交互方式使用計算機，共享主機中的資源。特征（優(yōu)缺點）：（1）多路性

（2）獨立性

（3）及時性

（4）交互性

實時系統(tǒng)：

原理：實時系統(tǒng)是指系統(tǒng)能及時（或即時）響應外部事件的請求，在規(guī)定的時間內完成對該事件的處理，并控制所有實時任務協(xié)調一致的運行。特征（優(yōu)缺點）：（1）多路性

（2）獨立性

（3）及時性

（4）交互性

（5）可靠性OS的基本特性(并發(fā)、共享、虛擬、異步)----其中“并發(fā)”是最重要的特性并發(fā)性、共享性、虛擬性和異步性四個基本特征；最基本的特征是并發(fā)性。OS的主要功能----資源管理器和用戶接口資源管理功能：

處理機管理

存儲器管理

設備管理

文件管理操作系統(tǒng)和用戶之間的接口：

用戶接口：聯(lián)機用戶接口，脫機用戶接口和圖形用戶接口

程序接口：該接口是為用戶程序在執(zhí)行中訪問系統(tǒng)資源而設置的，它是由一組系統(tǒng)調用組成。試說明推動多道批處理系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要動力是什么？主要動力來源于四個方面的社會需求與技術發(fā)展：（1）不斷提高計算機資源的利用率；

（2）方便用戶；

（3）器件的不斷更新?lián)Q代；

（4）計算機體系結構的不斷發(fā)展。

第二章進程的概念，進程與程序(作業(yè))的區(qū)別進程是操作系統(tǒng)結構的基礎；是一個正在執(zhí)行的程序；計算機中正在運行的程序實例；可以分配給處理器并由處理器執(zhí)行的一個實體。進程實體：為使程序（含數(shù)據(jù)）能獨立運行，應為之配置一進程控制塊，即PCB；而由程序段、相關的數(shù)據(jù)段和PCB三個部分便構成了進程實體。進程的實質是進程實體的一次執(zhí)行過程。進程和程序區(qū)別：

（1）進程是一個動態(tài)概念，強調執(zhí)行的過程，每個進程中包含了程序段和數(shù)據(jù)段兩個部分，以及進程控制塊PCB；而程序是一個靜態(tài)概念，程序是指令的有序集合，無執(zhí)行含義；

（2）進程具有并行特征（獨立性，異步性），程序則沒有；

（3）一個進程可以執(zhí)行多個程序（如Linux中通過exec調用），同一程序的多次執(zhí)行將產生多個不同的進程。同一個程序的一次執(zhí)行也可產生多個進程（如在程序中多次調用Linux中的fork）。進程和作業(yè)的區(qū)別在于：

一個進程是一個程序對某個數(shù)據(jù)集的執(zhí)行過程，是分配資源的基本單位。作業(yè)是用戶需要計算機完成某項任務，而要求計算機所做工作的集合。一個作業(yè)的完成要經過作業(yè)提交、作業(yè)收容、作業(yè)執(zhí)行和作業(yè)完成四個階段。而進程是已提交完畢的程序所執(zhí)行過程的描述，是資源分配的基本單位。其主要區(qū)別關系如下：（1）作業(yè)是用戶向計算機提交任務的任務實體。在用戶向計算機提交作業(yè)之后，系統(tǒng)將它放入外存中的作業(yè)等待隊列中等待執(zhí)行；而進程則是完成用戶任務的執(zhí)行實體，是向系統(tǒng)申請分配資源的基本單位。任一進程，只要它被創(chuàng)建，總有相應的部分存在于內存中；

（2）一個作業(yè)可由多個進程組成，且必須至少由一個進程組成，但反過來不成立；

（3）作業(yè)的概念主要用在批處理系統(tǒng)中，像UNIX這樣的分時系統(tǒng)中，則沒有作業(yè)的概念；而進程的概念則用在幾乎所有的多道程序系統(tǒng)中。什么是PCB，PCB包含的主要信息，PCB的作用為了描述和控制進程的運行，系統(tǒng)為每個進程定義了一個數(shù)據(jù)結構——進程控制塊PCB（ProcessControlBlock）。PCB中主要包括下述四方面的信息：進程標識符：內部標識符，外部標識符；

處理機狀態(tài)；

進程調度信息；

進程控制信息。

PCB的作用：

①PCB是系統(tǒng)只為每個進程定義的一個數(shù)據(jù)結構，是為了使程序（含數(shù)據(jù)）能獨立運行，為之配置的一進程控制塊；②PCB、程序段和相關的數(shù)據(jù)段三部分構成了進程實體，創(chuàng)建進程，實質上是創(chuàng)建進程和實體中的PCB，而撤銷進程，實質上是撤銷進程的PCB；PCB是為了保證程序的并發(fā)執(zhí)行；③PCB使一個在多道程序環(huán)境下不能獨立運行的程序（含數(shù)據(jù)），成為一個能獨立運行的基本單位，一個能與其它進程并發(fā)執(zhí)行的進程。

進程的3種基本狀態(tài)，狀態(tài)間的轉換以及引起狀態(tài)轉換的原因進程的三種基本狀態(tài)：就緒狀態(tài)，執(zhí)行狀態(tài)，阻塞狀態(tài)還存在兩種比較常見的進程狀態(tài)，即創(chuàng)建狀態(tài)和終止狀態(tài)創(chuàng)建→就緒：在當前系統(tǒng)的性能和內存容量均允許的情況下，完成對進程創(chuàng)建的必要操作，相應的系統(tǒng)進程將進程的狀態(tài)轉換成活動就緒狀態(tài)執(zhí)行→終止：當一個進程到達了自然結束點，或是出現(xiàn)了無法克服的錯誤，或是被操作系統(tǒng)所終結，或是被其他有終止權的進程所終結，進程即進終止狀態(tài)(1)就緒→執(zhí)行處于就緒狀態(tài)的進程，當進程調度程序為之分配了處理機后，該進程便由就緒狀態(tài)轉變成執(zhí)行狀態(tài)。(2)執(zhí)行→就緒處于執(zhí)行狀態(tài)的進程在其執(zhí)行過程中，因分配給它的一個時間片已用完而不得不讓出處理機，于是進程從執(zhí)行狀態(tài)轉變成就緒狀態(tài)。（時間片用完）(3)執(zhí)行→阻塞正在執(zhí)行的進程因等待某種事件發(fā)生而無法繼續(xù)執(zhí)行時，便從執(zhí)行狀態(tài)變成阻塞狀態(tài)。（I/O請求）(4)阻塞→就緒處于阻塞狀態(tài)的進程，若其等待的事件已經發(fā)生，于是進程由阻塞狀態(tài)轉變?yōu)榫途w狀態(tài)。（I/O完成）

什么是臨界資源臨界資源是指每次僅允許一個進程訪問的資源。進程間的兩種相互制約關系（--同步、互斥--）的概念(是進程間的低級通信）

進程同步（直接相互制約關系）：

它主要源于進程合作，是進程間共同完成一項任務時直接發(fā)生相互作用的關系。為進程之間的直接制約關系。在多道環(huán)境下，這種進程間在執(zhí)行次序上的協(xié)調是必不可少的。舉例：有輸入進程A通過單緩沖向進程B提供數(shù)據(jù)。當緩沖空時，計算進程因不能獲得所需數(shù)據(jù)而阻塞，當進程A把數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)后，便喚醒進程B；反之，當緩沖區(qū)已滿時，進程A因沒有緩沖區(qū)放數(shù)據(jù)而阻塞，進程B將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)取走后便喚醒A。

進程互斥（間接相互制約關系）：

它主要源于資源共享，是進程之間的間接制約關系。在多道系統(tǒng)中，每次只允許一個進程訪問的資源稱為臨界資源，進程互斥就是保證每次只有一個進程使用臨界資源。舉例：有兩進程A和B，如果A提出打印請求，系統(tǒng)已把唯一的一臺打印機分配給了進程B，則進程A只能阻塞；一旦B釋放打印機，A才由阻塞改為就緒。什么是信號量信號量是Dijkstra提出的用于解決進程同步的有效工具。信號量是一個數(shù)據(jù)結構以及對其的操作。除初始化外，僅能通過兩個標準的原子操作wait(S)和signal(S)來訪問。兩個語句在執(zhí)行到一半的時候不能被中斷。什么是P操作、什么是V操作(P、V操作的處理流程，以記錄型信號量為例）P（S）：wait(S)

每次wait操作，意味著進程請求一個單位的該類資源，使系統(tǒng)可供分配的該類資源數(shù)減少一個。

①將信號量S的值減1，即S.value:=S.value-1；

②當S.value<0時，表示該類資源分配完畢，進程調用block原語，進行自我阻塞，放棄處理機，并插入到信號量鏈表中。

V（S）：signal(S)

每次signal操作，表示執(zhí)行進程釋放一個單位資源，使系統(tǒng)中可供分配的該類資源數(shù)增加一個

①將信號量S的值加1，即S.value:=S.value+1；

②如果S.value<=0，表示在該信號量鏈表中，仍有等待該資源的進程被阻塞，故還應調用wakeup原語，將鏈表中的第一個等待進程喚醒。用信號量和P、V操作機制實現(xiàn)互斥和同步的方法，信號量取值的含義利用信號量和PV操作實現(xiàn)進程互斥時應該注意的是：

（1）每個程序中用戶實現(xiàn)互斥的P,V操作必須成對出現(xiàn)，先做P操作，進臨界區(qū)，后做V操作，出臨界區(qū)。若有多個分支，要認真檢查其成對性。

（2）P,V操作應分別緊靠臨界區(qū)的頭尾部，臨界區(qū)的代碼應盡可能短，不能有死循環(huán)。

（3）互斥信號量得初值一般為1

其中信號量S用于互斥，初值為1。

利用信號量和PV操作實現(xiàn)進程同步

PV操作是典型的同步機制之一。用一個信號量與一個消息聯(lián)系起來，當信號量的值為0時，表示期望的消息尚未產生；當信號量的值非0時，表示期望的消息已經存在。用PV操作實現(xiàn)進程同步時，調用P操作測試消息是否到達，調用V操作發(fā)送消息。使用PV操作實現(xiàn)進程同步時應該注意的是：

（1）分析進程間的制約關系，確定信號量種類。在保持進程間有正確的同步關系情況下，哪個進程先執(zhí)行，那些進程后執(zhí)行，彼此間通過什么資源（信號量）進行協(xié)調，從而明確要設置那些信號量。

（2）信號量的初值與相應資源的數(shù)量有關，也與P,V操作在程序代碼中出現(xiàn)的位置有關。

（3）同一信號量的P,V操作要成對出現(xiàn)，但他們分別在不同的進程代碼中。

什么是進程的(高級)通信，類型進程通信，是指進程之間的信息交換，其所交換的信息量少者是一個狀態(tài)或數(shù)值，多者則是成千上萬個字節(jié)。高級進程通信，是指用戶可直接利用操作系統(tǒng)所提供的一組通信命令高效地傳送大量數(shù)據(jù)的一種通信方式。三大類：

（1）共享存儲器系統(tǒng)基于共享數(shù)據(jù)結構的通信方式

b、基于共享存儲區(qū)得通信方式（2）消息傳遞系統(tǒng)

（3）管道通信系統(tǒng)。消息傳遞通信的兩種實現(xiàn)方法（1）直接通信方式

發(fā)送進程利用OS所提供的發(fā)送命令，直接把消息發(fā)送給目標進程。

（2）間接通信方式

進程之間的通信需要通過作為共享數(shù)據(jù)結構的實體。在操作系統(tǒng)為什么引入進程的概念？它會產生什么樣的影響？為了使程序在多道程序環(huán)境下并發(fā)執(zhí)行。并對并發(fā)執(zhí)行的程序加以控制和描述，在操作系統(tǒng)為什么引入進程的概念。影響：使程序的并發(fā)執(zhí)行得意實行。為什么說PCB是進程存在的唯一標志？因為：①在調度到某進程后，要根據(jù)其PCB中所保存的處理機狀態(tài)信息，設置該進程恢復運行的現(xiàn)場，并根據(jù)其PCB中的程序和數(shù)據(jù)的內存地址，找到其程序和數(shù)據(jù)；進程在執(zhí)行過程中，當需要和與之合作的進程實現(xiàn)同步、通信或訪問文件時，也都需要訪問PCB：當進程由于某種原因而暫停執(zhí)行時，又需將器斷點的處理機環(huán)境保存在PCB中?？梢姡谶M程的整個生命期中，系統(tǒng)總是通過PCB對進程進行控制的，亦即系統(tǒng)是根據(jù)進程的PCB而不是任何別的什么而感知到該進程的存在的。所以PCB是進程存在的唯一標志。線程的概念和屬性線程：是"進程"中某個單一順序的控制流，也被稱為輕量進程（lightweightprocesses）。線程具有以下屬性：1）輕型實體。2）獨立調度和分派的基本單位。3）可并發(fā)執(zhí)行。4）共享進程資源。試寫出相應的程序來描述圖所示的前驅圖。

進程管理相關內容

進程管理相關內容第一個圖：Vara,b,c,d,e,f,g,h;semaphore:=0,0,0,0,0,0,0,0;beginparbeginbeginS1;signal(a);signal(b);end;beginwait(a);S2;signal(c);signal(d);end;beginwait(b);S3;signal(e);end;beginwait(c);S4;signal(f);end;beginwait(d);S5;signal(g);end;beginwait(e);S6;signal(h);end;beginwait(f);wait(g);wait(h);S7;end;parendend第二個圖：Vara,b,c,d,e,f,g,h,i,j;semaphore:=0,0,0,0,0,0,0,0,0,0;beginparbeginbeginS1;signal(a);signal(b);end;beginwait(a);S2;signal(c);signal(d);end;beginwait(b);S3;signal(e);signal(f);end;beginwait(c);S4;signal(g);end;beginwait(d);S5;signal(h);end;beginwait(e);S6;signal(i);end;beginwait(f);S7;signal(j);end;beginwait(g);wait(h);wait(i);wait(j);S8;end;parendend

在生產者-消費者問題中，如果將兩個wait操作即wait(full)和wait(mutex)互換位置，或者將signal(mutex)與signal（full）互換位置，結果會如何？varmutex,empty,full:semaphore:=1,n,0;buffer:array[0,...,n-1]ofitem;in,out:integer:=0,0;beginparbeginproducer:duceaniteminnextp;..wait(empty);wait(mutex);buffer(in):=nextp;in:=(in+1)modn;/*******************/signal(full);signal(mutex);/*******************/untilfalse;endconsumer:beginrepeat/******************/wait(mutex);wait(full);/******************/nextc:=buffer(out);out:=(out+1)modn;signal(mutex);signal(empty);consumetheiteminnextc;untilfalse;endparendenda.wait(full)和wait(mutex)互換位置后，因為mutex在這兒是全局變量，執(zhí)行完wait(mutex)，則mutex賦值為0，倘若full也為0，則該生產者進程就會轉入進程鏈表進行等待，而生產者進程會因全局變量mutex為0而進行等待，使full始終為0，這樣就形成了死鎖.b.而signal(mutex)與signal(full)互換位置后，從邏輯上來說應該是一樣的.試利用記錄性信號量寫出一個不會出現(xiàn)死鎖的哲學家進餐問題的算法。規(guī)定在拿到左側的筷子后，先檢查右面的筷子是否可用。如果不可用，則先放下左側筷子，等一段時間再重復整個過程。分析：當出現(xiàn)以下情形，在某一個瞬間，所有的哲學家都同時啟動這個算法，拿起左側的筷子，而看到右側筷子不可用，又都放下左側筷子，等一會兒，又同時拿起左側筷子……如此這樣永遠重復下去。對于這種情況，所有的程序都在運行，但卻無法取得進展，即出現(xiàn)饑餓，所有的哲學家都吃不上飯。(2)描述一種沒有人餓死（永遠拿不到筷子）算法?？紤]了四種實現(xiàn)的方式（A、B、C、D）：A．原理：至多只允許四個哲學家同時進餐,以保證至少有一個哲學家能夠進餐,最終總會釋放出他所使用過的兩支筷子,從而可使更多的哲學家進餐。以下將room作為信號量，只允許4個哲學家同時進入餐廳就餐，這樣就能保證至少有一個哲學家可以就餐，而申請進入餐廳的哲學家進入room的等待隊列，根據(jù)FIFO的原則，總會進入到餐廳就餐，因此不會出現(xiàn)餓死和死鎖的現(xiàn)象。

偽碼：semaphorechopstick[5]={1，1，1，1，1};semaphoreroom=4;voidphilosopher(inti){while(true){think();wait(room);//請求進入房間進餐wait(chopstick[i]);//請求左手邊的筷子wait(chopstick[(i+1)%5]);//請求右手邊的筷子eat();signal(chopstick[(i+1)%5]);//釋放右手邊的筷子signal(chopstick[i]);//釋放左手邊的筷子signal(room);//退出房間釋放信號量room}}B．原理：僅當哲學家的左右兩支筷子都可用時,才允許他拿起筷子進餐。方法1：利用AND型信號量機制實現(xiàn)：根據(jù)課程講述，在一個原語中，將一段代碼同時需要的多個臨界資源，要么全部分配給它，要么一個都不分配，因此不會出現(xiàn)死鎖的情形。當某些資源不夠時阻塞調用進程;由于等待隊列的存在，使得對資源的請求滿足FIFO的要求，因此不會出現(xiàn)饑餓的情形。偽碼：semaphorechopstick[5]={1，1，1，1，1};voidphilosopher(intI){while(true){think();Swait(chopstick[(I+1)]%5,chopstick[I]);eat();Ssignal(chopstick[(I+1)]%5,chopstick[I]);}}方法2：利用信號量的保護機制實現(xiàn)。通過信號量mutex對eat（）之前的取左側和右側筷子的操作進行保護，使之成為一個原子操作，這樣可以防止死鎖的出現(xiàn)。偽碼：semaphoremutex=1;semaphorechopstick[5]={1，1，1，1，1};voidphilosopher(intI){while(true){think();wait(mutex);wait(chopstick[(I+1)]%5);wait(chopstick[I]);signal(mutex);eat();signal(chopstick[(I+1)]%5);signal(chopstick[I]);}}

第三章進程調度的功能：1）保存處理劑的現(xiàn)場信息；2）按某種算法選取進程；3）把處理機分配給進程。對于本章內的基本調度算法：算法思想、就緒隊列的組織、是搶占還是非搶占FCFS先來先服務調度算法

算法思想：當在作業(yè)調度中采用該算法時，每次調度都是從后備作業(yè)隊列中選擇一個或多個最先進入該隊列的作業(yè)，將它們調入內存，為它們分配資源、創(chuàng)建進程，然后放入就緒隊列。在進程調度中采用FCFS算法時，則每次調度是從就緒對壘中選擇一個最先進入該隊列的進程，為之分配處理機，使之投入運行。該進程一直運行到完成或發(fā)生某事件而阻塞后才放棄處理機。FCFS是非搶占式的調度算法。

短作業(yè)（進程）優(yōu)先調度算法

算法思想：短作業(yè)優(yōu)先（SJF）的調度算法是從后備隊列中選擇一個或若干個估計運行時間最短的作業(yè)，將它們調入內存運行。而短進程優(yōu)先（SPF）調度算法則是從就緒隊列中選擇一個估計運行時間最短的進程，將處理機分配給它，使它立即執(zhí)行并一直執(zhí)行到完成，或發(fā)生某事件而被阻塞放棄處理機時再重新調度。短作業(yè)調度算法是非搶占式的調度算法。

非搶占式優(yōu)先權調度算法和搶占式優(yōu)先權調度算法

算法思想：非搶占式優(yōu)先權調度算法：系統(tǒng)一旦把處理機分配給就緒隊列中優(yōu)先權最高的進程后，該進程便一直執(zhí)行下去，直至完成，或因發(fā)生某事件使該進程放棄處理機時，系統(tǒng)方可再將處理機重新分配給另一個優(yōu)先權最高的進程。搶占式優(yōu)先權調度算法：系統(tǒng)同樣是把處理機分配給優(yōu)先權最高的進程，使之執(zhí)行。但在其執(zhí)行期間，只要又出現(xiàn)了另一個其優(yōu)先權更高的進程，進程調度就立即停止當前進程的執(zhí)行，重新將處理機分配給新到的優(yōu)先權最高的進程。

靜態(tài)優(yōu)先權和動態(tài)優(yōu)先權算法思想：靜態(tài)優(yōu)先權是在創(chuàng)建進程時確定的，且在進程的整個運行期間保持不變。動態(tài)優(yōu)先權是指在創(chuàng)建進程時所賦予的優(yōu)先權，是可以隨進程的推進或隨其等待時間的增加而改變的。

高響應比優(yōu)先調度算法

算法思想：為每個作業(yè)引入動態(tài)優(yōu)先權，并使作業(yè)的優(yōu)先級隨著等待時間的增加而以速率a提高，則長作業(yè)在等待一定的時間后，必然后寄回分配到處理機。該優(yōu)先權的變化規(guī)律可描述為：優(yōu)先權=（等待時間+要求服務時間）/要求服務事件

基于時間片的輪轉調度算法

算法思想：系統(tǒng)將所有的就緒進程按先來先服務的原則排成一個隊列，每次調度時，把CPU分配給隊首進程，并令其執(zhí)行一個時間片。多級反饋隊列調度算法

算法思想：設置多個就緒隊列，并為各個隊列賦予不同的優(yōu)先級。第一個隊列的優(yōu)先級最高，第二個隊列次之。當一個新進程進入內存后，首先將它放入第一個隊列的末尾，按FCFS原則排隊等待調度。如果一個時間片后進程尚未完成，調度程序便將該進程轉入第二個隊列的末尾，再同樣地按FCFS原則等待調度執(zhí)行。當一個長作業(yè)從第一個隊列一次降到第n個隊列后，在第n隊列中便采取按時間片輪轉的方式運行。僅當?shù)谝魂犃锌臻e時，調度程序才調度第二隊列中的進程運行。典型的動態(tài)優(yōu)先權調度調度算法：高響應比優(yōu)先度調度算法；典型的實時調度算法：最低松弛度優(yōu)先調度算法；時間片輪轉法中，時間片取值的影響時間片取值的影響：如果選擇很小的時間片將有利于短作業(yè)，因為它能較快地完成，但會頻繁地發(fā)生中斷、進程上下文的切換，從而增加系統(tǒng)的開銷；反之，如果選擇太長的時間片，使得每個進程都能在一個時間片內完成，時間片輪轉算法便退化為FCFS算法，無法滿足交互式用戶的需求。如何確定時間片的大小：時間片應略大于一次典型的交互需要的時間。這樣可使大多數(shù)進程在一個時間片內完成。一般應考慮三個因素：系統(tǒng)對相應時間的要求、就緒隊列中進程的數(shù)目和系統(tǒng)的處理能力。

什么是死鎖，死鎖產生的原因和必要條件所謂死鎖，是指多個進程在運行過程中因爭奪資源而造成的一種僵局，當進程處于這種僵持狀態(tài)時，若無外力作用，它們都將無法再向前推進。產生死鎖的原因：（1）競爭資源。（2）進程間推進順序非法。產生死鎖的必要條件：1）互斥條件；2）請求和保持條件；3）不剝奪條件；4）環(huán)路等待條件。什么是安全狀態(tài)、不安全狀態(tài)，它與死鎖間的關系所謂安全狀態(tài)，只系統(tǒng)能按某種進程順序（P1,P2,···,Pn）（稱<P1,P2,···,Pn>序列為安全序列），來為每個進程Pi分配其所需資源，直至滿足每個進程對資源的最大需求，使每個進程都可順利的完成。如果系統(tǒng)無法找到這樣一個安全序列，則稱系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)。死鎖的預防、避免、檢測與解除的含義預防死鎖。這是一種較簡單的和直觀的事先預防的方法。該方法是通過設置某些限制條件，去破壞產生死鎖的四個必要條件，來預防發(fā)生死鎖。避免死鎖。該方法同樣是屬于事先預防的策略，但他并不須事先采取各種限制措施去破壞產生死鎖的四個必要條件，而是在資源的動態(tài)分配過程中，用某種方法去防止系統(tǒng)進入不安全狀態(tài)，從而避免死鎖。檢測死鎖。這種方法并不須事先采取任何限制措施，也不必檢查系統(tǒng)是否已經進入不安全區(qū)，而是允許系統(tǒng)在運行過程中發(fā)生死鎖。但可通過系統(tǒng)所設置的檢測機構，及時地檢測死鎖的發(fā)生，并精確地確定與死鎖有關的進程資源；然后，采取適當措施，從系統(tǒng)中將已發(fā)生的死鎖清除掉。4）解除死鎖。這是與檢測死鎖相配套的一種措施。當檢測到系統(tǒng)中已發(fā)生死鎖時，須將進程從死鎖狀態(tài)中解脫出來。死鎖的避免----避免死鎖的銀行家算法，數(shù)據(jù)結構，算法思想銀行家算法中的數(shù)據(jù)結構：

①可利用資源向量Available

②最大需求矩陣Max

③分配矩陣Allocation

④需求矩陣Need

三個矩陣間存在下述關系：Needp[i,j]=Max[i,j]–Allocation[i,j]

算法思想：

（1）如果Requesti[j]<=Need[i,j]，便轉向步驟（2）；否則認為出錯，因為它所需要的資源數(shù)已超過它所宣布的最大值。

（2）如果Requesti[j]<=Available[j]，便轉向步驟（3）；否則，表示尚無足夠資源，Pi須等待。

（3）系統(tǒng)試探著把資源分配給進程Pi，并修改下面數(shù)據(jù)結構中的值：

Available[j]:=Available[j]–Requesti[j];

Allocation[i,j]:=Allocation[i,j]+Requesti[j];

Need[i,j]:=Need[i,j]–Requesti[j];

系統(tǒng)執(zhí)行安全性算法，減產此次算法分配后系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)。若安全，才正式將資源分配給進程Pi，以完成本次分配；否則，將本次的試探分配作廢，恢復原來的資源分配狀態(tài)，讓進程Pi等待。

安全性算法：

（1）設置兩個向量：

①工作向量Work，表示系統(tǒng)可提供給進程繼續(xù)運行所需的各類資源數(shù)目，它含有m個元素，在執(zhí)行安全算法開始時，Work:=Available。

②Finish，表示系統(tǒng)是否有足夠的資源分配給進程，使之運行完成。開始時限做Finish[i]:=false；當有足夠資源分配給進程時，再令Finish[i]:=true。（2）從進程集合中找到一個能滿足下述條件的進程：

①Finish[i]=false；

②Need[i,j]<=Work[j]；

若找到，執(zhí)行步驟（3），否則，執(zhí)行步驟（4）當進程Pi獲得資源后，可順利執(zhí)行，直至完成，并釋放出分配給它的資源，故應執(zhí)行：

Work[j]:=Work[j]+Allocation[i,j];

Finish[i]:=true;

gotostep2;如果所有進程的Finish[i]=true都滿足，則表示系統(tǒng)處于安全狀態(tài)；否則，系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)。

死鎖的檢測和解除----資源分配圖，檢測方法、解除方法資源分配圖：系統(tǒng)死鎖可利用資源分配圖來描述。該圖是由一組節(jié)點N和一組邊E所組成的一個對偶G=(N1E)。用圓圈代表一個進程，用方框代表一類資源。

檢查方法：我們可以利用把資源分配圖加以簡化的方法，來檢查當系統(tǒng)處于S狀態(tài)時是否為死鎖狀態(tài)。簡化方法如下：①在資源分配圖中，找出一個既不阻塞又非獨立的進程結點Pi。分配資源使Pi運行再釋放全部資源，相當于小區(qū)Pi所求的請求邊和分配邊，使之成為孤立的結點。

②Pi釋放資源后，使其他進程獲取資源運行。這樣不斷減緩資源分配圖

③在進程一系列的簡化后，若能消去圖中所有的邊，使所有的進程結點都成為孤立結點，則成該圖是可完全簡化的。有關文件已經證明，所有的簡化順序，都將得到相同的不可簡化圖。S為死鎖的充分條件是：當且僅當S狀態(tài)的資源分配圖是不可完全簡化的。該充分條件被稱為死鎖定理。解除方法：常用解除死鎖的兩種方法是：①剝奪資源；②撤銷進程。ProcessAllocationNeedAvailableP0003200121622P110001750P213542356P303320652P400140656在銀行家算法中，若出現(xiàn)下述資源分配情況：試問：⑴該狀態(tài)是否安全？⑵若進程P2提出請求Request(1，2，2，2)后，系統(tǒng)能否將資源分配給它？⑴該狀態(tài)是安全的，因為存在一個安全序列<P0P3P4P1P2>。下表為該時刻的安全序列表。資源情況進程WorkNeedAllocationWork+AllocationFinishP0P3P4P1P2162216541987199112991100120652065617502356003203330014100013541654198719911299113121417truetruetruetruetrue⑵若進程P2提出上述請求，系統(tǒng)不能將資源分配給它，因為分配之后系統(tǒng)將進入不安全狀態(tài)。P2請求資源：P2發(fā)出請求向量Request2（1，2，2，2），系統(tǒng)按銀行家算法進行檢查：

①Request2（1，2，2，2）≤Need2（2，3，5，6）；

②Request2（1，2，2，2）≤Available（1，6，2，2）；

③系統(tǒng)暫時先假定可為P2分配資源，并修改P2的有關數(shù)據(jù)，如下表：AllocationNeedAvailable257611340400可用資源Available（0，4，0，0）已不能滿足任何進程的需要。

第四章邏輯地址和物理地址的概念邏輯地址（LogicalAddress）是指由程式產生的段偏移地址部分。物理地址（PhysicalAddress）是指CPU外部地址總線上的尋址物理內存地址信號，是地址變換的最終結果地址。什么是地址重定位(地址變換)，變換的時機(靜態(tài)地址重定位和動態(tài)地址重定位)地址重定位就是把程序中相對地址變換為絕對地址。通常是把在裝入時對目標程序中指令和數(shù)據(jù)的修改過程稱為重定位。有靜態(tài)重定位和動態(tài)重定位兩種重定位技術。因為地址變換通常是在裝入時一次完成的，以后不再改變，故稱為靜態(tài)重定位。動態(tài)重定位，在運行過程中程序在內存中的位置可能經常要改變，此時就應采用動態(tài)運行時裝入的方式。動態(tài)運行時的裝入程序在把裝入模塊裝入內存后，并不立即把裝入模塊中的相對地址轉換為絕對地址，而是把這種地址轉換推遲到程序真正要執(zhí)行時才進行。因此，裝入內存后的所有地址都仍是相對地址。為使地址轉換不影響指令的執(zhí)行速度，這種方式需要一個重定位寄存器的支持。什么是虛擬存儲器：所謂虛擬存儲器，是指具有請求調入功能和置換功能，能從邏輯上對內存容量加以擴充的一種存儲系統(tǒng)。其邏輯容量由內存容量和外存容量之和所決定，其運行速度接近于內存速度，而每位的成本卻又接近于外存。

引入的原因：①有的作業(yè)很大，要求的內存空間超過了內存總容量，不能裝入內存，致使該作業(yè)無法運行。

②有大量作業(yè)要求運行，但由于內存容量不足以容納所有這些作業(yè)，只能將少數(shù)作業(yè)裝入內存讓它們運行，而將其他大量的作業(yè)駐留在外存上等待。

③常規(guī)存儲器管理方式：一次性；駐留性

④局部性原理的提出：時間局限性；空間局限性。

一個解決方式是從邏輯上擴充內存容量，這正是虛擬存儲技術所要解決的主要問題。虛存空間容量由什么因素決定其容量由內存容量和外存容量之和決定。虛擬存儲器有哪些特征？最本質的特征是什么？對換性，多次性，虛擬性三大特征。虛擬性是最本質的特征對于分區(qū)、分頁、分段、段頁式(純/請求)存儲管理方式，掌握：1）基本思想2）存儲管理使用的數(shù)據(jù)結構(空閑空間管理的/作業(yè)占用空間管理的)3）邏輯地址的格式，地址變換的時間(動態(tài)/靜態(tài))、方法4）存儲分配和存儲回收過程5）是否能實現(xiàn)虛擬存儲；如果能，如何實現(xiàn)6）其他特點：是否存在碎片問題(原因)；是否能實現(xiàn)存儲保護(如何實現(xiàn))等7）請求分頁式存儲管理的頁面置換過程和簡單的頁面置換算法何為靜態(tài)鏈接？何謂裝入時動態(tài)鏈接和運行時動態(tài)鏈接？靜態(tài)鏈接是指在程序運行之前，先將各自目標模塊及它們所需的庫函數(shù)，鏈接成一個完整的裝配模塊，以后不再拆開的鏈接方式。裝入時動態(tài)鏈接是指將用戶源程序編譯后所得到的一組目標模塊，在裝入內存時，采用邊裝入邊鏈接的一種鏈接方式，即在裝入一個目標模塊時，若發(fā)生一個外部模塊調用事件，將引起裝入程序去找相應的外部目標模塊，把它裝入內存中，并修改目標模塊中的相對地址。運行時動態(tài)鏈接是將對某些模塊的鏈接推遲到程序執(zhí)行時才進行鏈接，也就是，在執(zhí)行過程中，當發(fā)現(xiàn)一個被調用模塊尚未裝入內存時，立即由OS去找到該模塊并將之裝入內存，把它鏈接到調用者模塊上。

第五章I/O系統(tǒng)的組成(I/O設備、控制器、通道、總線)設備分類情況，什么是虛擬設備，引入的目的按設備的使用特性分類：存儲設備；輸入/輸出設備

按傳輸速率分類：低速設備；中速設備；高速設備

按信息交換的單位分類：塊設備；字符設備

按設備的共享屬性分類：獨占設備；共享設備；虛擬設備虛擬設備：通過虛擬技術將一臺獨占設備變換為若干臺邏輯設備，供若干個用戶（進程）同時使用。引入的目的：將慢速的獨占設備改造成多個用戶可共享的同類設備，提高設備的利用率OS在設備管理中引入的相關技術：中斷技術、DMA技術、通道技術、總線技術、緩沖技術、Spooling技術(Spooling系統(tǒng)，可以用來實現(xiàn)虛擬設備)--組成和工作原理中斷技術：

組成：

CPU，I/O控制器

工作原理：

①CPU：向控制器發(fā)出I/O命令，然后繼續(xù)執(zhí)行計算任務；

②I/O控制器：執(zhí)行I/O命令，控制外部設備完成指定的I/O操作，然后向CPU發(fā)送中斷信號；

③CPU：暫停正在執(zhí)行的任務，處理I/O中斷，完成后再返回，繼續(xù)執(zhí)行原來的任務。DMA技術：

組成：CPU，內存，DMA控制器（主機與DMA控制器的接口；DMA控制器域塊設備的接口；I/O控制邏輯；命令/狀態(tài)寄存器CR；內存地址寄存器MAR；數(shù)據(jù)寄存器DR；數(shù)據(jù)計數(shù)器DC）

工作原理：①當處理器需要讀/寫一整塊數(shù)據(jù)時，給DMA控制單元發(fā)送一條命令，包含：一次讀或寫的指令、I/O設備的地址、開始讀或寫的主存地址、需要傳送的數(shù)據(jù)長度等；

②處理器發(fā)送完命令后就可處理其它事情；

③DMA控制器自己獨立管理整塊數(shù)據(jù)的傳送；

④當這個過程完成后，它會向處理器發(fā)一個中斷請求。處理器只在一塊數(shù)據(jù)開始傳送和傳送結束時關注一下I/O操作即可。通道技術：

組成：每條通道指令包含的信息是：操作碼、內存地址、計數(shù)、程序結束位、記錄結束位。

工作原理：把DMA方式中CPU以數(shù)據(jù)塊為單位對讀/寫任務的干預，減少為以一次讀/寫任務及有關的控制和管理為單位的干預。同時，又可實現(xiàn)CPU、通道和I/O設備三者的并行操作，從而更有效地提高整個系統(tǒng)的資源利用率。緩沖技術：

組成：

單緩沖，雙緩沖，循環(huán)緩沖，緩沖池

工作原理：在CPU與外設之間建立緩沖區(qū)，用于暫存CPU與外設間交換的數(shù)據(jù)，從而緩沖CPU與外設間速度不匹配的矛盾。

Spooling技術

組成：在磁盤上開辟輸入井和輸出井；

在內存中開辟輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)；

OS要有相關的管理進程：SPi，模擬脫機輸入；SPo模擬脫機輸出。

工程原理：脫機輸入和脫機輸出

在多道環(huán)境下，可以用OS的一道管理程序實現(xiàn)從I/O設備輸入數(shù)據(jù)并存放到磁盤上，模擬脫機輸入；用OS的另一道管理程序將磁盤上的數(shù)據(jù)輸出到I/O設備上，模擬脫機輸出；這種假脫機I/O操作稱為Spooling技術。Spooling是一種虛擬設備技術、一種資源轉換技術。設備分配的原則，什么是設備獨立性(與設備無關性)原則：要充分發(fā)揮設備的使用效率，盡可能地讓設備忙碌，但又要避免由于不合理的分配方法造成進程死鎖；設備獨立性：即應用程序獨立于具體使用的物理設備。為了實現(xiàn)設備獨立性而引入了邏輯設備和物理設備這兩個概念。在應用程序中，使用邏輯設備名稱來請求使用某類設備；而系統(tǒng)在實際執(zhí)行時，還必須使用物理設備名稱。因此，系統(tǒng)須具有將邏輯設備名稱轉換為某物理設備名稱的功能，這非常類似于存儲器管理中所介紹的邏輯地址和物理地址的概念。什么是磁盤調度，磁盤調度的目標，磁盤調度算法(FCFS、SSTF、SCAN)的原理、優(yōu)先考慮的因素磁盤調度：就是當有多個進程同時要求訪問磁盤時，安排對磁道訪問請求的執(zhí)行順序。

磁盤調度的目標是：使磁盤的平均尋道時間最少。先來先服務FCFS：根據(jù)進程請求訪問磁盤的先后次序進行調度。最短尋道時間優(yōu)先SSFT：要求訪問的磁道與當前磁頭所在的磁道距離最近，以使每次的尋道時間最短。掃描算法SCAN：不僅考慮到欲訪問的磁道與當前磁道間的距離，更優(yōu)先考慮的是磁頭當前的移動方向。為什么要引入設備獨立性？如何實現(xiàn)設備獨立性？引入設備獨立性，可使應用程序獨立于具體的物理設備，是設備分配具有靈活性。另外容易實現(xiàn)I/O重定向。為了實現(xiàn)設備獨立性，必須在設備驅動程序之上設置一層設備獨立性軟件，用來執(zhí)行所有I/O設備的公用操作，并向用戶層軟件提供統(tǒng)一接口。關鍵是系統(tǒng)中必須設置一張邏輯設備表LUT用來進行邏輯設備到物理設備的映射，其中每個表目中包含了邏輯設備名、物理設備名和設備驅動程序入口地址三項；當應用程序用邏輯設備名請求分配I/O設備時，系統(tǒng)必須為它分配相應的物理設備，并在LUT中建立一個表目，以后進程利用該邏輯設備名請求I/O操作時，便可從LUT中得到物理設備名和驅動程序入口地址。（OS實現(xiàn)設備獨立性的方法：設置設備獨立性軟件(P164)、配置邏輯設備表，實現(xiàn)邏輯設備到物理設備的映射。）什么是虛擬設備？其實現(xiàn)所依賴的關鍵技術有哪些？虛擬設備是指通過虛擬技術，可將一臺獨占設備變換成若干臺邏輯設備，供若干個用戶（進程）同時使用。由于多臺邏輯設備實際上并不存在，而只是給用戶的一種感覺，因此被稱為虛擬設備。其實現(xiàn)所依賴的關鍵技術是SPOOLing技術。試說明Spooling系統(tǒng)的組成。

輸入井和輸出井；

輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)；

輸入進程SPi和輸出進程SPo。

第六章什么是文件的邏輯結構，記錄式文件的邏輯結構有哪幾種文件的邏輯結構：這是用用戶觀點出發(fā)所觀察到的文件組織形式，是用戶可以直接處理的數(shù)據(jù)及其結構，它獨立于文件的物理特性，又稱為文件組織。記錄式文件的邏輯結構：

1、有結構文件：

記錄的長度可分為定長和不定長兩類：定長記錄；變長記錄

根據(jù)用戶和系統(tǒng)管理上的需要，可采用多種方式來組織這些記錄，形成下述的幾種文件：順序文件；索引文件；索引順序文件。

2、無結構文件：

流式文件，其長度以字節(jié)為單位。什么是文件的物理結構，文件的物理結構(外存分配方式)有哪幾種，每一種文件物理結構的實現(xiàn)方法，需要用到的數(shù)據(jù)結構，目錄中如何記錄文件地址又稱為文件的存儲結構，是指文件在外存上的存儲組織形式。這不僅與存儲介質的存儲性能有關，而且與所采用的外存分配方式有關。

外存的分配方式：連續(xù)分配（P213）

a.實現(xiàn)方式：為每個文件分配一組位置相鄰接的盤塊(物理地址連續(xù)的外存空間)，文件中的邏輯頁被順序地存放到相鄰的物理盤塊中。這保證了文件中的邏輯順序與文件占用盤塊順序的一致性。這樣物理結構的文件稱為順序文件。每個文件都從分配給它的一個盤塊的第一個字節(jié)開始存放。

b.記錄文件地址：在文件的目錄中，存放該文件的第一個記錄所在的盤塊號和文件的長度(共占多少塊)

鏈接分配（P215）

a.實現(xiàn)方式：為每個文件分配一組位置離散的盤塊，每個盤塊中存放文件的一個邏輯頁。通過在每個盤塊上設置一個指針，將屬于同一個文件的盤塊順序地鏈接在一起，鏈接的順序和文件的邏輯順序一致。這樣物理結構的文件稱為鏈接文件。鏈接方式有隱式鏈接和顯式鏈接兩種。

b.記錄文件地址：顯示鏈接：每個文件的第一個盤塊的編號存放在文件目錄中；文件的其他盤塊的編號存放在FAT中；隱式鏈接：目錄和FAT一起記錄了哪些盤塊分給了這個文件以及這些盤塊中內容的邏輯順序。

索引分配（P221）

a.實現(xiàn)方式：為每個文件分配一組位置離散的盤塊，為每個文件建立一個物理結構的索引表，記錄分配給該文件的物理盤塊，以及這些盤塊和文件邏輯順序的對應關系。建立一個文件時，要初始化它的索引表，并將索引表的地址放到文件的目錄中。打開一個文件時，文件的索引表也被同時讀入內存。

b.記錄文件地址：單級索引：每個文件一張索引表，這張索引表放在一個盤塊中多級索引：對于一個長文件的索引表(內容同上，但單個盤塊放不下)，可以將它存放在若干個離散的盤塊中。再為這些索引塊建立一個索引表，存放在一個盤塊中，這樣就形成了一個文件的兩級索引?；旌纤饕何募到y(tǒng)混合使用多種分配方式。文件的目錄中可以存放不同形式的地址信息：

?直接地址，文件數(shù)據(jù)的盤塊號；

?一次間接地址，文件索引塊的盤塊號；

?二次間接地址，文件二級索引塊的盤塊號。單級、兩級和多級(樹型)目錄結構的構成，逐步能實現(xiàn)的功能(特點)單級目錄結構：

構成：

為整個文件系統(tǒng)建立一張目錄表，每個文件占一個目錄項。

功能：

優(yōu)點：簡單且能實現(xiàn)目錄管理的基本功能—-按名存取。

缺點：(1)查找速度慢；(2)不允許重名；(3)不便于實現(xiàn)文件共享。

兩級目錄結構：

構成：系統(tǒng)給每一個用戶建立一張獨立的用戶目錄表(UFD)，用來存放該用戶所有文件的FCB，UFD的結構與單級目錄表相似，它以一個目錄文件的形式存在磁盤上；整個文件系統(tǒng)有一張主目錄表(MFD)，其中的每一個表目(一行)用來存放一個UFD文件的名字、大小、存放位置等信息(目錄文件的FCB)。這樣就形成了兩級目錄。

功能：

優(yōu)點：解決了文件的重名問題和文件共享問題，提高搜索速度，查找時間降低

缺點：妨礙了用戶間的文件共享，增加了系統(tǒng)開銷

多級目錄結構：

構成：

將兩級目錄的這種層次結構推廣，就形成多級目錄。每一個目錄文件對應一張目錄表，其中既可以存放一般文件的FCB，也可以存放目錄文件的FCB。在多級目錄結構中,MFD演變?yōu)槲募到y(tǒng)的根目錄,在根目錄中可以存放一般文件的FCB,也可以存放目錄文的FCB。功能：

優(yōu)點：層次結構清晰，便于管理和保護；有利于文件分類；解決重名問題；提高文件檢索速度；能進行存取權限的控制

缺點：查找一個文件按路徑名逐層檢查，由于目錄文件和普通文件都放在外存，多次訪盤，影響速度磁盤空間的組織管理方法--空白文件目錄、空閑鏈表、位示圖、成組鏈--每種方法的數(shù)據(jù)結構，存儲分配和回收的方法空閑表法：為每個文件分配一塊連續(xù)的存儲空間按，即系統(tǒng)也為外存上的所有空閑區(qū)建立一張空閑表，每個空閑區(qū)對應于一個空閑表項，其中包括表項序號、該空閑區(qū)的第一個盤塊號、該區(qū)的空閑盤塊數(shù)等信息?？臻e鏈表法：空閑塊鏈法：將磁盤上所有的空閑塊拉成一條鏈，在鏈首設一個分配指針，在鏈尾設一個回收指針?？臻e塊的分配與回收分別在鏈的首尾進行。

2、空閑區(qū)鏈法：將磁盤上所有的空閑區(qū)拉成一條鏈，空閑區(qū)中要記錄本區(qū)包含的空閑塊數(shù)。存儲空間的分配與回收與內存的動態(tài)分區(qū)分配類似。位示圖法：空閑塊的組織：在內存中劃出連續(xù)若干個字，為每一個文件存儲器建立一張位示圖。磁盤的每一個物理塊都有一個二進制位與之對應。該位值是“0”為空閑、“1”為已分配。

存儲空間的分配與回收位示圖需要多少個字，決定于盤塊數(shù)。

申請物理塊時，可以在位示圖中順序查找一個或一組其值為0的位，計算并返回每位對應的物理塊號，分配物理塊，并將位示圖中對應的位置“1”；P130

回收物理塊時，將回收的物理塊號逆計算，得出塊在位示圖中的位置，并將對應的位置“0”。成組鏈表法：將系統(tǒng)的所有空白塊每N個組成一組(例如N=100；這N個空白塊位置不必連續(xù))；

將所有的空白塊組鏈接起來。鏈接的方法是：每一組的第一個空白塊存放前一組的盤塊總數(shù)和包含的每一個盤塊號；什么是文件保護，文件保護的措施主要有哪些文件的保護是指防止文件主或其他用戶無意或有意破壞文件內容。也指防止系統(tǒng)出現(xiàn)異常、病毒或其他自然因素對文件內容的破壞。文件保護采取的主要措施有：

(1)通過存取控制機制，來防止人為因素所造成的文件不安全性；

(2)通過磁盤容錯技術，來防止磁盤部分故障造成的文件不安全性；

(3)通過后備系統(tǒng)，來防止自然因素造成的整個文件存儲器的不安全性。

空閑磁盤空間的管理常采用哪幾種方式？UNIX系統(tǒng)采用的是何種方式？

空閑磁盤空間的管理常采用以下幾種方法：（1）空閑表法，屬于連續(xù)分配方式，它與內存管理中的動態(tài)分區(qū)分配方式相似。（2）空閑鏈表法，將所有空閑盤區(qū)鏈接成一條空閑鏈。根據(jù)構成鏈的基本元素不同，可分為空閑盤塊鏈和空閑盤區(qū)鏈。（3）位示圖法，利用二進制的一位來表示磁盤中每一個盤塊的使用情況，磁盤上的所有盤塊都有一個二進制位與之對應，從而由所有盤塊所對應的位構成一個集合，即位示圖。（4）成組鏈接法，結合空閑表法和空閑鏈表法而形成。UNIX系統(tǒng)采用的是成組鏈接法采用單級目錄能否滿足對目錄管理的主要要求？為什么？采用單級目錄不能完全滿足對目錄管理的主要要求，只能實現(xiàn)目錄管理最基本的功能即按名存取。由于單級目錄結構采用的是在系統(tǒng)只配置一張目錄表用來記錄系統(tǒng)中所有文件的相關信息，因此此目錄文件可能會非常大，在查找時速度慢，另外不允許用戶文件有重名的現(xiàn)象，再者由于單級目錄中要求所有用戶須使用相同的名字來共享同一個文件，這樣又會產生重名問題，因此不便于實現(xiàn)文件共享。1.有一計算機系統(tǒng)利用下圖所示的位示圖來管理空閑盤塊。盤塊的大小為1KB，現(xiàn)要為某文件分配兩個盤塊，試說明盤塊的具體分配過程。123456789101112131415161111111111111111121111111111111111311011111111111114111111011110111150000000000000000盤塊的具體分配過程如下：（1）從位示圖中順序掃描空閑盤塊，發(fā)現(xiàn)第一個為0的二進制數(shù)在行為i=3，列為j=3處；

（2）將上面找到的行列號轉換為對應的盤塊號：b=(3-1)*16+3=35;

（3）修改位示圖，把map[3,3]處設置為1，并將盤塊分配給文件；重復上述步驟分配第二個空閑盤塊，即map[4,7]，算出對應的盤塊號為55，設置map[i,j]=1并將盤塊分配出去。2.某操作系統(tǒng)的磁盤文件空間共有500塊，若用字長為32位的位示圖管理盤空間，試問：（1）位示圖需要多少個字？（2）地i字第j位對應的塊號是多少？（3）并給出申請/歸還一塊的流程圖解：（1）設位示圖需要x個字則32x=500x=15.63取x=16所以位示圖需要16個字（2）第i字第j位對應的塊號為：塊號=32i+j，i=0,1,2……….15,j=0,1,2,……….31,M=0,1,2…….499(3)申請/歸還的流程圖為：申請流程圖描述為：設申請塊號為M，則對應的位示圖的位置為i=M/32j=M%32所以塊號M對應的是第i個字的第j位，若該位為1，表示已經分配，申請失敗若該位為0，表示沒有分配，分配塊號成功，分配之后將該位置位1歸還流程圖表示為：根據(jù)塊號M計算出對應的i,ji=M/32j=M%32將第i個字的第j位置為0，歸還該塊的物理空間附錄資料：不需要的可以自行刪除玻璃知識大全

普通平板玻璃:

普通平板玻璃亦稱窗玻璃。平板玻璃具有透光、隔熱、隔聲、耐磨、耐氣候變化的性能，有的還有保溫、吸熱、防輻射等特征，因而廣泛應用于鑲嵌建筑物的門窗、墻面、室內裝飾等。

平板玻璃的規(guī)格按厚度通常分為2mm、3mm、4mm、5mm、和6mm，亦有生產8mm和10mm的。一般2mm、3mm厚的適用于民用建筑物，4mm--6mm的用于工業(yè)和高層建筑。

影響平板玻璃質量的缺陷主要有氣泡、結石和波筋。氣泡是玻璃體中潛藏的空洞，是在制造過程中的冷卻階段處理不慎而產生的。結石俗稱疙瘩，也稱沙粒，是存在于玻璃中的固體夾雜物，這是玻璃體內最危險的缺陷，它不僅破壞了玻璃制品的外觀和光學均一性，而且會大大降低玻璃制品的機械強度和熱穩(wěn)定性，甚至會使制品自行碎裂。

好的平板玻璃制品應具有以下特點：

1）是無色透明的或稍帶淡綠色

2）玻璃的薄厚應均勻，尺寸應規(guī)范

3）沒有或少有氣泡、結石和波筋、劃痕等疵點。

用戶在選購玻璃時，可以先把兩塊玻璃平放在一起，使相互吻合，揭開來時，若使很大的力氣，則說明玻璃很平整。另外要仔細觀察玻璃中有無氣泡、結石和波筋、劃痕等，質量好的玻璃距60厘米遠，背光線肉眼觀察，不允許有大的或集中的氣泡，不允許有缺角或裂子，玻璃表面允許看出波筋、線道的最大角度不應超過45度；劃痕沙粒應以少為佳。

玻璃在潮濕的地方長期存放，表面會形成一層白翳，使玻璃的透明度會大大降低，挑選時要加以注意。

熱熔玻璃

熱熔玻璃又稱水晶立體藝術玻璃，是目前開始在裝飾行業(yè)中出現(xiàn)的新家族。熱熔玻璃源于西方國家，近幾年進入我國市場。以前，我國市場上均為國外產品，現(xiàn)在國內已有玻璃廠家引進國外熱熔爐生產的產品。熱熔玻璃以其獨特的裝飾效果成為設計單位、玻璃加工業(yè)主、裝飾裝潢業(yè)主關注的焦點。熱熔玻璃跨越現(xiàn)有的玻璃形態(tài)，充分發(fā)揮了設計者和加工者的藝術構思，把現(xiàn)代或古典的藝術形態(tài)融入玻璃之中，使平板玻璃加工出各種凹凸有致、彩色各異的藝術效果。熱熔玻璃產品種類較多，目前已經有熱熔玻璃磚、門窗用熱熔玻璃、大型墻體嵌入玻璃、隔斷玻璃、一體式衛(wèi)浴玻璃洗臉盆、成品鏡邊框、玻璃藝術品等，應用范圍因其獨特的玻璃材質和藝術效果而十分廣泛。熱熔玻璃是采用特制熱熔爐，以平板玻璃和無機色料等作為主要原料，設定特定的加熱程序和退火曲線，在加熱到玻璃軟化點以上，經特制成型模模壓成型后退火而成，必要的話，再進行雕刻、鉆孔、修裁等后道工序加工。

夾層玻璃

夾層玻璃，就是在兩塊玻璃之間夾進一層以聚乙烯醇縮丁醛為主要成分的PVB中間膜。玻璃即使碎裂，碎片也會被粘在薄膜上，破碎的玻璃表面仍保持整潔光滑。這就有效防止了碎片扎傷和穿透墜落事件的發(fā)生，確保了人身安全。

在歐美，大部分建筑玻璃都采用夾層玻璃，這不僅為了避免傷害事故，還因為夾層玻璃有極好的抗震入侵能力。中間膜能抵御錘子、劈柴刀等兇器的連續(xù)攻擊，還能在相當長時間內抵御子彈穿透，其安全防范程度可謂極高。

現(xiàn)代居室，隔聲效果是否良好,已成為人們衡量住房質量的重要因素之一。使用了SaflexPVB中間膜的夾層玻璃能阻隔聲波，維持安靜、舒適的辦公環(huán)境。其特有的過濾紫外線功能，既保護了人們的皮膚健康，又可使家中的貴重家具、陳列品等擺脫褪色的厄運。它還可減弱太陽光的透射，降低制冷能耗。

夾層玻璃的諸多優(yōu)點，用在家居裝飾方面也會有意想不到的好效果。如許多家庭的門，包括廚房的門，都是用磨砂玻璃做材料。煮飯時廚房的油煙容易積在上面，如果用夾層玻璃取而代之，就不會有這個煩惱。同樣，家中大面積的玻璃間隔，對天生好動的小孩來說是個安全隱患，若用上夾層玻璃，家長就可以大大放心了。

夾層玻璃安全破裂，在重球撞擊下可能碎裂，但整塊玻璃仍保持一體性，碎塊和鋒利的小碎片仍與中間膜粘在一起。

鋼化玻璃需要較大撞擊力才碎，一旦破碎，整塊玻璃爆裂成無數(shù)細微顆粒，框架中僅存少許碎玻璃。

普通玻璃一撞就碎，典型的破碎狀況，產生許多長條形的銳口碎片。

夾絲玻璃破碎時，鏡齒形碎片包圍著洞口，且在穿透點四周留有較多玻璃碎片，金屬絲斷裂長短不一。

噴砂玻璃

噴砂玻璃用高科技工藝使平面玻璃的表面造成侵蝕，從而形成半透明的霧面效果，具有一種朦朧的美感。在居室的裝修中，噴砂玻璃可用于表現(xiàn)界定區(qū)域卻互不封閉的地方，如在餐廳和客廳之間，可用噴砂玻璃制成一道精美的屏風。

彩繪玻璃

彩繪玻璃是目前家居裝修中較多運用的一種裝飾玻璃。制作中，先用一種特制的膠繪制出各種圖案，然后再用鉛油描摹出分隔線，最后再用特制的膠狀顏料在圖案上著色。彩繪玻璃圖案豐富亮麗，居室中彩繪玻璃的恰當運用，能較自如地創(chuàng)造出一種賞心悅目的和諧氛圍，增添浪漫迷人的現(xiàn)代情調。

雕刻玻璃

雕刻玻璃分為人工雕刻和電腦雕刻兩種。其中人工雕刻利用嫻熟刀法的深淺和轉折配合，更能表現(xiàn)出玻璃的質感，使所繪圖案予人呼之欲出的感受。雕刻玻璃是家居裝修中很有品位的一種裝飾玻璃，所繪圖案一般都具有個性“創(chuàng)意”，反映著居室主人的情趣所在和追求。

鑲嵌玻璃

鑲嵌玻璃能體現(xiàn)家居空間的變化，是裝飾玻璃中具有隨意性的一種。它可以將彩色圖案的玻璃、霧面朦朧的玻璃、清晰剔透的玻璃任意組合，再用金屬絲條加以分隔，合理地搭配“創(chuàng)意”，呈現(xiàn)不同的美感，更加令人陶醉。

視飄玻璃

視飄玻璃是一種最新的高科技產品，是裝飾玻璃在靜止和無動感方面的一個大突破。顧名思義，它是在沒有任何外力的情況下，本身的圖案色彩隨著觀察者視角的改變而發(fā)生飄動，即隨人的視線移動而帶來玻璃圖案的變化、色彩的改變，形成一種獨特的視飄效果，使居室平添一種神秘的動感。

玻璃磚

玻璃磚的款式有透明玻璃磚、霧面玻璃磚、紋路玻璃磚幾種，玻璃磚的種類不同，光線的折射程度也會有所不同。玻璃磚可供選擇的顏色有多種。玻璃的純度是會影響到整塊磚的色澤，純度越高的玻璃磚，相對的價格也就越高。沒有經過染色的透明玻璃磚，如果純度不夠，其玻璃磚色會呈綠色，缺乏自然透明感。

空心玻璃磚以燒熔的方式將兩片玻璃膠合在一起，再用白色膠攪和水泥將邊隙密合，可依玻璃磚的尺寸、大小、花樣、顏色來做不同的設計表現(xiàn)。依照尺寸的變化可以在家中設計出直線墻、曲線墻以及不連續(xù)墻的玻璃墻。值得注意的是，在大面積的磚墻或有弧度的施工方式，需要拉銅筋來維持磚塊水平，而小面積磚墻施工中，需要在每個玻璃磚相連的角上放置專用固定架連接施工。

手工藝術玻璃是與整體環(huán)境融為一體的藝術品，除了擁有極佳的透光性外，其手工制作的獨特性及色彩的變化性也是為居家空間裝飾點綴加分的妙筆。在墻面、門板裝飾、燈墻、嵌燈的很多設計中都可以變化出新，其材質有別于一般以金屬或其他材質所制成的裝飾品，細致的手工表現(xiàn)均勻柔和之光感，是陽光溫和的轉述者。但由于單價較高，應用時可以與其他飾材混用作為點綴，營造良好的采光變化效果。

低輻射玻璃

低輻射玻璃又稱LOW-E（樓依）玻璃，是鍍膜玻璃家庭中的一員，此玻璃可減低室內外溫差而引起的熱傳遞。

它是一種既能像浮法玻璃一樣讓室外太陽能、可見光透過，又像紅外線反射鏡一樣，將物體二次輻射熱反射回去的新一代鍍膜玻璃。在任何氣候環(huán)境下使用，均能達到控制陽光、節(jié)約能源、熱量控制調節(jié)及改善環(huán)境。

行內人士還稱其為恒溫玻璃：即無論室內外溫差有多少，只要裝上低輻射玻璃，室內花很少的空調費用便可永遠維持冬暖夏涼的境地。

但要注意的是，低輻射玻璃除了影響玻璃的紫外光線、遮光系數(shù)外，還從某角度上觀察會小許不同顏色顯現(xiàn)在玻璃的反射面上。

夾層玻璃

夾層玻璃是指在兩片或多片玻璃之間夾上PVB中間膜，經過熱加壓后，就可制成建筑用夾層玻璃材料。夾層玻璃是目前惟一的多功能安全玻璃。這種玻璃所具有的安全可靠的特性體現(xiàn)在由PVB中間膜緊密粘合而成的玻璃不易因撞擊而破碎，即使受外力作用破碎，仍保持碎片與中間膜的粘連，不會從高處掉落；另外，PVB具有很強的韌性、不易被撞擊物體穿透。

夾層玻璃能抵御盜竊和暴力入侵，含有金屬篩網的夾層玻璃還能做成電子保密玻璃，可以替代現(xiàn)代人們?yōu)榱税踩?、防盜而在窗外安裝的鐵柵欄，避免家家安裝“鐵籠子”，影響建筑美觀。

夾層玻璃隔聲密封及控制陽光的特性是由PVB中間膜實現(xiàn)的。PVB中間膜能減少穿透玻璃的噪音數(shù)量，能隔除99％以上的紫外線，通過使用PVB中間膜過濾可見光并削弱其破壞能力，可有效降低室內制冷能耗。

夾層玻璃這樣的安全玻璃不僅迎合了消費者的需求，還提高了建筑設施的自身價值?，F(xiàn)在，有些住宅小區(qū)已開始采用夾層玻璃等安全玻璃做門窗，并以此作為吸引購房者的手段。

聰敏彩色玻璃

這種玻璃在空氣中出現(xiàn)某些化學物質時會改變顏色，這使它在環(huán)境監(jiān)視、醫(yī)學診斷以及家居裝飾等方面能發(fā)揮重要的作用。

美國加利福尼亞大學的科研人員研究一種制造玻璃用的溶液，在其中添加有高度選擇性的酶或蛋白質，在出現(xiàn)某些化學物質時，添加劑便會改變顏色。

鐳射玻璃

在玻璃或透明有機滌綸薄膜上涂敷一層感光層，利用激光在上刻劃出任意的幾何光柵或全息光柵，鍍上鋁（或銀、鋁）再涂上保護漆，這就制成了鐳射玻璃。它在光線照射下，能形成衍射的彩色光譜，而且隨著光線的入射角或人眼觀察角的改變而呈觀出變幻多端的迷人圖案。它使用壽命可達50年，而且正向家庭裝璜發(fā)展。

智能玻璃

這種玻璃是利用電致變色原理制成。它在美國和德國一些城市的建筑裝璜中很受青睞，智能玻璃的特點是，當太陽在中午，朝南方向的窗戶，隨著陽光輻射量的增加，會自動變暗，與此同時，處在陰影下的其它朝向窗戶開始明亮。裝上智能窗戶后，人們不必為遮擋驕陽配上暗色或裝上機械遮光罩了。嚴冬，這種朝北方向的智能窗戶能為建筑物提供70％的太陽輻射量，獲得漫射陽光所給予的溫暖。同時，還可使裝上變色玻璃的建筑物減少供暖和致冷需用能量的25％、照明的60％、峰期電力需要量的30％。

呼吸玻璃

同生物一樣具有呼吸作用，它用以排除人們在房間內的不舒適感。日本吉田工業(yè)公司應用德國專利稍加改進后，已研制成功一種能消除不舒適感的呼吸窗戶，命名為IFJ窗戶。經測定，裝有呼吸玻璃房間內的溫差僅有0．5攝氏度左右，特別適合人們的感官。不僅如此，呼吸玻璃還具有很高的節(jié)能效果。按常規(guī)，其空調負荷系數(shù)為80，裝上呼吸窗戶后，下降為51．9（系數(shù)愈小節(jié)能性愈好）。據(jù)報道，這種呼吸窗戶框架是以特制鋁型材料制成，外部采用隔熱材料，而窗戶玻璃則采用反射紅外線的雙層玻璃，在雙層玻璃中間留下12毫米的空隙充入惰性氣體氬，靠近房間內側的玻璃涂有一層金屬膜。

真空玻璃

這種玻璃是雙層的，由于在雙層玻璃中被抽成為真空，所以具有熱阻極高的特點，這是其它玻璃所不能比擬的。人們普遍認為，真空窗戶有很高的實用性?？崾?，室外高溫無法“鉆”入室內；嚴冬，房內的暖氣不會逸出，稱得上是抵御炎暑、寒冷侵襲的“忠誠衛(wèi)士”，而且沒有空調所帶來的種種弊端。

彩色鑲嵌玻璃

使用彩色鑲嵌玻璃不僅能給人帶來新的感覺，而且它本身具有現(xiàn)代造型，古典優(yōu)雅，融藝術性與實用性為一體，再加上巧妙的構思和嶄新的工藝技巧，可發(fā)揮個人審美觀點，根據(jù)各自的設計創(chuàng)意和巧思，隨意組合。如今比較流行的種類有：壓花、冰晶、鏡面、磨砂、磨邊和各種顏色彩色玻璃，用銅或鋁條金屬框架略作不同精致鑲拼搭配。

中空玻璃

中空玻璃是由兩層或兩層以上普通平板玻璃所構成。四周用高強度、高氣密，性復合粘結劑，將兩片或多片玻璃與密封條、玻璃條粘接密封，中間充入干燥氣體，框內充以干燥劑，以保證玻璃片間空氣的干燥度。其特性，因留有一定的空腔，而具有良好的保溫、隔熱、隔音等性能。主要用于采暖、空調、消聲設施的外層玻璃裝飾。其光學性能、導熱系數(shù)、隔音系數(shù)均應符合國家標準。

高性能中空玻璃

高性能中空玻璃除在兩層玻璃之間封入干燥空氣之外，還要在外側玻璃中間空氣層側，涂上一層熱性能好的特殊金屬膜，它可以阻隔太陽紫外線射入到室內的能量。其特性是有較好的節(jié)能效果、隔熱、保溫，改善居室內環(huán)境。外觀有八種色彩，富有極好的裝飾藝術價值。

鋼化玻璃

鋼化玻璃又稱強化玻璃。它是利用加熱到一定溫度后迅速冷卻的方法，或是化學方法進行特殊處理的玻璃。它的特性是強度高，其抗彎曲強度、耐沖擊強度比普通平板玻璃高3~5倍。安全性能好，有均勻的內應力，破碎后呈網狀裂紋。主要用于門窗、間隔墻和櫥柜門。鋼化玻璃還在耐酸、耐堿。一般厚度為2-5毫米。其規(guī)格尺寸為400毫米X900毫米、500毫米X1200毫米。

夾絲玻璃

夾絲玻璃別稱防碎玻璃。它是將普通平板玻璃加熱到紅熱軟化狀態(tài)時，再將預熱處理過的鐵絲或鐵絲網壓入玻璃中間而制成。它的特性是防火性優(yōu)越，可遮擋火焰，高溫燃燒時不炸裂，破碎時不會造成碎片傷人。另外還有防盜性能，玻璃割破還有鐵絲網阻擋。主要用于屋頂天窗、陽臺窗。

玻璃馬賽克

玻璃馬賽克又叫作玻璃錦磚或玻璃紙皮磚。它是一種小規(guī)格的彩色飾面玻璃。一般規(guī)格為20毫米×20毫米、30毫米×30毫米、40毫米×40毫米。厚度為4-6毫米。屬于各種顏色的小塊玻璃質鑲嵌材料。外觀有無色透明的，著色透明的，半透明的，帶金、銀色斑點、花紋或條紋的。正面是光澤滑潤細膩；背面帶有較粗糙的槽紋，以便于用砂漿粘貼。特性是：具有色調柔和、樸實、典雅、美觀大方、化學穩(wěn)定性、冷熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點。而且還有不變色、不積塵、容重輕、粘結牢等特性，多用于室內局部，陽臺外側裝飾。其抗壓強度、抗拉強度、盛開溫度、耐水、耐酸性均應符合國家標準。

1)什么是鋼化玻璃？

退火玻璃通過高溫和淬冷，表層形成強大的壓應力，使玻璃的機械強度數(shù)倍增加，即為鋼化玻璃。鋼化玻璃表面應力為：69～168Mpa。

2)什么是半鋼化玻璃？

退火玻璃通過高溫和淬冷，表層形成低于69MPa的壓應力，使玻璃的機械強度數(shù)倍增加，即為半鋼化玻璃。半鋼化玻璃表面應力為：24～69Mpa。