計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)內(nèi)容詳解

多道程序設(shè)計(jì)的概念：若干作業(yè)同時(shí)駐留主存。各作業(yè)輪流使用CPU。為什么文件系統(tǒng)具有文件分配存儲(chǔ)空間的能力：要把文件保存到存儲(chǔ)介質(zhì)上時(shí)，必須要記住那些存貯空間已經(jīng)被占用，那些存儲(chǔ)空間是空閑的，文件要被保存在空閑的空間去，否則會(huì)被破壞已經(jīng)保存的信息。分時(shí)操作系統(tǒng)中，每個(gè)用戶都感覺(jué)有一臺(tái)獨(dú)占的與自己交互的計(jì)算機(jī)。每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)生命周期，：這個(gè)周期從進(jìn)程被創(chuàng)建開(kāi)始，到進(jìn)程被撤銷。早期個(gè)人計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)管理一般采用單用戶連續(xù)存儲(chǔ)管理方式。按照組織方式分類文件，可以將文件分為邏輯文件和物理文件。。對(duì)資源采用搶奪式分配可以防止死鎖，能對(duì)處理器進(jìn)行搶奪式分配的算法有：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)，可搶占的最高優(yōu)先級(jí)算法。在批處理減分使得系統(tǒng)中，往往由分時(shí)系統(tǒng)控制的作業(yè)被稱為前臺(tái)作業(yè)，由批處理系統(tǒng)控制的作業(yè)被稱為后臺(tái)作業(yè)。操作系統(tǒng)為用戶提供兩種類型的使用接口。他們是操作員或用戶接口，和程序員或程序接口。操作系統(tǒng)為用戶程序完成與硬件相關(guān)和應(yīng)用無(wú)關(guān)的工作。進(jìn)程控制塊中的現(xiàn)場(chǎng)信息由中斷處理程序中斷處理前保存。文件系統(tǒng)中文件被按照名字存取是為了：方便用戶的使用。文件存儲(chǔ)與存儲(chǔ)管理密切相關(guān)，他們共同為用戶使用文件提供方便。文件系統(tǒng)的功能：方便用戶使用信息。提供用戶共享信息的手段。分配磁盤的存儲(chǔ)空間。操作系統(tǒng)的目標(biāo)：方便性：是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更容易使用。有效性：是計(jì)算機(jī)資源的使用更加有夏普，資源的利用率提高。可擴(kuò)充性：能方便的開(kāi)發(fā)，測(cè)試和引進(jìn)新的系統(tǒng)功能，以適應(yīng)計(jì)算機(jī)硬件和體系結(jié)構(gòu)的飛速發(fā)展以及用用的不斷擴(kuò)大的要求。開(kāi)放性。提供統(tǒng)一開(kāi)發(fā)的環(huán)境。操作系統(tǒng)的作用：操作系統(tǒng)是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)資源的管理者。操作系統(tǒng)是擴(kuò)充裸機(jī)功能的軟件。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)工作流程的管理者。分時(shí)系統(tǒng)：為解決批處理系統(tǒng)的無(wú)法人機(jī)交互問(wèn)題，為使多個(gè)用戶能夠同時(shí)使用主機(jī)資源。單刀批處理系統(tǒng)的特征；自動(dòng)性，順序性，單道性（內(nèi)存中僅能存放一道作業(yè)）多道批處理系統(tǒng)的特征：調(diào)度性，無(wú)序性，多道性。在分時(shí)系統(tǒng)中，用戶可以通過(guò)終端，分時(shí)系統(tǒng)的特征：多路性；獨(dú)立性；及時(shí)性；交互性。實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特征：多路性；獨(dú)立性，及時(shí)性；交互性；可靠性；分時(shí)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)的比較：交互性：與系統(tǒng)進(jìn)行廣泛的人機(jī)交互，如文件編譯，數(shù)據(jù)處理，資源共享，實(shí)時(shí)系統(tǒng)也具有交互性，但僅限于訪問(wèn)系統(tǒng)中某些特定的專用服務(wù)程序，交互性具有很大的限制，。及時(shí)性：分時(shí)系統(tǒng)在很短的時(shí)間內(nèi)獲得系統(tǒng)的響應(yīng)，此時(shí)間由人們所能接受的時(shí)間為準(zhǔn)。但實(shí)時(shí)系統(tǒng)的及時(shí)性由被控對(duì)象所要求的開(kāi)始截止時(shí)間和完成截止時(shí)間決定的，可靠性：實(shí)時(shí)系統(tǒng)要求非常高，分時(shí)系統(tǒng)要求較低。批處理系統(tǒng)，分時(shí)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)系統(tǒng)是三種基本的操作系統(tǒng)類型。如果一個(gè)操作系統(tǒng)中兼有其中兩個(gè)及以上，則稱為通用處理及系統(tǒng)。操作系統(tǒng)的基本特征：并發(fā)性（兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)完成。）共享性：止系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的作業(yè)同時(shí)使用。（資源共享分為：互斥共享，同時(shí)訪問(wèn)）虛擬：通過(guò)眸中技術(shù)，講一個(gè)物理試題變?yōu)槿舾蓚€(gè)邏輯上的對(duì)應(yīng)物。用來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬的技術(shù)，稱為虛擬技術(shù)。異步性：不確定性，程序執(zhí)行結(jié)果反而不確定性，程序不可再現(xiàn)性。多道程序環(huán)境下異步執(zhí)行。操作系統(tǒng)四個(gè)特征之間的關(guān)系：并發(fā)和共享是操作系統(tǒng)的最基本的特征。為了提高計(jì)算機(jī)資源的利用率，采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，是多個(gè)程序共享系統(tǒng)的資源并發(fā)的執(zhí)行。并發(fā)和共享互為存在的條件。虛擬以并發(fā)和資源共享為前提。（為解決這個(gè)問(wèn)題產(chǎn)生的）異步性是并發(fā)和共享的必然結(jié)果。（進(jìn)程之間相互影響。）操作系統(tǒng)的功能：處理機(jī)功能，存儲(chǔ)器功能，設(shè)備功能，文件管理和提供友好的用戶接口。處理及功能：主要是對(duì)處理機(jī)的分配和運(yùn)行進(jìn)行管理。包括進(jìn)程管理，有的還包括線程管理。進(jìn)程管理的主要功能包括：進(jìn)程控制：創(chuàng)建進(jìn)程等。進(jìn)程同步：對(duì)進(jìn)程的執(zhí)行順序進(jìn)行調(diào)度，使進(jìn)程更有效的執(zhí)行。進(jìn)程調(diào)度：分配到處理機(jī)的進(jìn)程。進(jìn)程通信：實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的信息交換。存儲(chǔ)器管理的功能：內(nèi)存分配，內(nèi)存保護(hù)，地址映射，內(nèi)存擴(kuò)充。虛存。設(shè)備管理的的功能：緩沖管理（緩和CPU和I/O設(shè)備速度的不匹配性矛盾。提高利用率和效率）設(shè)備分配（設(shè)備和設(shè)備控制器的分配）設(shè)備處理（響應(yīng)并處理設(shè)備控制器發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求。文件管理的功能：文件存儲(chǔ)空間的管理。目錄管理（實(shí)現(xiàn)文件的按名存取，提高文件的檢索速度）。文件的讀寫管理和保護(hù)。提供有好的用戶接口：命令接口，程序接口：圖形用戶接口。也可以說(shuō)是命令接口和系統(tǒng)接口。操作系統(tǒng)的四代變革：整體式系統(tǒng)。模塊化結(jié)構(gòu)。分層式結(jié)構(gòu)。微內(nèi)核是結(jié)構(gòu)。進(jìn)程與線程：進(jìn)程包括可執(zhí)行的程序，程序所需要的數(shù)據(jù)，程序連續(xù)執(zhí)行所需要的狀態(tài)信息。線程是進(jìn)程的細(xì)化。使進(jìn)程執(zhí)行的步驟。線程是系統(tǒng)調(diào)用的最小單位，進(jìn)程是系統(tǒng)資源分配的最小單位。任務(wù)是系統(tǒng)的最小工作單位。作業(yè)：是指用戶要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所做的工作的集合，如：一次用算過(guò)程，一次數(shù)據(jù)處理，一次信息查詢。作業(yè)時(shí)高級(jí)的宏觀的管理，進(jìn)程管理是低級(jí)的管理。任務(wù)是從系統(tǒng)的資源分配的角度來(lái)說(shuō)的，進(jìn)程是從處理機(jī)利用和工作流程的角度來(lái)說(shuō)的。操作系統(tǒng)的相關(guān)硬件的：時(shí)鐘：系統(tǒng)周期性取值。分為系統(tǒng)時(shí)鐘日歷時(shí)鐘，實(shí)時(shí)時(shí)鐘。中斷：正在執(zhí)行的工作被臨時(shí)打斷，這個(gè)工作被保存下來(lái)，轉(zhuǎn)去執(zhí)行別的程序，待中斷執(zhí)行結(jié)束后，返回繼續(xù)執(zhí)行。計(jì)算機(jī)分類：從計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)：?jiǎn)螜C(jī)操作系統(tǒng)，并行操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，分布式操作系統(tǒng)。從操作系統(tǒng)的工作角度上來(lái)說(shuō)：?jiǎn)斡脩?，批處理，分時(shí)，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。進(jìn)程的順序執(zhí)行的：指的是若干個(gè)程序或程序段之間必須嚴(yán)格按照某種順序，來(lái)執(zhí)行。僅當(dāng)前一段程序或程序段執(zhí)行完畢后，才能執(zhí)行后面的程序或程序段。程序的順序執(zhí)行的特征:順序性，（順序完成）；封閉性：程序執(zhí)行時(shí)獨(dú)占系統(tǒng)資源?？稍佻F(xiàn)性：初始條件相同，一個(gè)程序多次執(zhí)行，執(zhí)行結(jié)果是相同的。前趨圖：一個(gè)有向無(wú)限循環(huán)圖。（可能出現(xiàn)大題）程序的并發(fā)執(zhí)行的特征：間斷性，失去封閉性（程序本身的執(zhí)行受到外界程序的影響），不可再現(xiàn)性。進(jìn)程的特征：結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)程控制快。動(dòng)態(tài)性，并發(fā)性，獨(dú)立性（進(jìn)程實(shí)體是一個(gè)能夠獨(dú)立運(yùn)行，獨(dú)立分享資源和獨(dú)立接受調(diào)度的基本單位。）異步性：進(jìn)程可獨(dú)自的不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)。進(jìn)程的三種狀態(tài)：已獲得CPU以外的所有資源，得到CPU后就可自行，執(zhí)行狀態(tài)：正在CPU上執(zhí)行，阻塞狀態(tài)，正在執(zhí)行的進(jìn)程因某種事件的發(fā)生而暫時(shí)無(wú)法執(zhí)行。進(jìn)程控制快所包含的內(nèi)容：進(jìn)程標(biāo)識(shí)符：用于唯一的標(biāo)志系統(tǒng)中的某個(gè)進(jìn)程。進(jìn)程之間的家族關(guān)系。處理及狀態(tài)：用于CPU轉(zhuǎn)換時(shí)保存現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。主要用于處理機(jī)中各種寄存器內(nèi)容的組成。進(jìn)程調(diào)度和狀態(tài)信息：用于進(jìn)程的調(diào)度和狀態(tài)信息。進(jìn)程狀態(tài)，優(yōu)先級(jí)，等待時(shí)間的綜合，數(shù)據(jù)和程序的地址。進(jìn)程同步和通信信息。資源清單和進(jìn)程隊(duì)列指針等。5.系統(tǒng)狀態(tài)：管tai和核心態(tài)，具有較高的特權(quán)，能夠執(zhí)行一切程序，訪問(wèn)所有存儲(chǔ)器和寄存器。操作系統(tǒng)內(nèi)核在該狀態(tài)下。46.用戶狀態(tài)：也叫目態(tài)。只能執(zhí)行規(guī)定的指令，訪問(wèn)規(guī)定的寄存器和存儲(chǔ)區(qū)。47.導(dǎo)致進(jìn)程創(chuàng)建的原因：分時(shí)系統(tǒng)的用戶登錄，批處理系統(tǒng)中的作業(yè)調(diào)度。48.進(jìn)程創(chuàng)建的具體過(guò)程：先從PCB集合中申請(qǐng)一個(gè)空閑的PCB，在為新進(jìn)程分配內(nèi)存等資源，并根據(jù)父進(jìn)程提供的參數(shù)和分配到的資源情況來(lái)對(duì)PCB進(jìn)行初始化，最后將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列。9.進(jìn)程的終止具體過(guò)程：找到要終止的進(jìn)程的PCB，若該進(jìn)程正在執(zhí)行，則終止他的執(zhí)行，并置重新調(diào)度標(biāo)志，終止屬于該進(jìn)程的所有子孫進(jìn)程，釋放進(jìn)程擁有的全部資源，將終止進(jìn)程移除他所在的隊(duì)列并回收PCB。0.進(jìn)程阻塞的具體過(guò)程：停止進(jìn)程的執(zhí)行，將其狀態(tài)改為阻塞狀態(tài)，并把他的PCB插入阻塞隊(duì)列，轉(zhuǎn)調(diào)度程序重新調(diào)度。51.喚醒進(jìn)程的具體過(guò)程;等待隊(duì)列中移出該進(jìn)程，調(diào)用喚醒原語(yǔ)將該進(jìn)程的額狀態(tài)從阻塞抬轉(zhuǎn)換成就緒狀態(tài)。插入就緒隊(duì)列。52.進(jìn)程掛起的具體操作：若進(jìn)程為活動(dòng)阻塞，否則將他轉(zhuǎn)換成就緒隊(duì)列，將PCB復(fù)制到指定的內(nèi)存區(qū)域進(jìn)行考察，若掛起錢進(jìn)程正在執(zhí)行，則需要重新調(diào)度。53.臨界資源：一次只能允許一個(gè)進(jìn)程使用，如果多個(gè)進(jìn)程同時(shí)使用這些資源，則有可能造成系統(tǒng)的混亂。這些資源。54.臨界區(qū)：訪問(wèn)進(jìn)程的那段代碼被稱為臨界區(qū)。55.進(jìn)程同步遵循的規(guī)律：空閑等待，忙則等待，有限等待。讓權(quán)等待。56.管程：一組局部的變量，對(duì)局部變量進(jìn)行操作的一組過(guò)程，以及對(duì)局部變量初始化的語(yǔ)句系列構(gòu)成的一個(gè)軟件模塊。57.管程的特點(diǎn)：管程的局部變量只能被局部與管程內(nèi)部的過(guò)程訪問(wèn)；進(jìn)入管程需要調(diào)用管程提供的管程入口。58.任意時(shí)刻最多只能允許一個(gè)進(jìn)程在管程中執(zhí)行。9.進(jìn)程通信類型：共享存儲(chǔ)系統(tǒng)，消息傳遞系統(tǒng)，管道通信。0.線程的類型：用戶級(jí)線程和內(nèi)核級(jí)線程。用戶級(jí)線程：用戶控制，調(diào)度靈活，獨(dú)立于系統(tǒng)內(nèi)核，可運(yùn)行在不同的操作系統(tǒng)之下。缺點(diǎn)：易引起阻塞，消弱了進(jìn)程的并發(fā)性。進(jìn)程切換時(shí)，強(qiáng)行中斷某個(gè)執(zhí)行的線程，很難實(shí)現(xiàn)不同線程的并發(fā)。內(nèi)核級(jí)線程：有系統(tǒng)內(nèi)核完成：系統(tǒng)以線程為調(diào)度單位，進(jìn)行線程切換時(shí)，要同時(shí)保存整個(gè)進(jìn)程的上下文以及線程的上下文信息。在某一線程阻塞時(shí)，可調(diào)度別的線程，但是切換線程是，需要進(jìn)行模式切換。調(diào)度目標(biāo)防止進(jìn)程不能長(zhǎng)期獲得調(diào)度，盡量提高處理器的吞吐率，提高系統(tǒng)的額吞吐量，減少進(jìn)程的額響應(yīng)時(shí)間。進(jìn)程調(diào)度面向用戶的原則：響應(yīng)時(shí)間（用戶通過(guò)鍵盤提交一個(gè)請(qǐng)求后，直到系統(tǒng)首次響應(yīng)為止的時(shí)間）周轉(zhuǎn)時(shí)間：作業(yè)提交給系統(tǒng)，到完成為止的而這段時(shí)間的間隔。截止時(shí)間：某任務(wù)必須開(kāi)始執(zhí)行的最后時(shí)間。面向系統(tǒng)的原則：系統(tǒng)吞吐量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)系統(tǒng)完成的作業(yè)數(shù)。中央處理器利用率，各類資源的平很實(shí)用，公平性，優(yōu)先級(jí)、。進(jìn)程調(diào)度的類型：長(zhǎng)城調(diào)度（調(diào)度作業(yè)或用戶創(chuàng)建進(jìn)程），短程調(diào)度（決定就緒隊(duì)列中那個(gè)進(jìn)程獲得系統(tǒng)資源），中程調(diào)度（對(duì)換）。進(jìn)程調(diào)度算法：先來(lái)先服務(wù)（FCFS），短進(jìn)程優(yōu)先（SPN）時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法，基于優(yōu)先級(jí)的調(diào)度算法。剩余時(shí)間最短優(yōu)先。響應(yīng)比高者優(yōu)先。反饋調(diào)度算法。實(shí)時(shí)調(diào)度算法：基于時(shí)間片的輪轉(zhuǎn)算法，基于優(yōu)先級(jí)的菲薄度算法，基于優(yōu)先級(jí)的剝奪點(diǎn)剝奪算法，以及立即剝奪調(diào)度算法?；コ馀c同步的解決方法：軟件方法，硬件方法，信號(hào)量方法，管程。引起死鎖的原因：互斥，占有且等待，非剝奪，循環(huán)等待。解決思索的方法：預(yù)防死鎖，避免死鎖，解除死鎖。預(yù)防死鎖：限制四種原因。1、 離散分配和連續(xù)分配的異同點(diǎn)：連續(xù)存儲(chǔ)方式是指為用戶程序分配一個(gè)連續(xù)的內(nèi)存空間；連續(xù)分配會(huì)形成碎片，雖然緊湊可拼接成大塊空間，但開(kāi)銷較大，離散分配將進(jìn)程分散的裝入許多不聯(lián)結(jié)的分區(qū)中。以下是自己的分析和總結(jié)出來(lái)的，僅供參考：相同點(diǎn)：都是對(duì)存儲(chǔ)器管理的一種方法，離散分配在每一段或頁(yè)也是連續(xù)分配的；不同點(diǎn)：（1）連續(xù)分配不需要地址變換機(jī)構(gòu)，所以說(shuō)實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，而離散分配需要，所以現(xiàn)實(shí)相對(duì)復(fù)雜；（2） 連續(xù)分配容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片，對(duì)存儲(chǔ)器利用率不是很高，離散分配相對(duì)來(lái)說(shuō)內(nèi)存碎片較少；（3） 連續(xù)分配對(duì)存儲(chǔ)器沒(méi)有保護(hù)功能，而離散分配可以通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的訪問(wèn)權(quán)限位來(lái)達(dá)到保護(hù)的目的；（4） 連續(xù)分配不利于存儲(chǔ)器的共享，而離散分配可以很好的實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器共享；（5） 連續(xù)分配對(duì)于虛擬存儲(chǔ)器的現(xiàn)實(shí)不是很好，因?yàn)椴荒軓倪壿嬌蠑U(kuò)大內(nèi)存，所以虛擬存儲(chǔ)器基本上都是采用離散分配現(xiàn)實(shí)的。2、 重定位的概念：答：通常是把在裝入時(shí)對(duì)目標(biāo)程序中指令和數(shù)據(jù)的修改過(guò)程稱為重定位。由于一個(gè)作業(yè)裝入到與其地址空間不一致的存儲(chǔ)空間所引起的，對(duì)有關(guān)地址部分的調(diào)整過(guò)程稱為地址的重定位。這個(gè)調(diào)整過(guò)程就是把作業(yè)地址空間中使用的邏輯地址變換成主存中物理地址的過(guò)程。這種地址變換也稱為地址映射.（下面幫助理解）重定位類型：1靜態(tài)重定位（1） 含義：靜態(tài)重定位是在程序運(yùn)行之前由裝配程序完成的。（2） 優(yōu)點(diǎn)：它的主要優(yōu)點(diǎn)是，無(wú)需增加硬件地址變換機(jī)構(gòu)，因而可在一般計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。（3） 缺點(diǎn)主要缺點(diǎn)有：要求給每個(gè)作業(yè)分配一個(gè)連續(xù)的存儲(chǔ)空間，且在作業(yè)的整個(gè)執(zhí)行期間不能再移動(dòng)，因而也就不能實(shí)現(xiàn)重新分配主存。用戶必須事先確定所需的存儲(chǔ)量，若所需的存儲(chǔ)量超過(guò)可用存儲(chǔ)空間時(shí)，用戶必須考慮覆蓋結(jié)構(gòu)。用戶之間難以共享主存中的同一程序副本。2動(dòng)態(tài)重定位（1） 含義：動(dòng)態(tài)重定位是在程序執(zhí)行過(guò)程中由硬件地址變換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。（2） 例子：最簡(jiǎn)單的辦法是利用一個(gè)重定位寄存器。該寄存器的值由調(diào)度程序根據(jù)作業(yè)分配到的存儲(chǔ)空間的起始地址來(lái)設(shè)定。在具有這種地址變換機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，當(dāng)作業(yè)執(zhí)行時(shí)，不是根據(jù)CPU給出的邏輯地址去訪問(wèn)主存，而是將邏輯地址與重定位寄存器中的內(nèi)容相加后得到的地址作為訪問(wèn)主存的地址。（3） 動(dòng)態(tài)重定位的主要優(yōu)點(diǎn)有：用戶作業(yè)不要求分配連續(xù)的存儲(chǔ)空間。用戶作業(yè)在執(zhí)行過(guò)程中，可以動(dòng)態(tài)申請(qǐng)存儲(chǔ)空間和在主存中移動(dòng)。有利于程序段的共享。（4） 動(dòng)態(tài)重定位的主要缺點(diǎn)有：需要附加的硬件支持。實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)管理的軟件算法比較復(fù)雜。3、 分段、分頁(yè)異同點(diǎn)：（P138）相同點(diǎn)：兩者都采用離散分配方式，且都要通過(guò)地址映射機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)地址變換。不同點(diǎn)：（1）頁(yè)是信息的物理單位，用離散方式消減內(nèi)存外零頭，提高內(nèi)存利用率，出于系統(tǒng)管理需要。段是信息的邏輯單位，更好滿足用戶需要。（2） 頁(yè)的大小由系統(tǒng)固定，邏輯地址分頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址，有機(jī)器硬件實(shí)現(xiàn)， 頁(yè)面大小只有一種。段長(zhǎng)根據(jù)信息性質(zhì)劃分，不固定。（3） 分頁(yè)地址空間是一維的，程序員只需利用一個(gè)記憶符，即可表示一個(gè)地址。分段的作業(yè)地址空間是二維的，既需給出段名，也要給出段內(nèi)地址。4、 為什么說(shuō)分段比分頁(yè)易于實(shí)現(xiàn)共享：答：分段可以直接以段位單位實(shí)現(xiàn)共享；通常一個(gè)完整的程序都存在一個(gè)段中，所以以段的形式共享就能完整共享一個(gè)程序（不論這個(gè)程序有多大，因?yàn)橐粋€(gè)程序通常是不能跨段運(yùn)行的），而分頁(yè)的話，一個(gè)程序可能需要多個(gè)頁(yè)，這樣就需要共享多個(gè)頁(yè)，所以沒(méi)有段共享來(lái)的方便。5、 什么是虛擬存儲(chǔ)器：答：具有請(qǐng)求調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量加以擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)。局部性原理虛擬存儲(chǔ)器是由操作系統(tǒng)提供的一個(gè)假想的特大存儲(chǔ)器，是操作系統(tǒng)采用內(nèi)外存的交換技術(shù)邏輯上提供對(duì)物理內(nèi)存的擴(kuò)充。采用虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)時(shí)，操作系統(tǒng)根據(jù)程序執(zhí)行的情況，隨機(jī)對(duì)每個(gè)程序進(jìn)行換入、換出，用戶卻沒(méi)有察覺(jué)，得到了一個(gè)比真實(shí)內(nèi)存空間大得多的地址空間。所以從邏輯上說(shuō)采用虛擬存儲(chǔ)器能擴(kuò)大內(nèi)存存儲(chǔ)空間。6、 什么是邏輯地址與物理地址以及二者之間的轉(zhuǎn)換答：在有地址變換功能的計(jì)算機(jī)中，訪內(nèi)指令給出的地址（操作數(shù)）叫邏輯地址，也叫相對(duì)地址。物理地址也叫實(shí)際地址或絕對(duì)地址。邏輯地址加上偏移地址就是物理地址。當(dāng)對(duì)源程序進(jìn)行編譯時(shí)，編譯后一個(gè)目標(biāo)程序所限定的地址范圍稱為該作業(yè)的邏輯地址空間。所謂物理空間（也稱存儲(chǔ)空間）是指主存中物理單元的集合。這些單元的編號(hào)稱為物理地址或絕對(duì)地址。因此，物理空間的大小，是由主存的實(shí)際容量決定的。把作業(yè)地址空間中使用的邏輯地址變換成主存中物理地址的過(guò)程。這種地址變換也稱為地址映射.7、 四種請(qǐng)求分頁(yè)的置換算法（OPT、FIFO、LRU、CLOCK）原理特點(diǎn)，會(huì)計(jì)算缺頁(yè)次數(shù)：答：（1）最佳置換算法（OPT）:最好的性能，難于實(shí)現(xiàn)。置換的頁(yè)是最晚被使用的（2） 先進(jìn)先出頁(yè)面置換算法（FIFO）:置換駐留內(nèi)存最久的頁(yè)面，性能較差，實(shí)際有用較少。（3） 最近最久未使用（LRU）置換算法：該算法賦予每個(gè)頁(yè)面一個(gè)訪問(wèn)字段，記錄自上次被訪問(wèn)以來(lái)所經(jīng)歷的時(shí)間，每次淘汰時(shí)間最久的。需要的硬件支持：為進(jìn)程的每個(gè)頁(yè)面配置一個(gè)移位寄存器，值最小的頁(yè)面將被置換，或者設(shè)置一個(gè)棧，訪問(wèn)頁(yè)面時(shí)，將該頁(yè)壓棧，棧低即為淘汰頁(yè)。（4） Clock算法：LRU算法較好，但須硬件支持，實(shí)際多采用近似算法如Clock1） 、簡(jiǎn)單Clock算法（NotRecentlyUsed）：為每頁(yè)設(shè)置一訪問(wèn)位，所要頁(yè)鏈接成循環(huán)隊(duì)列，某頁(yè)被訪問(wèn)，置為1，按FIFO依次檢查，如為0換出，如為1，置0，向后繼續(xù)查找，到最后仍為1，再返回隊(duì)首。2） 、改進(jìn)型Clock算法：考慮頁(yè)面使用情況和是否重寫磁盤，未使用過(guò)的頁(yè)和未被修改過(guò)的頁(yè)即為最佳淘汰頁(yè)。1，說(shuō)明I/O控制發(fā)展的主要推動(dòng)因素：（也是映入緩沖去的原因）（1） 力圖減少cpu對(duì)I/O設(shè)備的干預(yù)，把cpu從繁雜的i/o控制中解脫出來(lái)。以充分發(fā)揮cpu對(duì)設(shè)備的處理能力。（2） （2）緩和cpu的高速型和輸入輸出設(shè)備的低俗性之間的矛盾。（3） 提高并行性。什么事中斷？中斷是計(jì)算機(jī)正在執(zhí)行期間，系統(tǒng)內(nèi)部或外部設(shè)備發(fā)生了某一件緊要解決的時(shí)間，使得CPU暫停執(zhí)行當(dāng)前指令，轉(zhuǎn)而執(zhí)行別的指令。待處理完成某一指令后返回繼續(xù)執(zhí)行。Cpu響應(yīng)中斷的一般過(guò)程：（1）保存現(xiàn)場(chǎng)。（2）轉(zhuǎn)中斷處理程序進(jìn)行中斷處理。（3）中斷返回。中斷驅(qū)動(dòng)I/o方式和DMA方式之間的異同：i/o中斷頻率，（輸入輸出較為頻繁），數(shù)據(jù)的傳送方式。為什么要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的獨(dú)立性，為什么要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的獨(dú)立性？可是應(yīng)用程序獨(dú)立與具體的物理設(shè)備，顯著的改善資源的利用率以及適應(yīng)性。獨(dú)立與設(shè)備的類型，更方便得進(jìn)行輸入輸出重定向。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備的獨(dú)立性：在應(yīng)用程序中應(yīng)使用邏輯設(shè)備名稱來(lái)請(qǐng)求使用某種設(shè)備，而系統(tǒng)中必須具有一張邏輯設(shè)備表來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯設(shè)備到物理設(shè)備的映射，其中每一項(xiàng)應(yīng)包括邏輯設(shè)備名，物理設(shè)備名，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序入口地址三項(xiàng)，什么事虛擬設(shè)備？實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備等關(guān)鍵年技術(shù)是什么？通過(guò)某種虛擬技術(shù)，將一臺(tái)物理設(shè)備轉(zhuǎn)換成若干邏輯設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶對(duì)物理設(shè)備的同時(shí)共享。由于多態(tài)邏輯設(shè)備實(shí)際上并不存在，而只是給用戶的一種錯(cuò)覺(jué)，因此稱為虛擬設(shè)備。虛擬設(shè)備通過(guò)可共享的告訴的磁盤上開(kāi)辟的兩個(gè)大的存儲(chǔ)空間以及預(yù)輸入緩輸出技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)、spopling系統(tǒng)有哪些部分組成？由磁盤上的輸入輸出井，內(nèi)存中的輸入緩存區(qū)，輸出緩沖區(qū)以及輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)備處理程序具有哪些功能？（1）接受由i/o進(jìn)程發(fā)來(lái)的i/o命令和參數(shù)，并將命令中的抽象要求轉(zhuǎn)化成具體要求，（2）檢查用戶i/o請(qǐng)求的合法性（3）了解I/o設(shè)備的狀態(tài)。文件的定義：具有文件名的一組相關(guān)信息的集合，文件名有文件創(chuàng)建者在創(chuàng)建文件時(shí)給出，文件系統(tǒng)：操作系統(tǒng)中與文件管理有關(guān)的恩啊部分軟件以及他們管理的文件和文件屬性的集合。文件系統(tǒng)的對(duì)象和屬性：文件目錄和文件存儲(chǔ)器，對(duì)對(duì)箱操作和管理的軟件集合。文件系統(tǒng)的接口（11，，1,2,13是文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)的操作：創(chuàng)建，刪除，讀寫，設(shè)置文件的指針，打開(kāi)關(guān)閉文件。文件的分類：從邏輯角度上來(lái)說(shuō)：文件分為有結(jié)構(gòu)穩(wěn)健和無(wú)結(jié)構(gòu)