西北工業(yè)大學(xué)運算機(jī)操作系統(tǒng)溫習(xí)提綱

Chapter11.操作系統(tǒng)概念：運算機(jī)系統(tǒng)軟硬件資源的治理者；為用戶提供一臺等價的擴(kuò)展機(jī)械或虛擬機(jī)；最重要、最大體、最復(fù)雜的系統(tǒng)程序，操縱應(yīng)用程序執(zhí)行的程序。2.通道：用于操縱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，停止原先工作，轉(zhuǎn)去向理該中斷事件，完畢后回到原先斷點繼續(xù)工作。3.分時系統(tǒng)：多個用戶同時通過自己的終端，以交互的方式利用運算機(jī)，共享主機(jī)中的資源。通常按時刻片分派：各個程序在CPU上執(zhí)行的輪換時刻。同時性：也稱為多路性。假設(shè)干用戶同時與一臺運算機(jī)相連，宏觀上看各個用戶在同時利用運算機(jī)，他們是并行的；微觀上看各個用戶在連番利用運算機(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，并依照系統(tǒng)的響應(yīng)結(jié)果再向系統(tǒng)發(fā)出請求，直至取得中意的結(jié)果。獨立性：每一個用戶利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)該在較短的時刻內(nèi)取得響應(yīng)。多用戶分時操作系統(tǒng)是現(xiàn)今利用最普遍的一類操作系統(tǒng)。Chapter21.操作系統(tǒng)的功能：處置機(jī)治理、存儲治理、設(shè)備治理、文件治理、用戶接口。2.操作系統(tǒng)的特點并發(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刻段內(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)程一路利用?；コ夤蚕矸绞?，臨界資源/同時訪問方式。虛擬：通過某種技術(shù)把一個物理實體變成假設(shè)干個邏輯上的對應(yīng)物。異步：不確信性，指進(jìn)程的執(zhí)行順序和執(zhí)行時刻的不確信性；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，“時走時停”，不可預(yù)知每一個進(jìn)程的運行推動快慢。3.操作系統(tǒng)的分類批處置操作系統(tǒng)優(yōu)缺點：優(yōu)勢：作業(yè)流程自動化→資源利用率高吞吐量大——單位時刻內(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)時刻長調(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)，輸入到運算機(jī)系統(tǒng)中，在系統(tǒng)中形成一個自動轉(zhuǎn)接的持續(xù)作業(yè)流3.啟動操作系統(tǒng)4.系統(tǒng)自動、依次執(zhí)行每一個作業(yè)5.由操作員將作業(yè)結(jié)果交給用戶分時操作系統(tǒng)原理：分時確實是把運算機(jī)的系統(tǒng)資源（尤其是CPU時刻）進(jìn)行時刻上的分割，每一個時刻段稱為一個時刻片，每一個用戶依次連番利歷時刻片。優(yōu)缺點：優(yōu)勢：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，感覺不到運算機(jī)為其它用戶效勞。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)的大體屬性。調(diào)度機(jī)制：1.一臺主機(jī)連接了假設(shè)干個終端2.每一個終端有一個用戶利用3.交互式的向系統(tǒng)提出命令請求4.系統(tǒng)同意每一個用戶的命令5.歷時刻片輪轉(zhuǎn)方式處置效勞請求6.通過交互方式在終端上顯示結(jié)果7.用戶依照上步結(jié)果發(fā)出下道命令實時操作系統(tǒng)原理：能夠在指定或確信的時刻內(nèi)完成系統(tǒng)功能和對外部或內(nèi)部、同步或異步時刻做出響應(yīng)的系統(tǒng)。在實時計算中，系統(tǒng)的正確性不單單依托于計算的邏輯結(jié)果，而且依托于結(jié)果產(chǎn)生的時刻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、輸出別離組織成獨立的任務(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)多處置機(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)挪用式通過程序陷入內(nèi)核實現(xiàn)，內(nèi)核完成相應(yīng)的效勞后返回應(yīng)用程序，同時返回結(jié)果給用戶。微內(nèi)核：大體思想：良好的結(jié)構(gòu)化、模塊化，最小的公共效勞；設(shè)計目標(biāo)：使內(nèi)核盡可能小，功能盡可能少（大體），把其他所有功能放到核外的用戶級來完成。提供大體效勞：（有限的）進(jìn)程治理和調(diào)度；進(jìn)程間的通信機(jī)制；（某些）存儲治理；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)運行全進(jìn)程操縱提供的功能。脫機(jī)用戶接口（批處置）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)效勞而設(shè)置，由一組系統(tǒng)挪用命令組成。2.作業(yè)：用戶在一次計算進(jìn)程中或一次事務(wù)處置進(jìn)程中，要求運算機(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)說明書三部份組成作業(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)挪用：操作系統(tǒng)提供給軟件開發(fā)人員的唯一接口，開發(fā)人員可利用它利用系統(tǒng)功能。系統(tǒng)挪用實現(xiàn)進(jìn)程：系統(tǒng)挪用與一般挪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)挪用是動態(tài)挪用，而一般挪用是靜態(tài)挪用系統(tǒng)挪用程序中不包括被挪用代碼，用戶程序長度縮短；當(dāng)OS升級時，挪用方?jīng)]必要改變挪用地址和返回地址都是不固定的，系統(tǒng)挪用指令中不包括挪用地址，只包括功能號一般進(jìn)程挪用被挪用代碼與挪用代碼在同一程序之內(nèi)。挪用地址是固定的，包括在挪用語句中；返回地址是不固定的Chapter41.進(jìn)程概念：是具有獨建功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分派和調(diào)度的獨立單位。進(jìn)程的特點：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”等進(jìn)程，具有必然的生命期，是動態(tài)地產(chǎn)生、轉(zhuǎn)變和消亡的。并發(fā)性：進(jìn)程之間的動作在時刻上能夠重疊，即系統(tǒng)中有假設(shè)干進(jìn)程都已經(jīng)“開始”但又沒有“終止”，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)度和資源分派的獨立單位，它具有相對獨立的功能，擁有自己獨立的進(jìn)程操縱塊PCB。異步性：各個并發(fā)進(jìn)程依照各自獨立的、不可預(yù)知的速度向前推動。交互性：并發(fā)進(jìn)程之間具有直接或間接的關(guān)系，在運行進(jìn)程中需要進(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)程的存在是臨時的，程序的存在是永久的4.一個程序能夠?qū)?yīng)多個進(jìn)程，一個進(jìn)程能夠包括多個程序2.進(jìn)程操縱塊PCB：系統(tǒng)為了治理進(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)程的外部特點，描述進(jìn)程的轉(zhuǎn)變進(jìn)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)的什么緣故說PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志1.包括了進(jìn)程的描述信息和操縱信息，2.是進(jìn)程的動態(tài)特點的集中反映，3.系統(tǒng)依照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)程占有CPU，并在CPU上運行就緒狀態(tài)（Ready）：一個進(jìn)程已經(jīng)具有運行條件，但由于無CPU臨時不能運行的狀態(tài)（當(dāng)調(diào)度給其CPU時，當(dāng)即能夠運行）阻塞狀態(tài)（Block）：指進(jìn)程因等待某種事件的發(fā)生而臨時不能運行的狀態(tài)（即便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：時刻片用完或在搶占式調(diào)度中有更高優(yōu)先級的進(jìn)程變成績緒運行→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)是一種資源分派，處置機(jī)調(diào)度是對處置機(jī)資源進(jìn)行分派。解決問題：按什么原那么分派CPU、何時分派CPU、如何分派CPU目標(biāo)：高CPU的利用率、大吞吐量、快響應(yīng)時刻。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，一次提交的假設(shè)干個流程，其中每一個程序依照進(jìn)程調(diào)度。中級調(diào)度：涉及進(jìn)程在內(nèi)外存間的互換，從存儲器資源治理的角度來看，把進(jìn)程的部份或全數(shù)換出到外存上，將當(dāng)前進(jìn)程所需部份換入到內(nèi)存。低級調(diào)度：也稱進(jìn)程調(diào)度、微觀調(diào)度，從處置機(jī)資源分派的角度來看，處置機(jī)需要常常選擇就緒進(jìn)程或線程進(jìn)入運行狀態(tài)。2.調(diào)度算法（計算題）先來先效勞：依照作業(yè)提交或進(jìn)程變成績緒狀態(tài)的前后順序分派CPU。短作業(yè)優(yōu)先：對估量執(zhí)行時刻短的作業(yè)（進(jìn)程）優(yōu)先分派處置機(jī)。平均周轉(zhuǎn)時刻最小。時刻片輪轉(zhuǎn)算法：通過時刻片輪轉(zhuǎn)，提高進(jìn)程并發(fā)性和響應(yīng)時刻特性，提高資源利用率。基于優(yōu)先級的調(diào)度算法：系統(tǒng)為每一個進(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)度時從就緒隊列被選擇優(yōu)先級最高的進(jìn)程投入運行，僅當(dāng)占用CPU的進(jìn)程運行終止或因某種緣故不能繼續(xù)運行時，系統(tǒng)才進(jìn)行從頭調(diào)度。多級隊列算法：依照作業(yè)或進(jìn)程的性質(zhì)或類型的不同，將就緒隊列再分為假設(shè)干個子隊列。每一個作業(yè)固定歸入一個隊列。各隊列不同處置，不同隊列可有不同的優(yōu)先級、時刻片長度、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.多處置機(jī)調(diào)度相關(guān)名詞：對稱式多處置系統(tǒng)（SMP）：各CPU之間共享內(nèi)存子系統(tǒng)和總線結(jié)構(gòu)。雖然同時利用多個CPU，可是從治理的角度來看，它們的表現(xiàn)就像一臺單機(jī)一樣。非對稱式多處置系統(tǒng)（ASMP）：主－從處置機(jī)系統(tǒng)，由主處置機(jī)治理一個公共就緒隊列，并分派進(jìn)程給從處置機(jī)執(zhí)行。各個處置機(jī)有固定分工，如執(zhí)行OS的系統(tǒng)功能，I/O處置。成組調(diào)度（gangscheduling）：將一個進(jìn)程中的一組線程，每次分派時同時到一組處置機(jī)上執(zhí)行，在剝奪處置機(jī)時也同時對這一組線程進(jìn)行。專用途理機(jī)調(diào)度：為進(jìn)程中的每一個線程都固定分派一個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，資源的擁有者仍是進(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)建時刻比進(jìn)程短；終止時刻比進(jìn)程短；同進(jìn)程內(nèi)的線程切換時刻比進(jìn)程短；擁有資源：進(jìn)程間彼此獨立，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)行的時刻和空間開銷。并發(fā)性：在系統(tǒng)中成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)行治理。操作系統(tǒng)內(nèi)核給應(yīng)用程序提供相應(yīng)的系統(tǒng)挪用和應(yīng)用程序接口API，以利用戶程序能夠創(chuàng)建、執(zhí)行、撤消線程。用戶級線程：治理進(jìn)程全數(shù)由用戶程序完成，操作系統(tǒng)內(nèi)核心只對進(jìn)程進(jìn)行治理。Chapter81.進(jìn)程同步:指進(jìn)程之間的一種和諧配合關(guān)系,它表此刻進(jìn)程的執(zhí)行順序的規(guī)定上。彼此和諧的幾個進(jìn)程在某些確信點上和諧它們的工作，一個進(jìn)程抵達(dá)了這些點后，除非另一進(jìn)程已完成了某些操作，不然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)程由于不能同時利用同一資源，只能一個進(jìn)程利用完了另一個進(jìn)程才能利用的現(xiàn)象。訪問大體原那么：彼此合作，競爭資源。2.同步機(jī)制遵循的準(zhǔn)那么空閑讓進(jìn)：當(dāng)無進(jìn)程處于臨界區(qū)，說明臨界資源處于空閑狀態(tài)，應(yīng)許諾一個請求進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程當(dāng)即進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以有效地利用臨界資源。忙那么等待：當(dāng)已有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時，說明臨界資源正在被訪問，因此其他試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必需等待，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)保證在有限時刻內(nèi)能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以避免陷入“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)當(dāng)即釋放處置機(jī)，以避免進(jìn)程陷入“忙等”。Chapter91.信號量：一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它由兩個變量組成:整型變量V、指針變量S。假設(shè)為非負(fù)值表示當(dāng)前的空閑資源數(shù)，假設(shè)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)。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)的信息互換方式。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。消息傳遞系統(tǒng)：進(jìn)程間的數(shù)據(jù)互換以消息為單位，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)程從信箱中掏出消息管道通信(共享文件方式)：用以連接讀、寫進(jìn)程的共享文件。Chapter111.死鎖概念：一組進(jìn)程中，每一個進(jìn)程都無窮等待被該組進(jìn)程中另一進(jìn)程所占有的資源，因此永久無法取得資源，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)生死鎖的緣故：資源不足致使的資源競爭。多個進(jìn)程所共享的資源不足，引發(fā)它們對資源的競爭而產(chǎn)生死鎖。并發(fā)執(zhí)行的順序不妥。進(jìn)程運行進(jìn)程中，請求和釋放資源的順序不妥，而致使進(jìn)程死鎖.如P,V操作的順序不妥。死鎖產(chǎn)生的必要條件：（重點）互斥條件：指進(jìn)程對所分派到的資源進(jìn)行排它性利用,即在一段時刻內(nèi)某資源只能由一個進(jìn)程占有。若是此刻還有其它進(jìn)程申請該資源，那么它只能阻塞,直至占有該資源的進(jìn)程釋放。請求和維持條件：進(jìn)程已經(jīng)維持了至少一個資源,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,此刻請求進(jìn)程阻塞,但又對已經(jīng)取得的其它資源維持不放。非搶占條件：進(jìn)程已取得的資源，在未利用完之前不能被剝奪,只能在利用完時由自己釋放。循環(huán)等待條件：在發(fā)生死鎖時,必然存在一個進(jìn)程-資源的封鎖的環(huán)形鏈。即進(jìn)程集合{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。處置死鎖的方式：預(yù)防死鎖：通過限制如何申請資源的方式來確保至少有一個條件不成立。幸免死鎖：依照有關(guān)進(jìn)程申請資源和利用資源的額外信息，確信關(guān)于一個申請，進(jìn)程是不是應(yīng)該等待。檢測死鎖和恢復(fù)：通過算法來檢測并恢復(fù)。2.平安狀態(tài)：若是存在一個由系統(tǒng)中所有進(jìn)程組成的平安序列，那么系統(tǒng)處于平安狀態(tài)。不平安狀態(tài)：不存在一個平安序列。不平安狀態(tài)沒必要然致使死鎖，只是極可能死鎖。平安序列：一個進(jìn)程序列{P1，…，Pn}是平安的，若是關(guān)于每一個進(jìn)程Pi(1≤i≤n），它以后尚需要的資源量不超過系統(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)處于平安狀態(tài)。平安序列能夠不唯一!Chapter121.銀行家算法（計算題）可利用資源向量Available、最大需求矩陣Max分派矩陣Allocation、需求矩陣Need、請求向量Request2.資源分派圖資源類（資源的不同類型）：用方框表示資源實例（每一個資源類中）：用方框中的黑圓點（圈）表示進(jìn)程：用圓圈中加進(jìn)程名表示資源分派圖的化簡：1）找一個非孤立點進(jìn)程結(jié)點且只有分派邊，去掉分派邊，將其變成孤立結(jié)點2）再把相應(yīng)的資源分派給一個等待該資源的進(jìn)程，即將某進(jìn)程的申請邊變成份配邊3）重復(fù)以上步驟，假設(shè)所有進(jìn)程成為孤立結(jié)點，稱該圖是可完全簡化的，不然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、超級快速、昂貴、易變內(nèi)存RAM：假設(shè)干兆字節(jié)、中等速度、中等價錢、易變磁盤：數(shù)百兆或數(shù)千兆字節(jié)、低速、價廉、不易變存儲治理的四大功能：1.存儲空間的治理、分派和回收2.地址再定位（地址變換、地址映射）3.存儲共享和珍惜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)勢：不需硬件支持，能夠裝入有限多道程序。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持續(xù)的內(nèi)存空間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——在程序運行進(jìn)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)勢：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)的寄放器BR的內(nèi)容即可。缺點：1.需要硬件的支持。2.實現(xiàn)存儲治理的軟件算法較為復(fù)雜。3.碎片(零頭)：存在于已分派的分區(qū)之間的一些不能充分利用的空白區(qū)解決方式：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）–––可重定位分派移動內(nèi)存已分派區(qū)的信息，使得所有分派區(qū)靠在一路使空白區(qū)連成一片，采用浮動方式。Chapter141.覆蓋技術(shù)：一個作業(yè)的假設(shè)干程序段，或幾個作業(yè)的某些部份共享某一個存儲空間?；Q技術(shù)：系統(tǒng)將內(nèi)存中某些進(jìn)程臨時移到外存，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.分頁存儲治理的大體思想（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)依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份，稱為頁（page）。從0開始編制頁號，頁內(nèi)地址是相關(guān)于0編址持續(xù)的頁寄放在離散的塊中以頁為單位進(jìn)行分派，并按作業(yè)的頁數(shù)多少來分派。邏輯上相鄰的頁，物理上沒必要然相鄰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表示修悔改需要寫回輔存、1表示未修悔改沒必要寫回輔存2.缺頁中斷處置1.在地址映射進(jìn)程中，在頁表中覺察所要訪問的頁不在內(nèi)存，那么產(chǎn)生缺頁中斷。2.操作系統(tǒng)接到其中斷信號后，就調(diào)出缺頁中斷處置程序，依照頁表中給出的外存地址，預(yù)備將該頁調(diào)入內(nèi)存3.此刻應(yīng)將缺頁的進(jìn)程掛起（調(diào)頁完成喚醒）4.若是內(nèi)存中有空閑塊，那么分派一個塊，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.假設(shè)此刻內(nèi)存中沒有空閑塊，那么要淘汰某頁（假設(shè)被淘汰頁在內(nèi)存期間被修悔改，那么要將其寫回外存）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)存中駐留時刻最長的頁并淘汰之最近最久未利用置換算法（LRU）：淘汰沒有利用的時刻最長的頁最正確頁面算法（OPT）：淘汰以后再也不需要的或最遠(yuǎn)的以后才會用到的頁面最不常常利用（LFU）：選擇訪問次數(shù)最少的頁面淘汰之4.常駐集：指虛擬頁式治理中給進(jìn)程分派的物理頁面數(shù)量顛簸（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，乃至致使系統(tǒng)崩潰。Belady現(xiàn)象：一個進(jìn)程P要訪問M個頁，OS分派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.分段存儲治理大體思想：用戶程序劃分：按程序自身的邏輯關(guān)系劃分為假設(shè)干個程序段，每一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0開始編址，段內(nèi)地址是持續(xù)的。內(nèi)存劃分：內(nèi)存空間被動態(tài)的劃分為假設(shè)干個長度不相同的區(qū)域，稱為物理段，每一個物理段由起始地址和長度確信。內(nèi)存分派：以段為單位分派內(nèi)存，每一個段在內(nèi)存中占據(jù)持續(xù)空間（內(nèi)存隨機(jī)分割，需要多少分派多少），但各段之間能夠不持續(xù)寄放。2.分段與分頁要緊有以下不同：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，且各段的大小一樣不相等，唯一的限制是最大長度。頁長是由系統(tǒng)決定的，各頁的長度必需相等。5.段的共享比頁的共享更易。3.分頁優(yōu)勢：提供了虛存治理方式，作業(yè)地址空間再也不受實存容量的限制；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：為處置缺頁中斷，增加了處置機(jī)時刻的開銷。歷時刻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)量過量等造成系統(tǒng)抖動；為此采取方式會增加的系統(tǒng)的復(fù)雜度。分段優(yōu)勢：排除內(nèi)碎片通過請求分段存儲治理方式提供了大量虛存許諾動態(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珍惜分段缺點：進(jìn)行地址變換和實現(xiàn)內(nèi)存緊湊（靠攏）要花費處置機(jī)時刻；在輔存上治理可變長度的段比較困難；Chapter171.工作集：是一個進(jìn)程執(zhí)行進(jìn)程中所訪問頁面的集合，可用一個二元函數(shù)W(t,Δ)表示。工作集是在[t-Δ,t]時刻段內(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)治理相關(guān)文件信息的軟件機(jī)構(gòu)。文件目錄：確實是把所有FCB組織在一路，是FCB的有序集合。目錄文件：將文件目錄以文件形式保留到外存，那個文件確實是目錄文件。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)。持續(xù)結(jié)構(gòu)：一個邏輯文件的信息寄放在存儲器上的相鄰物理塊中，該文件為持續(xù)文件，如此結(jié)構(gòu)稱為持續(xù)結(jié)構(gòu)。優(yōu)勢：順序存取速度快，所需的磁盤尋道次數(shù)和尋道時刻最少。明白文件存儲的起始塊號和文件塊數(shù)，就可以夠夠當(dāng)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：在成立持續(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)分派足夠的存儲空間，但那個有時候難以辦到；不便記錄的增刪操作，一樣只能在結(jié)尾進(jìn)行。鏈接結(jié)構(gòu)：在每一個物理塊中設(shè)置一指針，指向該文件的下一個物理塊號，文件的末尾塊寄放終止標(biāo)記“NULL”。優(yōu)勢：文件能夠動態(tài)擴(kuò)充，也沒必要事前提出文件的最大長度。由于不持續(xù)分派，不存在外部碎片問題，因此可不能造成幾塊持續(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必然的空間索引結(jié)構(gòu)：為文件成立一張索引表，每一個記錄設(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，第一依照順序文件檢索方式查找索引表，從中找到相關(guān)表項，然后直接訪問該記錄。優(yōu)勢：維持了鏈接結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，又解決了其缺點：即能順序存取，又能隨機(jī)存取知足了文件動態(tài)增加、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，存取時刻3.文件分派表（FAT）：將盤塊中的鏈接字按盤塊號的順序集中起來，組成盤文件映射表/文件分派表FAT。Chapter191.文件操縱塊：是操作系統(tǒng)為治理文件而設(shè)置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，寄放了為治理文件所需的所有有關(guān)信息。文件操縱塊與文件一一對應(yīng)，是文件存在的標(biāo)志。文件操縱塊的內(nèi)容：1.大體信息類：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.存取操縱信息類3.利用信息類2.文件共享：系統(tǒng)許諾多個用戶（進(jìn)程）共享同一份文件。方式：1.各用戶通過唯一的共享文件的途徑名訪問共享文件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（時刻）：磁頭移動定位到指定磁道旋轉(zhuǎn)延遲（時刻）：等待指定扇區(qū)從磁頭下旋轉(zhuǎn)通過數(shù)據(jù)傳輸（時刻）：數(shù)據(jù)在磁盤與內(nèi)存之間的實際傳輸2.一些大體概念：簇：文件存儲單位。一個文件通常寄放在一個或多個簇里，但至少要單獨占據(jù)一個“簇”。也確實是說兩個文件不能寄放在同一個簇中。磁盤分區(qū)：通常把一個物理磁盤的存儲空間劃分為幾個彼此獨立的部份，稱為“分區(qū)”。文件卷：或稱為“邏輯驅(qū)動器“。在同一個文件卷中利用同一份治理數(shù)據(jù)進(jìn)行文件分派和外存空閑空間治理，而在不同的文件卷中利用彼此獨立