操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料

第一章緒論1、基本概念操作系統(tǒng)：系統(tǒng)軟件、用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口A、 各種操作系統(tǒng)特征多道程序操作系統(tǒng)1＞多道程序運(yùn)行（內(nèi)存中同時(shí)存在多個(gè)任務(wù)）2＞宏觀上并行（同時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)的幾道程序都處于運(yùn)行過(guò)程中，即他們先后開始了各自的運(yùn)行，但都未運(yùn)行完畢）3＞微觀上串行（實(shí)際上，各道程序輪流使用CPU，交替執(zhí)行）分時(shí)操作系統(tǒng)1＞多用戶同時(shí)性2＞獨(dú)立性3＞交互性設(shè)計(jì)原理：一般采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式，使一臺(tái)計(jì)算機(jī)為多個(gè)終端用戶服務(wù)。分時(shí)技術(shù):把處理機(jī)的時(shí)間分成很短的時(shí)間片，按時(shí)間片輪流吧處理機(jī)分配給各聯(lián)機(jī)作業(yè)使用。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)1＞小而精2＞響應(yīng)速度要快3＞安全性要高通用操作系統(tǒng)1＞大而全2＞兼顧前三者的特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng)+TCP協(xié)議概念:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)通信設(shè)施將物理上分散的具有自治功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)的，實(shí)現(xiàn)信息交換、資源共享、可互操作和協(xié)作處理的系統(tǒng)。1＞計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)互聯(lián)的的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的群體。2＞這些計(jì)算機(jī)是自治的，每臺(tái)計(jì)算機(jī)有自己的操作系統(tǒng)，各自獨(dú)立工作，他們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)協(xié)議控制下協(xié)同工作。3＞系統(tǒng)互聯(lián)要通過(guò)通信設(shè)施（硬件、軟件）來(lái)實(shí)現(xiàn)4＞系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)施執(zhí)行信息交換、資源共享、互操作和協(xié)作處理，實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用要求。更高要求特征：互操作和協(xié)作處理分布式操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的加強(qiáng)版。通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將物理上分布的具有自治功能的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)信息交換和資源共享，協(xié)作完成任務(wù)。B、 操作系統(tǒng)的功能1＞處理機(jī)管理2＞存儲(chǔ)管理3＞設(shè)備管理4＞信息管理（文件系統(tǒng)管理）5＞提供用戶接口C、 并行與并發(fā)的區(qū)別并行是指在同一時(shí)刻，有多條指令在多個(gè)處理器上同時(shí)執(zhí)行（獨(dú)立、同時(shí)的運(yùn)行、無(wú)制約的）并發(fā)是指在同一時(shí)刻，只能有一條指令執(zhí)行，但多個(gè)進(jìn)程指令被快速輪換執(zhí)行，使得在宏觀上具有多個(gè)進(jìn)程同時(shí)執(zhí)行的效果（多個(gè)程序相互制約的同時(shí)運(yùn)行）第三章進(jìn)程管理現(xiàn)代操作系統(tǒng)的重要特點(diǎn)是在保證安全的前提下，程序并發(fā)執(zhí)行，及系統(tǒng)所擁有的資源被共享和用戶隨機(jī)的使用系統(tǒng)。程序的執(zhí)行方式包括順序執(zhí)行（彈道程序處理系統(tǒng)）和并發(fā)執(zhí)行1、基本概念A(yù)、 程序的順序執(zhí)行概念：一個(gè)具有獨(dú)立功能的程序獨(dú)占處理機(jī)直至最終結(jié)束的過(guò)程特點(diǎn)：1＞順序性2＞封閉性（資源獨(dú)占）3＞可再現(xiàn)性B、 多道程序環(huán)境下的特點(diǎn)1＞獨(dú)立性2＞隨機(jī)性3＞資源共享性C、 程序的并發(fā)執(zhí)行與并行執(zhí)行的區(qū)別并發(fā)執(zhí)行：一組在邏輯上互相獨(dú)立的程序或程序段在執(zhí)行過(guò)程中，其執(zhí)行時(shí)間在客觀上互相重疊。并行執(zhí)行：一組程序按獨(dú)立的、異步的的速度執(zhí)行。并行執(zhí)行不等于時(shí)間上的重疊。D、 進(jìn)程和程序的區(qū)別1＞進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，而程序是一個(gè)靜態(tài)概念。2＞進(jìn)程具有并發(fā)特征，而程序沒(méi)有。3＞進(jìn)程是競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的基本單位，從而其并發(fā)性受到系統(tǒng)自己的制約。4＞不同的進(jìn)程可以包含同一個(gè)程序，只要該程序所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集不同。**進(jìn)程是程序在處理機(jī)上的一次執(zhí)行過(guò)程，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，而程序是代碼的集合，本身沒(méi)有任何的含義，是一個(gè)靜態(tài)的概念**進(jìn)程是一個(gè)狀態(tài)變化的過(guò)程，有生命周期，而程序是永久的**進(jìn)程和程序的組成不同。進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊組成；而程序僅是代碼的有序集合**進(jìn)程和程序之間不是一一對(duì)應(yīng)的，通過(guò)多次運(yùn)行，同一程序可以對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程，通過(guò)調(diào)用，一個(gè)進(jìn)程可以包含多個(gè)程序。E、 進(jìn)程的描述什么叫進(jìn)程：一個(gè)進(jìn)程是一個(gè)程序?qū)δ硞€(gè)數(shù)據(jù)集的執(zhí)行過(guò)程，是分配資源的基本單位。（并發(fā)執(zhí)行的程序在執(zhí)行過(guò)程中分配和管理資源的基本單位）進(jìn)程的靜態(tài)描述由三部分組成：進(jìn)程控制塊PCB，有關(guān)程序段（描述進(jìn)程所需要完成的功能）和該程序段對(duì)其進(jìn)行操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)集（程序在執(zhí)行時(shí)必不可收的工作區(qū)和操作對(duì)象）。PCB（位于內(nèi)存中）：一般包含有關(guān)進(jìn)程的描述信息、控制信息、資源管理信息和CPU現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)結(jié)構(gòu)，是進(jìn)程動(dòng)態(tài)特征的集中反映，是系統(tǒng)感知進(jìn)程存在的唯一實(shí)體根據(jù)PCB中的信息對(duì)進(jìn)程實(shí)施有效的管理和控制。進(jìn)程上下文：提出進(jìn)程上下文的概念是為了進(jìn)程上下文的切換。F、 進(jìn)程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換一個(gè)進(jìn)程至少具有五種狀態(tài)：初始態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)、等待狀態(tài)、就緒狀態(tài)和終止?fàn)顟B(tài)。進(jìn)程的五狀態(tài)轉(zhuǎn)換：初始If就緒\/V^/\/\\時(shí)間片完L-O完成/ \\/ 進(jìn)程調(diào)度、\阻塞）I幻請(qǐng)求qG、 進(jìn)程控制原語(yǔ)：一般地，把系統(tǒng)態(tài)下執(zhí)行的某些具有特定功能的程序段稱為原語(yǔ)。原語(yǔ)分為兩類：一類是機(jī)器指令級(jí)的，其特點(diǎn)是執(zhí)行期間不允許中斷，在操作系統(tǒng)中是一個(gè)不可分割的基本單位。另一類是功能級(jí)的，其特點(diǎn)是作為原語(yǔ)的程序段不允許并發(fā)執(zhí)行。用于進(jìn)程控制的原語(yǔ)有：創(chuàng)建原語(yǔ)、撤銷原語(yǔ)、阻塞原語(yǔ)、喚醒原語(yǔ)等進(jìn)程的阻塞與喚醒：阻塞原語(yǔ)在一個(gè)進(jìn)程期待某一事件發(fā)生，但發(fā)生條件尚不具備時(shí)，被該進(jìn)程自己調(diào)用來(lái)阻塞自己（操作系統(tǒng)沒(méi)有權(quán)利則色一個(gè)進(jìn)程，則色源于只能由需要阻塞的進(jìn)程自己調(diào)用。因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)并不知道進(jìn)程什么時(shí)候需要阻塞）。喚醒一個(gè)進(jìn)程有兩種方法：一種是由系統(tǒng)進(jìn)程喚醒；另一種是由事件發(fā)生進(jìn)程喚醒。（處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程沒(méi)有占用CPU，沒(méi)有進(jìn)程調(diào)動(dòng)的能力）H、 進(jìn)程互斥臨界區(qū)與臨界資源的區(qū)別：臨界區(qū)是指不允許多個(gè)并發(fā)進(jìn)程交叉執(zhí)行的一段程序或訪問(wèn)臨界資源的程序段；臨界資源是指一次允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源?；コ猓翰辉试S兩個(gè)以上的共享資源的并發(fā)進(jìn)程同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)信號(hào)量：管理相應(yīng)臨界區(qū)的公有資源，它代表可用資源實(shí)體。在操作系統(tǒng)中，信號(hào)量sem是一整數(shù)。在sem＞=0時(shí)代表可供并發(fā)進(jìn)程使用的資源實(shí)體數(shù)，但sem＜0時(shí)則表示正在等待使用臨界區(qū)的進(jìn)程數(shù)。P、V原語(yǔ)：P（sem減一），V（sem加一）。互斥與間接制約:不允許兩個(gè)以上的共享該資源的并發(fā)進(jìn)程同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)稱為互斥。由共享公有資源而造成的對(duì)并發(fā)進(jìn)程執(zhí)行速度的制約稱為間接制約。同步與直接制約：把異步環(huán)境下的一組并發(fā)進(jìn)程，因直接制約而互相發(fā)送消息而進(jìn)行互相合作、互相等待，使得各進(jìn)程按一定的速度執(zhí)行的過(guò)程稱為進(jìn)程間的同步。一組在異步環(huán)境下的并發(fā)進(jìn)程，各自的執(zhí)行結(jié)果互為對(duì)方的執(zhí)行條件，從而限制各進(jìn)程的執(zhí)行速度的過(guò)程稱為并發(fā)進(jìn)程間的直接制約。公用信號(hào)量與私用信號(hào)量的區(qū)別：公用信號(hào)量的初值為1；私用信號(hào)量不確定（私用信號(hào)量只與制約進(jìn)程和被制約進(jìn)程有關(guān)而不是與整組并發(fā)進(jìn)程有關(guān)）。I、 進(jìn)程通信方式在單機(jī)系統(tǒng)下，分為4中形式：1＞主從式2＞會(huì)話式3＞消息或郵箱機(jī)制4＞共享存儲(chǔ)區(qū)方式J、 死鎖問(wèn)題什么是死鎖：指各并發(fā)進(jìn)程彼此互相等待對(duì)方所擁有的資源，且這些并發(fā)進(jìn)程在得到對(duì)方的資源之前不會(huì)釋放自己所擁有的資源。死鎖的起因：并發(fā)進(jìn)程的資源競(jìng)爭(zhēng)。根本原因在于系統(tǒng)提供的資源個(gè)數(shù)少于并發(fā)進(jìn)程所要求的該類資源數(shù)。產(chǎn)生死鎖的必要條件：1＞互斥條件2＞不剝奪條件（進(jìn)程所獲得的資源在未使用完畢之前，不能被其他進(jìn)程強(qiáng)制性剝奪，而只能由過(guò)得該資源的進(jìn)程自己釋放）3＞部分分配（進(jìn)程每次申請(qǐng)他所需要的一部分資源，在等待新資源的同時(shí)，繼續(xù)占用已分配到的資源）4＞環(huán)路條件（存在一種進(jìn)程循環(huán)鏈，鏈中每一個(gè)進(jìn)程已獲得的資源同時(shí)被下一個(gè)進(jìn)程所請(qǐng)求）死鎖的排除方法：1＞死鎖預(yù)防（銀行家算法）2＞死鎖避免（動(dòng)態(tài)預(yù)防，因?yàn)橄到y(tǒng)采用動(dòng)態(tài)分配資源，在分配過(guò)程中預(yù)測(cè)出死鎖發(fā)生的可能性并加以避免）3＞死鎖的檢測(cè)與恢復(fù)銀行家算法：當(dāng)進(jìn)程首次申請(qǐng)資源時(shí)，要測(cè)試該進(jìn)程對(duì)資源的最大需求量，如果系統(tǒng)現(xiàn)存的資源可以滿足它的最大需求量則按當(dāng)前的申請(qǐng)量分配資源，否則就推遲分配。當(dāng)進(jìn)程在執(zhí)行中繼續(xù)申請(qǐng)資源時(shí)，先測(cè)試該進(jìn)程本次申請(qǐng)的資源數(shù)是否超過(guò)了該資源所剩余的總量。若超過(guò)則拒絕分配資源，若能滿足則按當(dāng)前的申請(qǐng)量分配資源，否則也要推遲分配。K、 進(jìn)程與線程的區(qū)別進(jìn)程是系統(tǒng)中所有資源分配時(shí)的基本單位，進(jìn)程擁有一個(gè)完整的虛擬地址空間，進(jìn)程不依賴于線程而獨(dú)立存在。反之，線程是進(jìn)程的一部分，他沒(méi)有自己的地址空間，它和進(jìn)程內(nèi)的其它線程一起共享分配給該進(jìn)程的所有資源。每個(gè)線程都有自己的TCB，內(nèi)容比PCB少得多。進(jìn)程和線程都是處理機(jī)調(diào)度的基本單位。2、應(yīng)用題1＞進(jìn)程同步2＞進(jìn)程互斥3＞進(jìn)程死鎖第四章處理機(jī)調(diào)度作業(yè)是用戶要求計(jì)算機(jī)所做的關(guān)于一次業(yè)務(wù)處理的全部工作，它包括作業(yè)的提交、執(zhí)行和輸出等過(guò)程。一個(gè)作業(yè)從提交給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)到執(zhí)行結(jié)束退出系統(tǒng)，一般都要經(jīng)過(guò)提交、收（后備狀態(tài)）容、執(zhí)行（改作業(yè)已經(jīng)進(jìn)入內(nèi)存但不一定占用CPU）和完成4個(gè)狀態(tài)作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存后有作業(yè)的概念變成進(jìn)程的概念收容狀態(tài)也稱為后備狀態(tài)。輸入管理系統(tǒng)不斷地將作業(yè)輸入到外存中對(duì)應(yīng)部分（或稱輸入井，即專門用來(lái)存放待處理作業(yè)信息的一組外存分區(qū)）。若一個(gè)作業(yè)的全部信息已經(jīng)全部被輸入進(jìn)輸入井，那么，在它還未被調(diào)度去執(zhí)行之前，該作業(yè)處于收容狀態(tài)。作業(yè)調(diào)度程序從后備作業(yè)中選取若干個(gè)作業(yè)到內(nèi)存投入運(yùn)行。它為被選中作業(yè)建立進(jìn)程并分配必要的資源，這時(shí)，這些被選中的作業(yè)處于執(zhí)行狀態(tài)。從宏觀上看，這些作業(yè)正處在執(zhí)行過(guò)程中，但從微觀上看，在某一時(shí)刻，由于處理機(jī)總數(shù)少于并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程數(shù)，因此，不是所有被選中作業(yè)都占有處理機(jī)，其中的大部分處于等待資源或就緒狀態(tài)中。1、基本概念A(yù)、 分級(jí)調(diào)度作業(yè)調(diào)度：又稱宏觀調(diào)度或高級(jí)調(diào)度。主要任務(wù)是按一定的原則對(duì)外存輸入井上的大量后備作業(yè)進(jìn)行選擇，給選出的作業(yè)分配內(nèi)存、輸入輸出設(shè)備等必要的資源，并建立相應(yīng)的根進(jìn)程，以使該作業(yè)的進(jìn)程獲得競(jìng)爭(zhēng)處理機(jī)的權(quán)力。交換調(diào)度：又稱中級(jí)調(diào)度。主要任務(wù)是按照給定的原則和策略，將處于外存交換區(qū)中的就緒狀態(tài)或就緒等待狀態(tài)的進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存，或把處于內(nèi)存就緒狀態(tài)或內(nèi)存等待狀態(tài)的進(jìn)程交換到外存交換區(qū)。進(jìn)程調(diào)度：又稱微觀調(diào)度或低級(jí)調(diào)度。主要任務(wù)是按照某種策略和方法選取一個(gè)處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程占用處理機(jī)。線程調(diào)度：略B、 作業(yè)調(diào)度只有當(dāng)作業(yè)處于后備狀態(tài)時(shí)，該作業(yè)才可以被調(diào)度。作業(yè)調(diào)度目標(biāo)：1＞對(duì)所有作業(yè)應(yīng)該是公平合理的；2＞應(yīng)使設(shè)備有高的利用率；3＞每天執(zhí)行盡可能多的作業(yè)；4＞有快的響應(yīng)時(shí)間。作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間或平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，被作為衡量調(diào)度算法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。C、 進(jìn)程調(diào)度進(jìn)程調(diào)度的功能：1＞記錄系統(tǒng)中所有進(jìn)程的執(zhí)行情況2＞選擇占有處理機(jī)的進(jìn)程3＞進(jìn)行進(jìn)程上下文切換進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)：1＞正在執(zhí)行的進(jìn)程執(zhí)行完畢；2＞執(zhí)行中的進(jìn)程自己調(diào)用阻塞原語(yǔ)將自己阻塞起來(lái)進(jìn)入睡眠等待狀態(tài)3＞執(zhí)行中進(jìn)程調(diào)用了P原語(yǔ)操作，從而因資源不足而被阻塞；或調(diào)用了V原語(yǔ)操作激活了等待資源的進(jìn)程隊(duì)列4＞執(zhí)行中進(jìn)程提出I/O請(qǐng)求后被阻塞5＞在分時(shí)系統(tǒng)中時(shí)間片已用完6＞在執(zhí)行完系統(tǒng)調(diào)用，在系統(tǒng)程序返回用戶進(jìn)程時(shí)，可認(rèn)為系統(tǒng)進(jìn)程執(zhí)行完畢，從而可調(diào)度一心的用戶進(jìn)程執(zhí)行7＞CPU可剝奪方式下：就緒隊(duì)列中的某進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)變得高于當(dāng)前執(zhí)行進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)D、調(diào)度算法1＞先來(lái)先服務(wù)（FCFS）:在隊(duì)列中等待時(shí)間最長(zhǎng)的進(jìn)程或作業(yè)。適用于作業(yè)或進(jìn)程調(diào)度。2＞輪轉(zhuǎn)法：讓每個(gè)進(jìn)程在就緒隊(duì)列中等待時(shí)間與享受服務(wù)的時(shí)間成比例。適用于進(jìn)程調(diào)度。3＞多級(jí)反饋輪轉(zhuǎn)法：適用于進(jìn)程調(diào)度。4＞優(yōu)先級(jí)法：系統(tǒng)或用戶按某種原則為作業(yè)或進(jìn)程指定一個(gè)優(yōu)先級(jí)來(lái)表示該作業(yè)或進(jìn)程所享有的調(diào)度優(yōu)先權(quán)。適用于作業(yè)或進(jìn)程調(diào)度。5＞最短作業(yè)優(yōu)先法（SJF）：選擇那些估計(jì)需要執(zhí)行時(shí)間最短的作業(yè)投入執(zhí)行，為他們創(chuàng)建進(jìn)程和分配資源。適用于作業(yè)或進(jìn)程調(diào)度。6＞最高響應(yīng)比優(yōu)先法（HRN）：是對(duì)FCFS和SJF方式的一種綜合平衡。同時(shí)考慮每個(gè)作業(yè)的等待時(shí)間長(zhǎng)短和估計(jì)需要的執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)短，從中選出響應(yīng)比最高的作業(yè)投入執(zhí)行。響應(yīng)比=（作業(yè)在后備狀態(tài)隊(duì)列中的等待時(shí)間嗎+作業(yè)需要的執(zhí)行時(shí)間）/作業(yè)需要的執(zhí)行時(shí)間。適用于作業(yè)或進(jìn)程調(diào)度。2、應(yīng)用題1＞調(diào)度算法第五章存儲(chǔ)管理1、基本概念A(yù)、 地址重定位靜態(tài)地址重定位：一次將所有邏輯地址轉(zhuǎn)換成實(shí)地址。一次將一個(gè)程序完整的裝入一個(gè)連續(xù)的內(nèi)存空間。優(yōu)點(diǎn)是不需要硬件支持；缺點(diǎn)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器，并且必須占用連續(xù)的內(nèi)存空間，難以做到程序和數(shù)據(jù)的共享。動(dòng)態(tài)地址重定位：在程序執(zhí)行過(guò)程中，在cpu訪問(wèn)內(nèi)存之前，將要訪問(wèn)的程序或數(shù)據(jù)地址轉(zhuǎn)換成內(nèi)存地址。動(dòng)態(tài)重定位依靠硬件地址變換機(jī)構(gòu)完成。優(yōu)點(diǎn)是，可以對(duì)內(nèi)存進(jìn)行非連續(xù)分配，動(dòng)態(tài)重定位提供了實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的基礎(chǔ)，有利于程序段的共享。B、 分區(qū)存儲(chǔ)管理（不支持虛擬存儲(chǔ)）（一個(gè)程序獨(dú)占一個(gè)區(qū)且一次進(jìn)入）基本原理：給每一個(gè)內(nèi)存中的進(jìn)程劃分一塊適當(dāng)大小的存儲(chǔ)區(qū)，以連續(xù)存儲(chǔ)各進(jìn)程的程序和數(shù)據(jù)，使各進(jìn)程得以并發(fā)執(zhí)行。固定分區(qū)法：（程序運(yùn)行前進(jìn)行劃分，在整個(gè)執(zhí)行過(guò)程中每個(gè)分區(qū)的長(zhǎng)度和內(nèi)存的總分區(qū)個(gè)數(shù)將保持不變）把內(nèi)存固定地劃分為若干個(gè)大小不等的區(qū)域。分區(qū)一旦劃分結(jié)束，在整個(gè)執(zhí)行過(guò)程中每個(gè)分區(qū)的長(zhǎng)度和內(nèi)存的總分區(qū)個(gè)數(shù)保持不變。缺點(diǎn)：1＞大作業(yè)可能進(jìn)不了內(nèi)存；2＞容易造成內(nèi)存的浪費(fèi)。動(dòng)態(tài)分區(qū)法：在作業(yè)執(zhí)行前并不建立分區(qū)，分區(qū)的建立是在作業(yè)的處理過(guò)程中進(jìn)行的，且其大小可隨作業(yè)或進(jìn)程對(duì)內(nèi)存的要求而改變。三種分配法：1＞最先適應(yīng)法（盡可能利用了低地址空間，從而保證搞地質(zhì)有效大的空閑區(qū)來(lái)放置要求內(nèi)存較多的進(jìn)程或作業(yè)）2＞最佳適應(yīng)法（找到的空閑區(qū)或者是正好等于用戶請(qǐng)求的大小或者是能滿足用戶要求的最小空閑區(qū)）3＞最壞適應(yīng)法（基于不留下碎片空閑區(qū)這一出發(fā)點(diǎn)）優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)了多個(gè)作業(yè)或進(jìn)程對(duì)內(nèi)存的共享，有助于多道程序設(shè)計(jì)，從而提高了系統(tǒng)的資源利用率；要求的硬件支持少，管理算法簡(jiǎn)單，因而實(shí)現(xiàn)容易。缺點(diǎn)：內(nèi)存利用率仍然不高；存在嚴(yán)重的碎小空間不能利用的問(wèn)題；作業(yè)或進(jìn)程的大小受分區(qū)大小控制，除非配合采用覆蓋和交換技術(shù)；無(wú)法實(shí)現(xiàn)各分區(qū)的信息共享；不支持虛擬存儲(chǔ)。C、 頁(yè)式管理頁(yè)式管理正是為了減少碎片以及為了只在內(nèi)存存放那些反復(fù)執(zhí)行或即將執(zhí)行的程序段與數(shù)據(jù)部分，而把那些不經(jīng)常執(zhí)行的程序段和數(shù)據(jù)存放于外存待執(zhí)行時(shí)調(diào)入，以提高內(nèi)存利用率而提出來(lái)的?；驹恚焊鬟M(jìn)程的虛擬空間被劃分成若干個(gè)長(zhǎng)度相等的頁(yè)，內(nèi)存空間也按頁(yè)的大小劃分為片或頁(yè)面。這些頁(yè)面為系統(tǒng)中的任一進(jìn)程所共享(除去操作系統(tǒng)區(qū)外)。靜態(tài)頁(yè)面管理：在作業(yè)或進(jìn)程開始執(zhí)行之前，把該作業(yè)或進(jìn)程的程序段和數(shù)據(jù)全部裝入內(nèi)存的各個(gè)頁(yè)面中，并通過(guò)頁(yè)表和硬件地址變換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)虛擬地址到內(nèi)存物理地址的地址映射。缺點(diǎn)是不支持虛擬存儲(chǔ)。動(dòng)態(tài)頁(yè)式管理：在靜態(tài)頁(yè)面管理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，在作業(yè)或進(jìn)程開始之前，都不把作業(yè)或進(jìn)程的程序段和數(shù)據(jù)段一次性地全部裝入內(nèi)存，而只裝入被認(rèn)為是經(jīng)常反復(fù)執(zhí)行和調(diào)用的工作區(qū)部分。請(qǐng)求頁(yè)式管理中的置換算法1＞隨機(jī)淘汰算法2＞輪轉(zhuǎn)法和先進(jìn)先出法3＞最近最久未使用頁(yè)面置換算法(LRU)?；舅枷胧牵寒?dāng)需要淘汰某一頁(yè)時(shí)，選擇離當(dāng)前時(shí)間最近的一段時(shí)間內(nèi)最久沒(méi)有使用過(guò)的頁(yè)先淘汰。4＞LRU的近似算法：最不經(jīng)常使用頁(yè)面淘汰算法(LFU):首先淘汰到當(dāng)前時(shí)間為止，被訪問(wèn)次數(shù)最少的那一頁(yè)。最近沒(méi)有使用頁(yè)面淘汰算法(NUR):從那些最近一個(gè)時(shí)期內(nèi)未被訪問(wèn)的頁(yè)中任選一頁(yè)淘汰。4＞理想型淘汰算法(OPT)：淘汰在訪問(wèn)串中將來(lái)也不再也不出現(xiàn)的或是在離當(dāng)前最遠(yuǎn)的位置上出現(xiàn)的頁(yè)。優(yōu)點(diǎn)：1＞由于它不要求作業(yè)或進(jìn)程的程序段和數(shù)據(jù)在內(nèi)存中連續(xù)存放，從而有效地解決了碎片問(wèn)題2＞動(dòng)態(tài)頁(yè)式管理提供了內(nèi)存和外存統(tǒng)一管理的虛擬實(shí)現(xiàn)方式，使用戶可以利用的存儲(chǔ)空間大大增加。這既提高了主存的利用率，又有利于組織多道程序執(zhí)行。缺點(diǎn)：1＞要求有相應(yīng)的硬件支持2＞增加了系統(tǒng)開銷3＞請(qǐng)求調(diào)頁(yè)的算法如果選擇不當(dāng)，有可能產(chǎn)生抖動(dòng)現(xiàn)象4＞難以支持程序代碼和數(shù)據(jù)的共享5＞雖然消除了碎片，但每個(gè)作業(yè)或進(jìn)程的最后一頁(yè)內(nèi)總有一部分空間得不到利用。D、 段式與段頁(yè)式管理段式管理的基本思想：把程序按內(nèi)容或過(guò)程關(guān)系分為段，每段有自己的名字。一個(gè)用戶作業(yè)或進(jìn)程所包含的段對(duì)應(yīng)于一個(gè)二維線性虛擬空間，也就是一個(gè)二維虛擬存儲(chǔ)器。以段為單位分配內(nèi)存，段的長(zhǎng)度是不固定的。每個(gè)段是一個(gè)首地址為零、連續(xù)的一維線性空間。段式管理的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1＞和動(dòng)態(tài)頁(yè)式管理一樣，段式管理也提供了內(nèi)外存統(tǒng)一的虛存實(shí)現(xiàn)；2＞段長(zhǎng)可根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)增長(zhǎng)；3＞便于對(duì)具有完整邏輯功能的信息段進(jìn)行共享；4＞便于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)鏈接；缺點(diǎn)：1＞要求更多的硬件支持；2＞選擇淘汰算法不當(dāng)，有可能產(chǎn)生抖動(dòng)現(xiàn)象；3＞給系統(tǒng)管理帶來(lái)一定的難度和開銷；4＞在碎片問(wèn)題以及為了消除碎片所進(jìn)行的合并等問(wèn)題上較分頁(yè)式管理女方，段頁(yè)式管理的基本思想：將段式管理和頁(yè)式管理的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)。先劃分段，再在段中劃分頁(yè)。缺點(diǎn)是復(fù)雜性提高，cpu執(zhí)行速度降低，需要采用聯(lián)想寄存器解決。E、局部性原理在一段時(shí)間內(nèi)，cpu總是集中地訪問(wèn)程序中的某一個(gè)部分而不是隨機(jī)地對(duì)程序所有部分具有平均訪問(wèn)概率。分頁(yè)和分段有何區(qū)別？。.分頁(yè)和分段都采用離散分配的方式，且都要通過(guò)地址映射機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)地址變換，這是它們的共同點(diǎn)；?對(duì)于它們的不同點(diǎn)有三，第一，從功能上看，頁(yè)是信息的物理單位，分頁(yè)是為實(shí)現(xiàn)離散分配方式，以消減內(nèi)存的外零頭，提高內(nèi)存的利用率，即滿足系統(tǒng)管理的需要，而不是用戶的需要；而段是信息的邏輯單位，它含有一組其意義相對(duì)完整的信息，目的是為了能更好地滿足用戶的需要；第二頁(yè)的大小固定且由系統(tǒng)確定，而段的長(zhǎng)度卻不固定，決定于用戶所編寫的程序；第三分頁(yè)的作業(yè)地址空間是一維的，而分段的作業(yè)地址空間是二維的2、應(yīng)用題1＞動(dòng)態(tài)頁(yè)式存儲(chǔ)中的地址重定位技術(shù)2＞缺頁(yè)次數(shù)和缺頁(yè)率第八章文件系統(tǒng)1、基本概念A(yù)、 文件概念：是一段程序或數(shù)據(jù)的集合。是一組賦名的相關(guān)聯(lián)字符流的集合，或者是相關(guān)聯(lián)記錄（一個(gè)有意義的信息單位）的集合。文件系統(tǒng):操作系統(tǒng)中與管理文件有關(guān)的軟件和數(shù)據(jù)稱為文件系統(tǒng)。具有一下特點(diǎn)：1＞友好的用戶接口2＞對(duì)文件按名存取，對(duì)用戶透明3＞某些文件可以被多個(gè)用戶或進(jìn)程所共享4＞可存儲(chǔ)大量信息文件的分類：1＞按文件的性質(zhì)和用途可分三類：a、系統(tǒng)文件b、庫(kù)文件c、用戶文件2＞按文件的組織形式可分三類：a、普通文件4目錄文件c、特殊（設(shè)備）文件作用：文件的分類主要是便于系統(tǒng)對(duì)不同的文件進(jìn)行不同的管理，從而提高處理速度和起到保護(hù)與共享的作用。B、 文件的邏輯結(jié)構(gòu)與存取方法邏輯結(jié)構(gòu)：是用戶可見結(jié)構(gòu)?？梢苑譃閮纱箢悾鹤址魇降臒o(wú)結(jié)構(gòu)文件和記錄式的有結(jié)構(gòu)文件。常用的記錄式結(jié)構(gòu)文件有以下四種：1＞連續(xù)結(jié)構(gòu)2＞多重結(jié)構(gòu)3＞轉(zhuǎn)置結(jié)構(gòu)4＞順序結(jié)構(gòu)常見的存取方法：1＞順序存取法2＞隨機(jī)存取法（直接存取法）3＞按關(guān)鍵字存取法用來(lái)解決表格搜索問(wèn)題的算法：1＞線性搜索法2＞散列法3＞二分搜索法C、 文件的物理結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)常用的文件物理結(jié)構(gòu)：1＞連續(xù)文件2＞串聯(lián)文件3＞索引文件文件的物理結(jié)構(gòu)指的是文件再存儲(chǔ)設(shè)備上的存放方法文件存取設(shè)備：1、順序存取設(shè)備，如磁帶2、直接存取設(shè)備，如磁盤D、 文件存取空間管理空閑塊的管理方法：1＞空閑文件目錄2＞空閑塊鏈3＞位示圖E、 文件目錄管理為什么使用文件目錄：解決存儲(chǔ)空間的有效利用，還要解決快速搜索（便于歸類和查找）、文件命名沖突以及文件共享問(wèn)題文件的組成：文件說(shuō)明（也叫文件控制塊PCB）和文件體。什么叫目錄文件：由文件說(shuō)明組成。文件說(shuō)明包括文件名、與文件有關(guān)的邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)、存取控制和管理信息等。文件目錄的分類：1＞單級(jí)目錄2＞二級(jí)目錄3＞多級(jí)目錄實(shí)現(xiàn)文件共享的三種方法：1＞繞道法，搜索效率不高2＞鏈接法，效率提高了，但仍然需要用戶指定被共享的文件的被鏈接的目錄。3＞基本文件目錄表BFD，該方法把所有文件目錄的內(nèi)容分為兩部分：符號(hào)文件目錄表（SFD）和基本文件目錄表。F、 驗(yàn)證用戶的存取操作的四個(gè)方式：1＞存取控制矩陣2＞存取控制表3＞口令4＞密碼術(shù)第九章設(shè)備管理1、基本概念A(yù)、 設(shè)備設(shè)備的分類1＞按照設(shè)備的使用特性分，可以分為存儲(chǔ)設(shè)備、輸入輸出設(shè)備、終端設(shè)備以及脫機(jī)設(shè)備等；2＞按設(shè)備的從屬關(guān)系，可分為系統(tǒng)設(shè)備和用戶設(shè)備；3＞字符設(shè)備：鍵盤、打印機(jī)、終端4＞塊設(shè)備：磁盤、磁帶5＞獨(dú)享型設(shè)備：cpu、打印機(jī)6＞共享型設(shè)備：磁盤7＞虛擬設(shè)備分類的目的：簡(jiǎn)化設(shè)備管理程序設(shè)備管理的功能和任務(wù)：任務(wù)：1＞提高設(shè)備的利用率2＞實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的獨(dú)立性3＞為用戶提供一個(gè)友好的透明接口4＞設(shè)備處理的一致性功能：1＞提供和進(jìn)程管理系統(tǒng)的接口2＞進(jìn)行設(shè)備管理3＞實(shí)現(xiàn)設(shè)備和設(shè)備、設(shè)備和cpu等之間的并行操作4＞進(jìn)行緩沖區(qū)管理5＞監(jiān)視系統(tǒng)中所有設(shè)備的狀態(tài)B、 外圍設(shè)備和內(nèi)存之間的常用傳送控制方式有以下四種1＞程序直接控制方式2＞中斷控制方式3＞DMA方式4＞通道方式，按照信息交換方式不同，一個(gè)系統(tǒng)中可設(shè)立三種類型的通道：字節(jié)多路通道，數(shù)組多路通道和選擇通道中斷方式和DMA方式的區(qū)別：中斷方式是在數(shù)據(jù)緩沖寄存器滿之后發(fā)中斷要求cpu進(jìn)行中斷處理，而DMA方式是在所要求轉(zhuǎn)送的數(shù)據(jù)塊全部傳送結(jié)束時(shí)要求cpu進(jìn)行中斷處理。中斷方式的數(shù)據(jù)傳送是在中斷處理時(shí)由cpu控制完成的，而DMA方式是在DMA控制器的控制下不