【正文】 電大 操作系統(tǒng)概論 期末復(fù)習(xí)資料小抄 第 1章 存儲(chǔ)信息 ，自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，并產(chǎn)生結(jié)果信息的機(jī)器系統(tǒng)。 軟件 兩大部分。 ，主要由 中央處理器 、存儲(chǔ)器、輸入輸出控制系統(tǒng)和各種輸入輸出設(shè)備組成。 輔助 存儲(chǔ)器，用于存放各種程序和數(shù)據(jù)。 用于存放程序和數(shù)據(jù)。 是對信息進(jìn)行高速運(yùn)算和處理部件。 中央處理器 直接訪問。 主存儲(chǔ)器 之間的信息傳遞。 ，計(jì)算機(jī)軟件可以分為系統(tǒng)軟件、 支撐 軟件、應(yīng)用軟件三類。 軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最靠近硬件層次的軟件。 軟件是支撐其他軟件的開發(fā)與維護(hù)的軟件。 軟件是特定應(yīng)用領(lǐng)域的專用軟件。 系統(tǒng)軟件 。 系統(tǒng) 軟件。 OS。 System 的中文含義是 操作系統(tǒng) 。 實(shí)現(xiàn)資源的管理和程序的運(yùn)行 。 ，又要為用戶服務(wù)，所 以系統(tǒng)資源管理和 提供用戶界面 操作系統(tǒng)的功能要點(diǎn)。 軟件資源 。 ，其硬件資源有：中央處理器、 主存儲(chǔ)器 、各種外圍設(shè)備；軟件資源有：程序和 數(shù)據(jù) 。 年代 General Motors 研究室在 IBM701計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)操作系統(tǒng)。 22．第一個(gè)操作系統(tǒng)是一個(gè) 單道批處理系統(tǒng) 。 ，但無互交能力的操作系統(tǒng)是 多道批處理系統(tǒng) 。 計(jì)算機(jī)資源使用效率 。 分發(fā)揮處理器與 外設(shè) 之間的并行工作能力。 分時(shí)系統(tǒng) 控制下，用戶在終端設(shè)備上可以直接輸入、調(diào)試和運(yùn)行自己的程序，能直接修改程序中的錯(cuò)誤，并直接獲得結(jié)果。 ，出現(xiàn)了 分時(shí)操作系統(tǒng) 。 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 控制下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接收到外部信號(hào)后及時(shí)進(jìn)行處理，并且要求在嚴(yán)格的時(shí)間內(nèi)處理完接受事件。 單用戶操作系統(tǒng) 。 各臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通信 以及網(wǎng)絡(luò)中各種資源的共享。 年代是個(gè)人計(jì)算機(jī)和 工作站 的年代。 90年代是 分布式并行計(jì)算 的時(shí)代。 60年代還出現(xiàn)了用于控制生產(chǎn)流水線、進(jìn)行工業(yè)處理控制、監(jiān)督和控制試驗(yàn)等的 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 語言命令 。 、主存儲(chǔ)器和一個(gè)終端（顯示器和鍵盤，也可有一個(gè)鼠標(biāo)）組成，通常還增加一個(gè) 磁盤 和一個(gè)打印機(jī)。 35,個(gè)人計(jì)算機(jī)的用戶要求操作系統(tǒng)提供兩類服務(wù)；一類是建立和命名文件，另一類是 語言程序。 、具有可擴(kuò)充性、可移植性。 IEEE開放系統(tǒng)委員會(huì)把適應(yīng)這種標(biāo)準(zhǔn)的操作系 統(tǒng)命名為 POSIX，即計(jì)算機(jī)環(huán)境可一直操作系統(tǒng)。 — DOS系統(tǒng)是 單用戶 操作系統(tǒng)， WINDOWS NT 是 網(wǎng)絡(luò) 操作系統(tǒng)， UNIX是 分時(shí) 操作系統(tǒng)。 ，可以把操作系統(tǒng)分成：單用戶操作系統(tǒng)；批處理操作系統(tǒng)（單道批處理和多道批處理）；分時(shí)操作系統(tǒng)； 實(shí)時(shí) 操作系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)；嵌入式操作系統(tǒng)。 單戶用操作系統(tǒng) 。 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 。 分布 式操作系統(tǒng) 。 ，常用的單處理機(jī) OS 可以分成如下三種類型： （ 1）允許多個(gè)用戶在其終端上同時(shí)交互的使用計(jì)算機(jī)的 OS稱為 分時(shí)操作系統(tǒng) ，它通常采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)策略為用戶服務(wù) (2)允許用戶把若干個(gè)作業(yè)提交計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集中處理的 OS稱為 批處理操作系統(tǒng) ，衡量這種系統(tǒng)性能的一個(gè)主要指標(biāo)是系統(tǒng)的吞吐率 （ 3）在 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 控制下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能及時(shí)處理過程控制反饋的數(shù)據(jù)并作出響應(yīng)。設(shè)計(jì)這種系統(tǒng)時(shí)因首先考慮系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。 ，卻取道了一條特權(quán)指令，此時(shí)中央處理器將 拒絕 執(zhí)行 該指令，并形成一個(gè)程序中使用了非法指令的信號(hào) 44,為了保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能可靠的工作經(jīng)常把由 CPU 執(zhí)行的指令分成 特權(quán) 指令和非特權(quán)指令兩類 45為避免用戶程序中錯(cuò)誤的使用特權(quán)指令，計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)中的中央處理器分目態(tài)和 管態(tài) 兩種工作狀態(tài)。 46,當(dāng)中央處理器處于 目態(tài) 時(shí)不允許執(zhí)行特權(quán)指令；當(dāng)中央處理器處于 管態(tài) 工作可執(zhí)行包括特權(quán)指令在內(nèi)的一切機(jī)器指令 管態(tài) 工作，而用戶程序占用中央處理器時(shí)應(yīng)讓中央處理器在目態(tài) 工作 PSW. 般也包含基本狀態(tài)、 中斷碼 、中斷屏蔽位三部分。 程序狀態(tài)字 來刻畫本程序的執(zhí)行狀態(tài)。 51處理器總是按 程序狀態(tài)字 寄存器中的指令地址和設(shè)置的其他狀態(tài)來控制程序的執(zhí)行。 52在單處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，整個(gè)系統(tǒng)是指一個(gè)用來存放前運(yùn)行程序的 PSW的寄存器，該寄存器稱為“ 程序狀態(tài)字寄存 ”。 53現(xiàn)在計(jì)算機(jī)中， CPU的工作方式有目態(tài)和管態(tài)兩種，在目態(tài)中運(yùn)行用戶程序，在管態(tài)中運(yùn)行操作程序，執(zhí)行編譯程序時(shí)， CPU處于 目態(tài) 。 54操作系統(tǒng)提供給用戶使用的借口有 系統(tǒng)功能調(diào)用 作業(yè)控制語言和操作控制命令。 55用戶調(diào)用操作系統(tǒng)功能必須使用 訪管指令 56一個(gè)程序當(dāng)它被投入運(yùn)行時(shí)，必須把它的程序和數(shù)據(jù)存放到 主存儲(chǔ)器 。 57從資源管理器的觀點(diǎn)看，操作系統(tǒng)的功能可分成 處理器 管理、存蓄管理、文件管理、設(shè)備管理和作業(yè)管理五大部分。 58操作系統(tǒng)為用戶提供兩類使用接口：一是 程序員 接口，通過“系統(tǒng)調(diào)用”使用操作系統(tǒng)功能；二是操作員接口，通過作業(yè)控制語言或笑傲做控制命令表達(dá)對作業(yè)的控制要求。 59操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的目標(biāo)是 保證操作系統(tǒng)工作的可靠性 。 第 2章 ，這種程序設(shè)計(jì)方 法稱為（ 多道程序設(shè)計(jì) ）。 （ 處理器與外圍設(shè)備可以并行工作 ）。 ，發(fā)揮了（ 處理器與外圍設(shè)備并行工作 ）的能力，使處理器的效率有所提高 （ 進(jìn)程 ）。 （ 執(zhí)行中自己不改變 ）的程序。 6 一個(gè)能被多個(gè)用戶同時(shí)調(diào)用的程序稱為（ 可再入 ）程序。 7 用于解決進(jìn)程同步和進(jìn)程互斥的機(jī)制統(tǒng)稱為（ 同步機(jī)制 ）。 8 縮寫字母 PCB的中文含義是（ 進(jìn)程控制塊 ）。 9 在多道程序系統(tǒng)中，為了能區(qū)別不同的進(jìn)程和記錄每個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行情 況，對每個(gè)進(jìn)程要設(shè)置一個(gè)（ 進(jìn)程控制塊） 。 10每創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程時(shí)，都要建立一個(gè)（ 進(jìn)程控制塊 ）作為進(jìn)程的標(biāo)識(shí)。 11（ 進(jìn)程控制塊 ）是一個(gè)進(jìn)程是否存在的標(biāo)志。 12操作系統(tǒng)根據(jù)（ 進(jìn)程控制塊 ）對進(jìn)程進(jìn)行控制和管理。 13進(jìn)程的基本狀態(tài)是就緒態(tài)，（ 運(yùn)行態(tài) ）和等待態(tài)。 14退出等待態(tài)的進(jìn)程將進(jìn)入（ 就緒態(tài) ）。 15進(jìn)程被創(chuàng)建后，最初處于就緒狀態(tài)，經(jīng)過進(jìn)程調(diào)度程序選中后，進(jìn)入（ 運(yùn)行 ）狀態(tài)。 16單處理器系統(tǒng)中，任一時(shí)刻處于運(yùn)行態(tài)的進(jìn)程有（ 1）個(gè)。 17進(jìn)程隊(duì)列是把（ 進(jìn)程控制塊 ）鏈接在一起形成的。 18進(jìn)程的隊(duì)列可以通過對（ 進(jìn)程控制塊 ）的鏈接來實(shí)現(xiàn)，在單向鏈表和雙向鏈表兩種鏈接方式。 19進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的實(shí)體，他有自己的生命周期。它因創(chuàng)建而產(chǎn)生，因調(diào)度而運(yùn)行，因（ 等待資源或事件 ）而被阻塞，因執(zhí)行結(jié)束而被撤銷。 20 某處于（ a）狀態(tài)的任務(wù)，當(dāng)發(fā)生（ b）時(shí)，將（ c）轉(zhuǎn)交給其他任務(wù)，（ a）本身轉(zhuǎn)變?yōu)椋?b）。然后，當(dāng)執(zhí)行條件滿足時(shí)，任務(wù)變?yōu)椋?c）狀態(tài)。操作系統(tǒng)是根據(jù)任務(wù)的（ f）來進(jìn)行調(diào)度的。一旦（ c）狀態(tài)的任務(wù)進(jìn)入等待隊(duì)列，在獲得所分配的（ e）時(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)椋?a）狀態(tài)。在時(shí)間片方式下，所分配的 CPU時(shí)間用完時(shí)，從（ a）狀態(tài)轉(zhuǎn)化為（ c）狀 態(tài)，重新等待獲得（ c）。除此之外，任務(wù)管理的功能包括任務(wù)的生成，撤銷，任務(wù)間的（ g）。 a~c:1 等待 2執(zhí)行 3就緒 4登錄 5輸入輸出 6優(yōu)先 d~g:7CPU使用權(quán) 8儲(chǔ)存保護(hù) 9主儲(chǔ)存 10作業(yè)控制 11交換 12同步 13輸入輸出要求 14輔助儲(chǔ)存 15優(yōu)先順序 16實(shí)時(shí)控制 答案： a:2 b:1 c:3 d:13 e:7 f:15 g:12 21引起中斷的事件稱為中斷源，對出現(xiàn)的中斷進(jìn)行處理的程序稱為（ 中斷處理程序） 。 22當(dāng)發(fā)生中斷事件但（ PSW中置有屏蔽標(biāo)志 ）時(shí)，硬件就暫時(shí)不響應(yīng)該中斷，待屏 蔽標(biāo)志消除時(shí)再響應(yīng)。 23當(dāng)處理器執(zhí)行完一條指令后，硬件的中斷裝置立即檢測有無中斷事件發(fā)生，若有則暫時(shí)停止現(xiàn)行進(jìn)程運(yùn)行，調(diào)用操作系統(tǒng)中的（ 中斷處理程序 ）加以處理。 24常用的進(jìn)程調(diào)度算法有先來先服務(wù)調(diào)度算法，最高優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法和（ 時(shí)間片輪轉(zhuǎn) ）調(diào)度算法。 25（ 可搶占試 ）最高優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法非常適合實(shí)時(shí)系統(tǒng)。 26（ 時(shí)間片輪轉(zhuǎn) ）調(diào)度算法適合于分時(shí)系統(tǒng)。 27（ 線程） 又稱輕量極進(jìn)程，是進(jìn)程中可獨(dú)立執(zhí)行的子任務(wù)。 第 3章 1在主存的存儲(chǔ)管理中，把邏輯地址轉(zhuǎn)換為絕對地址的工作稱為 地址轉(zhuǎn)換 或叫重定位。 邏輯 地址轉(zhuǎn)換成絕對地址?？煞譃殪o態(tài)重定位和重定位兩種。 重定位不需要硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的支持。 4動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配時(shí)，一般要采用動(dòng)態(tài)重定位方法，重定位寄存器受硬件支持，作為保護(hù)措施常用 界地址 的方法。 5采用單用戶連續(xù)存儲(chǔ)管理和 固定分址 ，存儲(chǔ)管理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般采用靜態(tài)重定位方式實(shí)現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換。 6采用動(dòng)態(tài)重定位可變分區(qū)管理技術(shù)，硬件一定要提供 基址 寄存器和限長寄存器作為支持。 7采用靜態(tài)重定位的時(shí)候，由于裝入主存儲(chǔ)器的作業(yè)信息已經(jīng)都是用 絕對 地址指示，故作業(yè)執(zhí)行過程中不能移動(dòng)位置。 8在固定分區(qū)方式管理中主存儲(chǔ) 器時(shí)，總是為作業(yè)分配一個(gè)不小于作業(yè)長度的分區(qū)，內(nèi)存中能同時(shí)有多少個(gè)用戶作業(yè)，和 固定 分區(qū)的個(gè)數(shù)有關(guān)。 9在固定分區(qū)是管理中，各用戶進(jìn)程和作業(yè)所要求的內(nèi)存容量受到 分區(qū)大小 的限制。 10可變分區(qū)方案中，系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候，主存儲(chǔ)器的用戶區(qū)看作一個(gè)大的 空閑區(qū) 。 11可變分區(qū)分配的方法有： 最先優(yōu)先 適應(yīng)算法，最優(yōu)適應(yīng)算法和最壞適應(yīng)算法三種。 12在可變分區(qū)方式下，采用 移動(dòng) 技術(shù)可以把主存儲(chǔ)器的中的碎片匯集成一個(gè)大的空閑區(qū)，以供大作業(yè)使用。 13對換技術(shù)是在分時(shí)系統(tǒng)中用于 擴(kuò)充內(nèi)存 的方法之一 14在分區(qū)式的管理中，各用戶進(jìn)程和作 業(yè)所要求的內(nèi)存容量受到分區(qū)大小的限制，可以使用 覆蓋和交換 技術(shù)來擴(kuò)充內(nèi)存。 15置換算法是在主存中沒有空閑塊時(shí)被調(diào)用的，如果內(nèi)存中有足夠的空閑塊存放所調(diào)入的頁，則不必使用 置換算法 16在頁式存儲(chǔ)管理中，程序的邏輯地址空間被劃分成若干大小相等的頁，主存的絕對地址空間被劃分成與頁大小相同的 塊 。 17頁式管理中，頁式虛擬地址與內(nèi)存物理地址的映射是根據(jù) 頁表 由硬件地址變換機(jī)構(gòu)完成的。 18分頁式存儲(chǔ)器的邏輯地址由 頁號(hào) 和頁內(nèi)地址兩部分組成。 19分頁式存儲(chǔ)管理中，頁表是用來指出作業(yè)的頁號(hào)與 主存塊號(hào) 的對應(yīng)關(guān)系。 20在分頁 是虛擬存儲(chǔ)管理方案中，置換頁的常用調(diào)度算法包括先進(jìn)先出調(diào)度算法， 最近最少用 調(diào)度算法和最近最不常用調(diào)度算法。 21在分頁式管理中，頁表一般駐留在內(nèi)存的某個(gè)固定區(qū)域，取一個(gè)數(shù)據(jù)或指令至少要訪問內(nèi)存兩次以上，為了加快查找，一般可以采用在 地址變換機(jī)構(gòu) 中加入聯(lián)想存儲(chǔ)器的方法來提高查找速度。 22請求頁式管理是一種 動(dòng)態(tài) 頁式管理，它的地址轉(zhuǎn)換與靜態(tài)頁式管理相同，也是通過查找頁表來完成的，但是靜態(tài)頁式管理要求作業(yè)或進(jìn)程在執(zhí)行之前全部裝入內(nèi)存。 23在請求頁式管理中，頁表中段位的作用是 判斷某頁是否在內(nèi)存中 改變位的作用是判斷某 頁是否被改變。 24在請求頁式管理中，當(dāng)硬件地址變換機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)所需的頁不在內(nèi)存時(shí)，產(chǎn)生 缺頁 中斷信號(hào)，由中斷處理程序作出相應(yīng)的處理。 25頁式管理中，存儲(chǔ)空間分配表的作用是 記錄內(nèi)存頁面的分配情況 ，整個(gè)系統(tǒng)一張。存儲(chǔ)空間分配表的構(gòu)成有兩種方法，一種是 位示圖法 ，另一種是空閑頁面鏈法。 26虛擬存儲(chǔ)器是為了擴(kuò)大主存容量而采用的一種設(shè)計(jì)技巧，其容量由計(jì)算機(jī)的 地址 結(jié)構(gòu)和輔助存儲(chǔ)器的容量決定，與實(shí)際的主存儲(chǔ)器的容量無關(guān)。 27實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)后，從系統(tǒng)角度看提高了 主存空間利用率 從用戶角度看用戶可以在超出主存實(shí)際容量的存儲(chǔ)空間中編輯程序，大大方便了用戶。 28分頁式虛擬存儲(chǔ)空間中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某頁不在主存的時(shí)候，將有硬件產(chǎn)生缺頁中斷，當(dāng)沒有空閑主存塊時(shí)，需要用調(diào)度算法進(jìn)行頁面 置換 ，如果這時(shí)沒有選擇一種好的調(diào)度算法，就會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)或 顛簸 。 29實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)技術(shù)，需要有一定的物質(zhì)基礎(chǔ)，其一是相當(dāng)容量的外存，其二是一定容量的內(nèi)存，其三是 地址變換機(jī)構(gòu)。 30在沒有 虛擬存儲(chǔ) 的系統(tǒng)中采用覆蓋技術(shù)，可利用較小的存儲(chǔ)空間處理較大的作業(yè)。 31作業(yè)的邏輯地址空間指的是 主標(biāo)程序所占據(jù)的空間 ，邏輯地址空間中的地址稱為地址，內(nèi)存地址的集合為物理地址空間，它的地址 稱為物理地址或絕對地址。 32用戶編輯程序時(shí)使用 邏輯 地址，處理器訪問主存時(shí)使用 絕對 地址。 33啟動(dòng)磁盤完成一次輸入輸出操作所花的時(shí)間包括尋找定位 搜索延遲 和傳送三部分。 34主存儲(chǔ)器與外圍設(shè)備間的信息傳送操作成為 輸入輸出 操作。 35在存儲(chǔ)器的管理中常用 虛擬存儲(chǔ)器 的方法來擺脫主存容量的限制。 第 4章 文件系統(tǒng)中邏輯上具有完整意義的信息集合稱為（ 文件 ），每個(gè)文件都有一個(gè)名字做標(biāo)識(shí)，稱為（ 文件名 ）。 用戶是從使用的角度來組織文件的，由用戶確定的文件結(jié)構(gòu)稱為（邏輯）文件。 從用戶的角度看 ，文件系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)按名字取。為達(dá)到這個(gè)目的，一般要建立（文件目錄）。 磁盤存儲(chǔ)空間的位置可以由柱面號(hào)、磁頭號(hào)和（扇區(qū)）號(hào)來決定。 文件存儲(chǔ)介質(zhì)的物理單位是（卷），主存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)設(shè)備交換信息的物理單位是（塊）。 文件系統(tǒng)主要管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件資源，包括對各種（系統(tǒng)）程序、系統(tǒng)應(yīng)用程序或工具、庫函數(shù)及各種用戶程序和數(shù)據(jù)管理。 文件系統(tǒng)要從文件的存儲(chǔ)和（檢索）的角度來組織文件，文件系統(tǒng)根據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的特性、文件的 (存儲(chǔ)方式 )來