操作系統(tǒng)(第三版)要點(diǎn)分析報(bào)告

文檔操作系統(tǒng)部分一、總體要求主要考察學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)基本概念、原理的理解程度，重點(diǎn)考察操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)，同時(shí)能夠具備運(yùn)用所學(xué)的操作系統(tǒng)原理、方法與技術(shù)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。二、題型及分值比例填空題（10分）選擇題（14分）分析計(jì)算題（30分）簡(jiǎn)答題（21分）三、容及比例操作系統(tǒng)的基本概念批處理與多道程序設(shè)計(jì)分時(shí)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)操作系統(tǒng)的基本類型與特征并發(fā)與并行的概念操作系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)與功能模塊程序的并發(fā)執(zhí)行與順序執(zhí)行批處理與多道程序設(shè)計(jì)批處理：在監(jiān)督程序下將一個(gè)作業(yè)交給存，并給予運(yùn)行控制權(quán)，處理完后在將另一個(gè)作業(yè)裝入存多道處理程序：將用戶所提交的作業(yè)都放在外存并排成一個(gè)隊(duì)列，，由作業(yè)調(diào)度程序?qū)⑷舾蓚€(gè)作業(yè)裝入存，減少I/O上的消耗。其特點(diǎn)：1、資源利用率高。2、系統(tǒng)吞吐量大。其缺點(diǎn)：3、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)。4、無(wú)交互能力分時(shí)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)分時(shí)系統(tǒng)：將一臺(tái)計(jì)算機(jī)提供給多個(gè)用戶同時(shí)使用。實(shí)時(shí)系統(tǒng)：是能夠立即對(duì)用戶程序或外部信號(hào)做出反應(yīng)的系統(tǒng)，

分為硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)

(必須滿足任務(wù)對(duì)截至?xí)r間的要求 )和軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)。操作系統(tǒng)的基本類型與特征OS基本特性：并發(fā)性、共享性、虛擬性、異步性。最基本的特性是并發(fā)性。并發(fā)性：并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)事件同一時(shí)間間隔發(fā)生。共享性：是指系統(tǒng)中的資源可供存中多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程（線程）共同使用。虛擬性：通過(guò)某種技術(shù)將物理實(shí)體變?yōu)檫壿嬌系膶?duì)應(yīng)物。異步性：進(jìn)程以人們不可知的速度推進(jìn)。文檔并發(fā)與并行的概念并行性是指兩個(gè)或多個(gè)事件同一時(shí)刻進(jìn)行；并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)事件同一時(shí)間間隔發(fā)生。操作系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)與功能模塊處理機(jī)管理功能：作業(yè)和存調(diào)度。存儲(chǔ)器管理功能：存分配、存保護(hù)、地址映射、存擴(kuò)充。設(shè)備管理功能：緩沖管理、設(shè)備分配、設(shè)備處理、設(shè)備獨(dú)立性。。文件管理功能：文件的存儲(chǔ)空間管理、目錄管理、文件的讀 /寫管理和保護(hù)。OS與用戶之間的接口： 1、用戶接口（聯(lián)機(jī)接口、脫機(jī)接口、圖形界面接口）2、程序接口程序的并發(fā)執(zhí)行與順序執(zhí)行程序的順序執(zhí)行：將一個(gè)程序分成若干個(gè)程序段，在個(gè)程序段之間，按某種先后順序執(zhí)行，僅當(dāng)前一操作執(zhí)行完后，才執(zhí)行后繼操作。其特征：順序性、封閉性、再現(xiàn)性。程序的并發(fā)執(zhí)行：將一個(gè)程序分成若干個(gè)程序段，在同一個(gè)時(shí)間段，多個(gè)程序段按一定順序分別進(jìn)行不同的操作。其特征：間斷性、失去封閉性、不可再現(xiàn)性。文檔處理機(jī)管理進(jìn)程:進(jìn)程控制塊、進(jìn)程的幾種基本狀態(tài)與狀態(tài)轉(zhuǎn)換（進(jìn)程的創(chuàng)建、進(jìn)程的終止、進(jìn)程的阻塞與喚醒、進(jìn)程的掛起與激活等）2) 進(jìn)程的同步與互斥： 臨界資源、臨界區(qū)、進(jìn)程同步與互斥問(wèn)題、 信號(hào)量機(jī)制以及 P、V操作、管程機(jī)制。進(jìn)程間通信：進(jìn)程通信的類型（直接通信和間接通信方式）、消息傳遞系統(tǒng)中的幾個(gè)問(wèn)題、消息緩沖隊(duì)列通信機(jī)制。線程與進(jìn)程的調(diào)度:線程與進(jìn)程的基本概念，調(diào)度的類型、調(diào)度隊(duì)列模型、調(diào)度方式、進(jìn)程調(diào)度算法（先來(lái)先服務(wù)、短進(jìn)程優(yōu)先、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)、基于優(yōu)先級(jí)的調(diào)度算法等）。死鎖:死鎖的基本概念，死鎖定理、死鎖預(yù)防、死鎖避免與處理死鎖的基本方法、銀行家算法。綜合應(yīng)用：生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題、讀者和寫者問(wèn)題、哲學(xué)家進(jìn)餐問(wèn)題等。進(jìn)程:進(jìn)程控制塊、進(jìn)程的幾種基本狀態(tài)與狀態(tài)轉(zhuǎn)換（進(jìn)程的創(chuàng)建、進(jìn)程的終止、進(jìn)程的阻塞與喚醒、進(jìn)程的掛起與激活等）進(jìn)程進(jìn)程控制塊（PCB）：是為了描述和控制進(jìn)程的運(yùn)行系統(tǒng)，為每個(gè)進(jìn)程定義的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它是進(jìn)程實(shí)現(xiàn)的一部分，也是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。PCB的作用：作用是使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序，成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，成為能與其它進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。 OS是根據(jù)PCB對(duì)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程進(jìn)行控制和管理的。進(jìn)程的三種基本狀態(tài)：就緒、執(zhí)行、阻塞。1緒狀態(tài)→執(zhí)行狀態(tài)：進(jìn)程分配到 CPU資源；執(zhí)行狀態(tài)→就緒狀態(tài)：時(shí)間片用完；執(zhí)行狀態(tài)→阻塞狀態(tài)：I/O請(qǐng)求；阻塞狀態(tài)→就緒狀態(tài)：I/O完成。釋放終止創(chuàng)建 許可許可文檔進(jìn)程的創(chuàng)建：1、申請(qǐng)空白 PCB；2、為新進(jìn)程分配資源；3、初始化進(jìn)程控制塊；4、將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列。進(jìn)程的終止：1、正常結(jié)束；2、異常結(jié)束（越界錯(cuò)誤、保護(hù)錯(cuò)、非法指令、特權(quán)指令錯(cuò)、運(yùn)行超時(shí)、等待超時(shí)、算術(shù)運(yùn)算錯(cuò)、I/O故障）；3、外界干預(yù)。2) 進(jìn)程的同步與互斥： 臨界資源、臨界區(qū)、進(jìn)程同步與互斥問(wèn)題、 信號(hào)量機(jī)制以及 P、V操作、管程機(jī)制。進(jìn)程的同步與互斥的出現(xiàn)：由于資源共享（互斥）和進(jìn)程合作（同步），使同處于一個(gè)系統(tǒng)處于兩種制約關(guān)系（直接相互制約關(guān)系和間接相互制約關(guān)系）。直接相互制約關(guān)系（同步）：這種制約主要源于進(jìn)程的合作。進(jìn)程A輸入輸出進(jìn)程B緩沖區(qū)間接相互制約關(guān)系（互斥）：同處于一個(gè)系統(tǒng)中的進(jìn)程， 共享著某種系統(tǒng)資源。占用臨界資源請(qǐng)求導(dǎo)進(jìn)程A致阻塞釋放臨界資源請(qǐng)求進(jìn)程A成功進(jìn)程A臨界資源占用臨界區(qū)：每個(gè)進(jìn)程中訪問(wèn)臨界資源的那段代碼稱為臨界區(qū)。臨界區(qū)描述如下：repeat：entrysectioncriticalsectionexitsectionremaindersectionuntilfalse ；信號(hào)量機(jī)制（進(jìn)程同步工具） ：1、整型信號(hào)量 2、記錄型信號(hào)量3、AND型信號(hào)量 4、信號(hào)量集計(jì)數(shù)信號(hào)量 S：表示資源數(shù)量。wait(S) ：whileS<=0dono-opS:=S-1；signal(S):S:=S+1；

進(jìn)程B進(jìn)程B進(jìn)程B文檔記錄型信號(hào)量：Typesemaphore=recordvalue:integer;L:listofprocess;endProcedure wait(S)VarS：semphorebeginS.value=S.value-1;If(S.value<0)thenblock(S.L)EndProceduresignal(S)??begin??if(s.value<=0)thenwakeup(S.L);end(以上就是 P、V操作，大致有印象 )信號(hào)量對(duì)臨界區(qū)的操作：Varmutex：semphore：=1beginparbeginprocess1:beginrepeatwait(mutex)critical sectionsignal(mutex)remaindersectionuntilfalseendparendVara,b,c,d,e:semaphore:=0,0,0,0,0beginparbeginbeginS1 ；signal(a) ；signal(b) ；end；begin wait(a) ；S2；signal(d):signal(e) ；end；beginwait(b) ；S3；signal(c) ；end；beginwait(d) ；S4；signal(f) ；end；beginwait(e) ；S5；signal(g) ；end；beginwait(c)

；wait(f)

；wait(g)

；S6；end；parendend文檔管程機(jī)制：定義了一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和能為并發(fā)進(jìn)程所執(zhí)行的一組操作，則組操作能同步進(jìn)程和改變管程中的數(shù)據(jù)。（即包含數(shù)據(jù)和操作兩部分，信號(hào)量機(jī)制僅僅是操作）3)

進(jìn)程間通信：進(jìn)程通信的類型（直接通信和間接通信方式）、 消息傳遞系統(tǒng)中的幾個(gè)問(wèn)題、消息緩沖隊(duì)列通信機(jī)制。直接通信：Send(Recever,message) 和Receive(Sender,message) 原語(yǔ)；間接通信：Send(mailbox,message) 和Receive(mailbox,message) 原語(yǔ)；（根據(jù)英文意思理解）消息傳遞系統(tǒng)中的若干問(wèn)題：1、通信鏈路（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多、單向和雙向）2、消息格式3、進(jìn)程同步方式（一阻塞（兩種） 、兩阻塞）消息緩沖隊(duì)列通信機(jī)制：發(fā)送原語(yǔ)（Send）容 接收原語(yǔ)（Receive）容P70Send原語(yǔ) P71Receive 原語(yǔ)線程與進(jìn)程的調(diào)度:線程與進(jìn)程的基本概念，調(diào)度的類型、調(diào)度隊(duì)列模型、調(diào)度方式、進(jìn)程調(diào)度算法（先來(lái)先服務(wù)、短進(jìn)程優(yōu)先、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)、基于優(yōu)先級(jí)的調(diào)度算法等）。進(jìn)程的概念：是可并發(fā)執(zhí)行的具有一定功能的程序段，是給定數(shù)據(jù)的一次執(zhí)行過(guò)程。線程的概念：在操作系統(tǒng)中引入線程，則是為了減少程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)所付出的時(shí)空開銷，使OS具有更好的并發(fā)性，提高CPU的利用率。進(jìn)程是分配資源的基本單位，而線程則是系統(tǒng)調(diào)度的基本單位。調(diào)度的類型：高級(jí)調(diào)度（作業(yè)調(diào)度或長(zhǎng)程調(diào)度） ：根據(jù)某種算法，把外存上處于后備隊(duì)列中的那些作業(yè)調(diào)入存調(diào)度對(duì)象是作業(yè)。中級(jí)調(diào)度（中程調(diào)度）：將暫時(shí)不運(yùn)行的進(jìn)程調(diào)至外存，當(dāng)滿足運(yùn)行條件再調(diào)入存（實(shí)質(zhì)是存儲(chǔ)器管理中的對(duì)換），為了提高存利用率和系統(tǒng)吞吐量。低級(jí)調(diào)度（進(jìn)程調(diào)度或短程調(diào)度）：保存處理機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)信息，按某種算法選取進(jìn)程，再把處理機(jī)分配給進(jìn)程。調(diào)度的隊(duì)列模型：僅有進(jìn)程調(diào)度的隊(duì)列模型具有高級(jí)和低級(jí)調(diào)度的調(diào)度隊(duì)列模型同時(shí)具有三級(jí)調(diào)度的調(diào)度隊(duì)列模型（P88記住三個(gè)模型，根據(jù)進(jìn)程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換以及各級(jí)別調(diào)度類型的特點(diǎn)）文檔調(diào)度方式和準(zhǔn)則：面向用戶的準(zhǔn)則：1、周轉(zhuǎn)時(shí)間短：作業(yè)從提交到完成這段時(shí)間。平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=各作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間總和/個(gè)數(shù)。帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間=周轉(zhuǎn)時(shí)間/系統(tǒng)提供的服務(wù)的時(shí)間。2、響應(yīng)時(shí)間快、截止時(shí)間的保證4、優(yōu)先權(quán)準(zhǔn)則面向系統(tǒng)的準(zhǔn)則： 1、系統(tǒng)吞吐量高 2、處理機(jī)利用率好 3、資源平衡利用★調(diào)度算法：先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法： 根據(jù)先后順序調(diào)入存，分配處理機(jī)，有利于長(zhǎng)作業(yè)。短作業(yè)（進(jìn)程）優(yōu)先調(diào)度算法： 選擇作業(yè)（進(jìn)程）運(yùn)行時(shí)間最短的調(diào)入存。高優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法： 類型有搶占式和非搶占式優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法，從優(yōu)先權(quán)看可以分為靜態(tài)優(yōu)先權(quán)和動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)。高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法：在短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法中引入動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)。響應(yīng)時(shí)間=等待時(shí)間+服務(wù)時(shí)間優(yōu)先權(quán)=響應(yīng)時(shí)間/服務(wù)時(shí)間基于時(shí)間片的輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法： 將就緒隊(duì)列按 FCFS算法的原則排列，每次調(diào)度，分配處理機(jī)并執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片。多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法： 設(shè)置多個(gè)就緒隊(duì)列，各隊(duì)列時(shí)間片、優(yōu)先級(jí)依次增大，若進(jìn)程未能在一個(gè)該隊(duì)列的時(shí)間片完成則進(jìn)入下個(gè)隊(duì)列末尾。死鎖:死鎖的基本概念，死鎖定理、死鎖預(yù)防、死鎖避免與處理死鎖的基本方法、銀行家算法。死鎖：指多個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中爭(zhēng)奪資源造成的一種僵局，若無(wú)外力作用，將不再推進(jìn)。原因可以分為：競(jìng)爭(zhēng)資源（可剝奪資源和非剝奪性資源）和進(jìn)程間推進(jìn)順序非法。死鎖必要條件：（四個(gè)都具備形成死鎖）

3

1、互斥條件、不可剝奪條件

2、請(qǐng)求和保持條件4 、環(huán)路等待條件處理死鎖的方法：預(yù)防死鎖（根據(jù)條件）：1、摒棄請(qǐng)求和保持條件（一次性獲得運(yùn)行過(guò)程所需的全部資源）2、摒棄不剝奪條件（占有資源的進(jìn)程提出請(qǐng)求資源得不到滿足時(shí)，釋放所保持的資源，等以后有需要時(shí)再請(qǐng)求）3、摒棄環(huán)路等待條件（將資源進(jìn)行線性排隊(duì)，并賦予不同序號(hào)，進(jìn)程對(duì)資源的請(qǐng)求只能按序號(hào)依次遞增的次序提出）避免死鎖：把系統(tǒng)的狀態(tài)分為安全狀態(tài)和不安全狀態(tài)，只要處于安全狀態(tài)便不會(huì)發(fā)生死鎖。銀行家算法（ P108-111）以上是限制性措施檢測(cè)死鎖：通過(guò)一種算法利用資源的請(qǐng)求和分配信息（資源分配圖）檢測(cè)系統(tǒng)是否進(jìn)入死鎖。解除死鎖：1、剝奪資源 2 、撤銷進(jìn)程文檔綜合應(yīng)用：生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題、讀者和寫者問(wèn)題、哲學(xué)家進(jìn)餐問(wèn)題等。生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題（記錄型信號(hào)量以及管程）；哲學(xué)家進(jìn)餐問(wèn)題；讀者-寫著問(wèn)題；(回歸書本P58-P64頁(yè))文檔存管理存管理的需求：重定位、存保護(hù)、存共享程序的裝入和：靜態(tài)裝入和可重定位裝入、靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)。分區(qū)存儲(chǔ)管理：分區(qū)方式（單一連續(xù)分區(qū)、固定分區(qū)、可變式分區(qū)）、分區(qū)分配算法（首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)法、最壞適應(yīng)法等）。段式管理與頁(yè)式管理：段、頁(yè)、碎片等基本概念、段式管理與頁(yè)式管理機(jī)制虛擬存：局部性原理、虛擬存概念、請(qǐng)求分段與請(qǐng)求分頁(yè)、段頁(yè)式管理、段頁(yè)式地址結(jié)構(gòu)與地址轉(zhuǎn)換、頁(yè)面置換算法（先進(jìn)先出、 LRU、Clock置換）、抖動(dòng)存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)（由上至下）：寄存器高速緩存主存磁盤緩存硬盤可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)（這章節(jié)的主要順序，按照?qǐng)D片回憶各重點(diǎn)）存管理的需求：重定位、存保護(hù)、存共享重定位：在目標(biāo)程序裝入時(shí)，對(duì)其指令和數(shù)據(jù)修改的過(guò)程存保護(hù)：使每道用戶程序只能在自己的存空間運(yùn)行，彼此互不干擾。存共享：指多處理機(jī)中，存能被不同的CPU訪問(wèn)。程序的裝入和：靜態(tài)裝入和可重定位裝入、靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)。絕對(duì)轉(zhuǎn)入方式（靜態(tài)裝入）：按程序中的邏輯地址裝入到存中?？芍囟ㄎ谎b入方式：根據(jù)裝入存的實(shí)際情況，修改程序的數(shù)據(jù)、指令的地址。動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)裝入方式： 裝入程序把裝入模塊裝入存后，直到程序執(zhí)行時(shí)，才把裝入模塊中的相對(duì)地址改成絕對(duì)地址。靜態(tài)連接：將個(gè)目標(biāo)模塊連接成一個(gè)裝入模塊 (模塊中的地址都是相對(duì)地址 )裝入時(shí)動(dòng)態(tài)連接：在裝入時(shí)，對(duì)目標(biāo)模塊進(jìn)行連接。運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)連接：將要執(zhí)行的目標(biāo)模塊，連接到裝入模塊，并裝入到存。分區(qū)存儲(chǔ)管理：分區(qū)方式（單一連續(xù)分區(qū)、固定分區(qū)、可變式分區(qū)）、分區(qū)分配算法（首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)法、最壞適應(yīng)法等）。文檔單一連續(xù)分配：在單用戶操作系統(tǒng)，分為系統(tǒng)區(qū)（存低址）和用戶區(qū)。固定分區(qū)分配：將存用戶空間劃分為若干個(gè)固定大小的分區(qū)。（分區(qū)大小相等和分區(qū)大小不同）動(dòng)態(tài)分區(qū)分配（可變式分區(qū)）：根據(jù)進(jìn)程需要分配存空間。分區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：1、空閑分區(qū)表 2 、空閑分區(qū)鏈分區(qū)分配算法：首次適應(yīng)算法：每次都從鏈?zhǔn)组_始查找，找到大小滿足的要求的分區(qū)。循環(huán)首次適應(yīng)算法：從上次查找到的空閑分區(qū)的下一個(gè)分區(qū)開始查找。（尾→頭→尾）最佳適應(yīng)算法：在空閑分區(qū)鏈中找到滿足要求、又是最小的空閑分區(qū)分配。最壞適應(yīng)算法：總是將空閑分區(qū)鏈中的最大分區(qū)分配給作業(yè)。段式管理與頁(yè)式管理：段、頁(yè)、碎片等基本概念、段式管理與頁(yè)式管理機(jī)制、段頁(yè)式管理、段頁(yè)式地址結(jié)構(gòu)與地址轉(zhuǎn)換段、頁(yè)均屬于離散分配方式。碎片：指在存中不能被利用的小分區(qū)。頁(yè)式管理容頁(yè)面：將一個(gè)進(jìn)程的邏輯地址空間分成若干個(gè)大小相等的片。物理塊：將存空間分為若干個(gè)大小相等的存儲(chǔ)快。頁(yè)碎片：因進(jìn)程最后一頁(yè)裝不滿的物理塊而形成不可利用的碎片。頁(yè)表：頁(yè)面映像表，實(shí)現(xiàn)頁(yè)號(hào)到物理塊號(hào)的變換?？毂恚壕哂胁⑿胁檎夷芰Φ母咚倬彺婕拇嫫?。存放容是頁(yè)表。具有快表的地址變換機(jī)構(gòu)：通過(guò)快表查找所要訪問(wèn)的頁(yè)表項(xiàng)，若有，則可通過(guò)地址變換機(jī)構(gòu)直接得出物理地址，無(wú)需訪問(wèn)存，若無(wú)則和基本的地址變換機(jī)構(gòu)類似，要兩次訪問(wèn)存。其中這兩種變換機(jī)構(gòu)最后一次訪問(wèn)存都要根據(jù)得到的物理地址訪問(wèn)數(shù)據(jù)。段式管理容分段存儲(chǔ)管理方式：作業(yè)的地址空間被劃分為若干個(gè)長(zhǎng)度不等（根據(jù)邏輯信息組的長(zhǎng)度決定）的段。段表、段式地址變換機(jī)構(gòu)和頁(yè)式類似。頁(yè)表是一維的，但段表是二維的（即段號(hào)和段地址），因其段地址不一定都相等。段頁(yè)式管理容段頁(yè)式存儲(chǔ)管理：結(jié)合了段式的共享功能和頁(yè)式的處理存碎片功能。其基本原理是先段式再頁(yè)式過(guò)程。文檔虛擬存：局部性原理、虛擬存概念、請(qǐng)求分段與請(qǐng)求分頁(yè)、頁(yè)面置換算法（先進(jìn)先出、LRU、Clock置換）、抖動(dòng)局部性原理：在一較短時(shí)間，程序的執(zhí)行僅局限于某個(gè)部分。虛擬存：通過(guò)調(diào)入功能和置換功能，從邏輯上對(duì)存加以擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)。請(qǐng)求分頁(yè)和請(qǐng)求分段系統(tǒng)： 在分（段）系統(tǒng)下，增加了調(diào)頁(yè)（段）和分頁(yè)（段）置換功能形成的頁(yè)（段）式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)?！镏脫Q算法：先進(jìn)先出（FCFO）置換算法：字面意思理解。最近最久未使用（LRU）置換算法：在存中頁(yè)面都有一個(gè)t指，每次置換時(shí)，選擇t指最大的頁(yè)面，也就是最久沒用到的。Clock置換算法：每頁(yè)都設(shè)置訪問(wèn)位，再將所有頁(yè)面都通過(guò)指針成一個(gè)循環(huán)隊(duì)列，某頁(yè)被訪問(wèn)則訪問(wèn)位被置1；在置換的時(shí)候，按FIFO算法檢查，若訪問(wèn)位為1，則置0，若為0則置換。到隊(duì)列末尾時(shí)，再回到隊(duì)首開始檢查。改進(jìn)型Clock置換算法：通過(guò)訪問(wèn)位和修改位來(lái)確定置換代價(jià)。特點(diǎn)如下：（訪問(wèn)位：修改位） =0：0；→0：1；→1：0；→1：1。（代價(jià)從低到高）抖動(dòng)：指存中無(wú)空閑空間，且發(fā)生缺頁(yè)中斷，將存中的一頁(yè)換出，而很快因需要又被調(diào)入存，而被換出的頁(yè)面又如上。此過(guò)程稱為抖動(dòng)。文檔設(shè)備管理I/O系統(tǒng)的：基本概念、I/O控制方式（程序I/0、中斷、DMA、通道）、相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、緩沖管理（單緩沖、雙緩沖、循環(huán)緩沖、緩沖池）磁盤管理與磁盤調(diào)度算法：SSTF算法，SCAN算法，CSCAN算法，N-STEP-SCAN算法，F(xiàn)SCAN算法設(shè)備分配、設(shè)備處理、虛擬設(shè)備，Spooling系統(tǒng)I/O系統(tǒng)的：基本概念、I/O控制方式（程序I/0、中斷、DMA、通道）、相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、緩沖管理（單緩沖、雙緩沖、循環(huán)緩沖、緩沖池）I/O系統(tǒng)：是用于數(shù)據(jù)的輸入、輸出和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的系統(tǒng)。I/O控制方式：程序I/O方式：無(wú)中斷機(jī)構(gòu)，忙一等待方式。因 CPU的高速和 I/O設(shè)備的低速導(dǎo)致 CPU的利用率低下。中斷驅(qū)動(dòng) I/O控制方式：建立了中斷機(jī)構(gòu)，當(dāng) I/O設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)入到寄存器時(shí)，控制器才向 CPU發(fā)送中斷信號(hào)請(qǐng)求處理。數(shù)據(jù)進(jìn)入存的過(guò)程依然是 I/O設(shè)備→CPU→存。直接存儲(chǔ)器訪問(wèn) (DMA)I/O控制方式：通過(guò) CPU的命令，使 DMA和存直接進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)。I/O通道控制方式：能夠?qū)σ唤M數(shù)據(jù)塊讀 （寫）操作的的控制，是DMA的發(fā)展。通道：指通過(guò)通道控制程序，與控制器實(shí)現(xiàn)對(duì) I/O設(shè)備的控制。DMA的構(gòu)造1、命令/狀態(tài)寄存器（2、數(shù)據(jù)寄存器（ DR）

CR）

2、存地址寄存器（ MAR）4、數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器（ DC）通道的指令：1、操作碼 2 、存地址4、通道程序結(jié)束位 P

3 、計(jì)數(shù)5、記錄結(jié)束標(biāo)志

R緩沖管理：?jiǎn)尉彌_：只有一個(gè)緩沖區(qū)，注意 I/O設(shè)備和CPU對(duì)緩沖區(qū)的處理時(shí)間。雙緩沖：有兩個(gè)緩沖區(qū)，在輸入輸出數(shù)據(jù)上，加快了輸入輸出的速度，提高了設(shè)備利用率，在通信方面可以雙向傳輸數(shù)據(jù)。循環(huán)緩沖：有多個(gè)緩沖區(qū)形成環(huán)形，通過(guò)計(jì)算進(jìn)程下一個(gè)緩沖區(qū) G的指針nextg、計(jì)算進(jìn)程正在使用的緩沖區(qū) G的指針 current 、輸入進(jìn)程下一個(gè)緩沖區(qū) R的指針nexti。(記住大致的循環(huán)圖 )緩沖池：主要由空閑緩沖區(qū)、裝滿輸入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)和裝滿輸出數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)組成。工作方式：和循環(huán)緩沖類似，不過(guò)由于分別輸入和輸出緩沖區(qū)，所以其循環(huán)有兩部分。文檔磁盤管理與磁盤調(diào)度算法：SSTF算法，SCAN算法，CSCAN算法，N-STEP-SCAN算法，F(xiàn)SCAN算法★磁盤調(diào)度算法：先來(lái)先服務(wù)：根據(jù)進(jìn)程對(duì)磁盤訪問(wèn)的先后次序進(jìn)行調(diào)度。最短尋到時(shí)間優(yōu)先（SSTF）：根據(jù)要訪問(wèn)的磁道與磁頭距離最近進(jìn)行調(diào)度。掃描（SCAN）算法：?jiǎn)蜗蛘{(diào)度，到頭在反向。 （從里到外再?gòu)耐獾嚼铮┭h(huán)掃描（CSCAN）算法：始終只有單向移動(dòng)。 （從里到外或從外到里）NstepSCAN算法：將磁盤請(qǐng)求隊(duì)列分成若干個(gè)等長(zhǎng)隊(duì)列，按 FCFS算法取隊(duì)列，再按 SCAN算法對(duì)該隊(duì)列進(jìn)行調(diào)度。磁臂粘著：在 SSTP、SCAN磁盤調(diào)度時(shí)，因?qū)Φ囊粋€(gè)磁道有較高的訪問(wèn)頻率，導(dǎo)致磁臂停在某處不動(dòng)。 對(duì)于新出現(xiàn)的磁道請(qǐng)求放入其他隊(duì)列。FSCAN算法：總共兩個(gè)隊(duì)列。進(jìn)行的是 SCAN算法，將調(diào)度開始時(shí)的所有磁盤請(qǐng)求分為一個(gè)隊(duì)列，隨后加入的磁盤請(qǐng)求放入另一個(gè)隊(duì)列中。設(shè)備分配、設(shè)備處理、虛擬設(shè)備，Spooling系統(tǒng)設(shè)備分配：通過(guò)設(shè)備控制表（DCT）、控制器控制表（COCT）、通道控制表（CHCT）和系統(tǒng)設(shè)備表（ SDT）來(lái)進(jìn)行設(shè)備分配。設(shè)備處理：1、為每一個(gè)設(shè)備設(shè)置一個(gè)進(jìn)程，專門用于執(zhí)行這類設(shè)備的 I/O操作2、在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)I/O進(jìn)程，專門用于執(zhí)行系統(tǒng)中所有各類設(shè)備的I/O操作。3、不設(shè)置專門的設(shè)備處理進(jìn)程，而只為各類設(shè)備設(shè)置相應(yīng)的設(shè)備處理程序（模塊），供用戶進(jìn)程或系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)用。虛擬設(shè)備：并不是實(shí)際存在的，只是邏輯上存在的，是由物理設(shè)備通過(guò)虛擬技術(shù)得到的邏輯設(shè)備。Spooling 技術(shù)：輸入情況—輸入設(shè)備將數(shù)據(jù)輸入到磁盤中的輸入井中，存直接從輸入井中讀取數(shù)據(jù)（利用輸入進(jìn)程） ；輸出情況—存將數(shù)據(jù)先輸出到輸出井，然后輸出井將數(shù)據(jù)輸出到輸出設(shè)備（利用輸出進(jìn)程） 。Spooling 系統(tǒng)組成：1、輸入井和輸出井2、輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)3、輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程（ Spooling 最主要的）：利用這兩個(gè)進(jìn)程模擬脫機(jī)I/O設(shè)備的外圍控制脫機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入輸出。文檔文件系統(tǒng)基本概念：文件和文件系統(tǒng)、目錄、文件結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)（順序文件、索引順序文件、索引文件、 HASH文件）外存分配方法：連續(xù)分配、分配、索引分配目錄管理：?jiǎn)渭?jí)目錄、二級(jí)目錄、多級(jí)目錄文件存儲(chǔ)空間的管理技術(shù)：位示圖、空閑鏈表、索引基本概念：文件和文件系統(tǒng)、目錄、文件結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)（順序文件、索引順序文件、索引文件、 HASH文件）文件：由創(chuàng)建者所定義的、 具有文件名的一