操作系統(tǒng)名詞解釋匯總

操作系統(tǒng)名詞解釋匯總

1、操作系統(tǒng)具有層次結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)最大特點是整體問題局部化來優(yōu)化系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的正確性、高效性使系統(tǒng)可維護、可移植。主要優(yōu)點是有利于系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試;主要困難在于層次的劃分和安排。2、多道程序設(shè)計系統(tǒng)“多道程序設(shè)計系統(tǒng)”簡稱“多道系統(tǒng)”，即多個作業(yè)可同時裝入主存儲器進行運行的系統(tǒng)。在多道系統(tǒng)中一點必須的是系統(tǒng)須能進行程序浮動。所謂程序浮動是指程序可以隨機地從主存的一個區(qū)域移動到另一個區(qū)域，程序被移動后仍不影響它的執(zhí)行。多道系統(tǒng)的好處在于提高了處理器的利用率;充分利用外圍設(shè)備資源;發(fā)揮了處理器與外圍設(shè)備以及外圍設(shè)備之間的并行工作能力?？梢杂行У靥岣呦到y(tǒng)中資源的利用率，增加單位時間內(nèi)的算題量，從而提高了吞吐率。3、程序浮動若作業(yè)執(zhí)行時，被改變的有效區(qū)域依然能正確執(zhí)行，則稱程序是可浮動的。4、進程進程是一個程序在一個數(shù)據(jù)集上的一次執(zhí)行。由定義知進程關(guān)鍵組成是程序、數(shù)據(jù)集。進程通過一個控制塊來被系統(tǒng)所指揮，因此進程由程序、數(shù)據(jù)集和進程控制塊三部分組成。進程控制塊是進程存在的唯一標志.進程是要執(zhí)行的，據(jù)這點可分將進程的狀態(tài)分為等待態(tài)然后是就緒態(tài)最后是運行態(tài)。進程的基本隊列也就是就緒隊列和等待隊列，因為進程運行了，也就用不上排隊了，也就沒有運行隊列了。5、重定位重定位即把邏輯地址轉(zhuǎn)換成絕對地址。重定位的方式有“靜態(tài)重定位”和“動態(tài)重定位”兩種。(1)靜態(tài)重定位在裝入一個作業(yè)時，把作業(yè)中的指令地址和數(shù)據(jù)地址全部轉(zhuǎn)換成絕對地址。這種轉(zhuǎn)換工作是在作業(yè)開始前集中完成的，在作業(yè)執(zhí)行過程中無需再進行地址轉(zhuǎn)換。所以稱為“靜態(tài)重定位”。(2)動態(tài)重定位在裝入一個作業(yè)時，不進行地址轉(zhuǎn)換，而是直接把作業(yè)裝到分配的主區(qū)域中。在作業(yè)執(zhí)行過程中，每當執(zhí)行一條指令時都由硬件的地址轉(zhuǎn)換機構(gòu)轉(zhuǎn)換成絕對地址。這種方式的地址轉(zhuǎn)換是在作業(yè)執(zhí)行時動態(tài)完成的，所以稱為動態(tài)重定位。動態(tài)重定位由軟件(操作系統(tǒng))和硬件(地址轉(zhuǎn)換機構(gòu))相互配合來實現(xiàn)。動態(tài)重定位的系統(tǒng)支持“程序浮動”，而靜態(tài)重定位則不能。

6、單分區(qū)管理

除操作系統(tǒng)占用的一部分存儲空間外，其余的用戶區(qū)域作為一個連續(xù)的分區(qū)分配給用戶使用。

固定分區(qū)的管理

分區(qū)數(shù)目、大小固定設(shè)置上、下限寄存器邏輯地址+下限地址→絕對地址。

可變分區(qū)的管理

可變分區(qū)管理方式不是把作業(yè)裝入到已經(jīng)劃分好的分區(qū)中，而是在作業(yè)要求裝入主存儲器時，根據(jù)作業(yè)需要的主存量和當時的主存情況決定是否可以裝入該作業(yè)。

分區(qū)數(shù)目大小不定設(shè)置基址、限長寄存器

邏輯地址+基址寄存器的值→絕對地址?；分怠芙^對地址≤基址值+限長值

頁式存儲管理

主存儲器分為大小相等的“塊”。程序中的邏輯地址進行分“頁”，頁的大小與塊的大小一致。用頁表登記塊頁分配情況邏輯地址的頁號部分→頁表中對應(yīng)頁號的起始地址→與邏輯地址的頁每一段分配一個連續(xù)的主存區(qū)域，作業(yè)的各段可被裝到不相連的幾個區(qū)域中。設(shè)置段表記錄分配情況邏輯地址中的段號→查段表得到本段起始地址+段存儲設(shè)備與主存儲器之間進行信息交換的物理單位是塊。塊定義為存儲介質(zhì)上存放的連續(xù)信息所組成的一塊區(qū)域。

邏輯上具有完整意義的信息集合稱為“文件”。

用戶對文件內(nèi)的信息按邏輯上獨立的含義劃分的信息單位是記錄，每個單位為一個邏輯記錄。

8、文件的分類

文件可以按各種方法進行分類：

按用途系統(tǒng)文件、庫文件、用戶文件

按保護級別可執(zhí)行文件、只讀文件、讀寫文件

按信息流向輸入文件、輸出文件、輸入輸出文件

按存放時限臨時文件、永久文件、檔案文件

按設(shè)備類型磁盤文件、磁帶文件、卡片文件、打印文件

按文件組織結(jié)構(gòu)邏輯文件、物理文件（順序文件、鏈接文件、索引文件）

9、文件結(jié)構(gòu)

文件結(jié)構(gòu)分為邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)

邏輯結(jié)構(gòu)

用戶構(gòu)造的文件稱為文件的邏輯結(jié)構(gòu)。如用戶的一篇文檔、一個數(shù)據(jù)庫記錄文件等。邏輯文件有兩種形式：流式文件和記錄式文件。

流式文件是指用戶對文件批處理作業(yè)：采用批處理控制方式的作業(yè)稱為“批處理作業(yè)”。

批處理作業(yè)進入系統(tǒng)時必須提交：源程序、運行時的數(shù)據(jù)、用作業(yè)控制語言書寫的作業(yè)控制說明書。交互控制方式：也稱聯(lián)機控制方式。就是一步一步地交待任務(wù)。做好了一步，再做下一步。

2、批處理作業(yè)的控制（領(lǐng)會）

1）按用戶提交的作業(yè)控制說明書控制作業(yè)的執(zhí)行。

2）一個作業(yè)步的工作往往由多個進程的合作來完成。

3）一個作業(yè)步的工作完成后，繼續(xù)下一個作業(yè)步的作業(yè)，直至作業(yè)執(zhí)行結(jié)束。

3、交互式作業(yè)的管理（領(lǐng)會）

1）交互式作業(yè)的特點：交互式作業(yè)的特點主要表現(xiàn)在交互性上，它采用人機對話的方式工作。

2）交互式作業(yè)的控制：一種是操作使用接口，另一種是命令解釋執(zhí)行。

操作使用接口包括操作控制命令，菜單技術(shù)，窗口技術(shù)。

命令的解釋執(zhí)行一類是操作系統(tǒng)中的相應(yīng)處理模塊直接解釋執(zhí)行；另一類必須創(chuàng)建用戶進程去解釋執(zhí)行。

13、死鎖

若系統(tǒng)中存在一組進程（兩個或多個進程），它們中的每一個進程都占用了某種資源而又都在等待其中另一個進程所占用的資源，這種等待永遠不能結(jié)束，則說系統(tǒng)出現(xiàn)了“死鎖”?；蛘f這組進程處于“死鎖”狀態(tài)。

14、相關(guān)臨界區(qū)

1、并發(fā)進程中與共享變量有關(guān)的程序段稱為“臨界區(qū)”.并發(fā)進程中涉及到相同變量的那些程序段是相關(guān)臨界區(qū)。

2、對相關(guān)臨界區(qū)的管理的基本要求。

對相關(guān)臨界區(qū)管理的基本原則是：如果有進程在相關(guān)臨界區(qū)執(zhí)行，則不讓另一個進程進入相關(guān)的臨界區(qū)執(zhí)行。

15、進程同步的含義：進程的同步是指并發(fā)進程之間存在一種制約關(guān)系，一個進程的執(zhí)行依賴另一個進程的消息，當一個進程沒有得到另一個進程的消息時應(yīng)等待，直到消息到達才被喚醒。

16、中斷：一個進程占有處理器運行時，由于自身或自界的原因使運行被打斷，讓操作系統(tǒng)處理所出現(xiàn)的事件到適當?shù)臅r候再讓被打斷的進程繼續(xù)運行，這個過程稱為“中斷”。

17、中斷機制

在它執(zhí)行程序的時候，如果有另外的事件發(fā)生（比如用戶又打開了一個程序）那么這時候就需要由計算機系統(tǒng)的中斷機制來處理了。

中斷機制包括硬件的中斷裝置和操作系統(tǒng)的中斷處理服務(wù)程序。

18、中斷響應(yīng)（硬件即中斷裝置操作）

處理器每執(zhí)行一條指令后，硬件的中斷位置立即檢查有無中斷事件發(fā)生，若有中斷事件發(fā)生，則暫?，F(xiàn)行進程的執(zhí)行，而讓操作系統(tǒng)的中斷處理程序占用處理器，這一過程稱為“中斷響應(yīng)”。

19、中斷屏蔽

中斷屏蔽技術(shù)是在一個中斷處理沒有結(jié)束之前不響應(yīng)其他中斷事件，或者只響應(yīng)比當前級別高的中斷事件。

20、存儲保護：防止主存儲器穩(wěn)中有降個程序的相互干擾和保護穩(wěn)中有降區(qū)域內(nèi)的信息安全，限定各程序在規(guī)定的主存區(qū)域內(nèi)執(zhí)行，稱為存儲保護。

特權(quán)指令：即可能影響系統(tǒng)安全的指令。全文是為保護輸入輸出的完整性，把“啟動I/O”等的一類可能影響系統(tǒng)安全的指令定義為特權(quán)指令。優(yōu)點在于：這種方式不但保證安全地使用外圍設(shè)備，正確地傳送信息，而且可減少用戶為啟動設(shè)備而必須了解外圍設(shè)備特性以及啟動等工作，大大方便了用戶。

21、文件的保護與保密

1）文件的保護是防止文件被破壞。文件的保密是防止文件被竊取。

2）文件的保護措施：

可以采用樹形目錄結(jié)構(gòu)、存取控制表和規(guī)定文件使用權(quán)限的方法。

3）文件的常用保密措施：隱藏文件目錄、設(shè)置口令和使用密碼（加密）等。

22、UNIX系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

UNIX的層次結(jié)構(gòu)。

UNIX可以分為進程與線程有許多相似之處，所以線程又稱為輕型進程。

支持線程管理的操作系統(tǒng)有Mach，OS/2，WindowsNT，UNIX等。

24、通道命令

通道命令規(guī)定設(shè)備的操作，每一種通道命令規(guī)定了設(shè)備的一種操作，通道命令一般由命令碼／數(shù)據(jù)。主存地址／傳送字節(jié)個數(shù)及標志碼等部分組成。

通道程序

是一組通道命令規(guī)定通道執(zhí)行一次輸入輸出操作應(yīng)做的工作，這一組命令就組成了一個通道程序。

25、管道機制

把第一條命令的輸出作為第二條命令的輸入，如此進行連接的技術(shù)。

26、操作系統(tǒng)概述

移動技術(shù)

移動技術(shù)是把某個作業(yè)移到另一處主存空間去（在磁盤整理中我們應(yīng)用的也是類似的移動技術(shù)）。最大好處是可以合并一些空閑區(qū)。

對換技術(shù)

把一個分區(qū)的存儲管理技術(shù)用于系統(tǒng)時，可采用對換技術(shù)把不同時工作的段輪流裝入主存儲區(qū)執(zhí)行。

27、UNIX系統(tǒng)的存儲管理

1、對換（Swapping）技術(shù)：這就是前面我們所學(xué)的虛擬存儲器在UNIX中的應(yīng)用。磁盤上設(shè)置開辟一個足夠大的區(qū)域，為對換區(qū)。當內(nèi)存中的進程要擴大內(nèi)存空間，而當前的內(nèi)存空間又不能滿足時，則可把內(nèi)存中的某些進程暫換出到對換區(qū)中，在適當?shù)臅r候又可以把它們換進內(nèi)存。因而，對換區(qū)可作為內(nèi)存的邏輯擴充，用對換技術(shù)解決進程之間的內(nèi)存競爭。

UNIX對內(nèi)存空間和對換區(qū)空間的管理都采用最先適應(yīng)分配算法。

2、虛擬頁式存儲管理技術(shù)。UNIX把進程的地址空間劃分成三個功能區(qū)段：系統(tǒng)區(qū)段、進程控制區(qū)段、進程程序區(qū)段。系統(tǒng)區(qū)段占用系統(tǒng)空間，系統(tǒng)空間中的程序和數(shù)據(jù)常駐內(nèi)存。其余兩個區(qū)段占用進程空間，是進程中非常駐內(nèi)存部分。

通過頁表和硬件的地址轉(zhuǎn)換機構(gòu)完成虛擬地址和物理地址之間的轉(zhuǎn)換。

28、UNIX系統(tǒng)的I/O系統(tǒng)

緩沖技術(shù)：這個技術(shù)就是前面我們學(xué)過的虛擬設(shè)備（SPOOL技術(shù)）在UNIX中的實際應(yīng)用UNIX采用緩沖技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備的讀寫操作。

29、進程的調(diào)度

我們使用不同的調(diào)度是為了優(yōu)化，具體說來是提高處理器利用率，增大吞吐量，減少等待時間，縮短響應(yīng)時間。

30、頁式存儲管理中為什么要設(shè)置頁表和快表？

在頁式存儲管理中，主存被分成大小相等的若干塊，同時程序邏輯地址也分成與塊大小一致的若干頁，這樣就可以按頁面為單位把作業(yè)的信息放入主存，并且可以不連續(xù)存放，為了表示邏輯地址中的頁號與主存中塊號的對應(yīng)關(guān)系，就需要為每個作業(yè)建立一張頁表。

頁表一般存放在主存中，當要按給定的邏輯地址訪問主存時，要先訪問頁表，計算出絕對地址，這樣兩次訪主存延長了指令執(zhí)行周期，降低了執(zhí)行速度，而設(shè)置一個高速緩沖寄存器將頁表中的一部分存放進去，這部分頁表就是快表，訪問主存時二者同時進行，由于快表存放的是經(jīng)常使用的頁表內(nèi)容，訪問速度很快，這樣可以大大加快查找速度和指令執(zhí)行速度。

31、虛擬存儲器

虛擬存儲器是為“擴大”主存容量而采用的一種設(shè)計技巧，就是它只裝入部分作業(yè)信息來執(zhí)行，好處在于借助于大容量的輔助存儲器實現(xiàn)小主存空間容納大邏輯地址空間的作業(yè)。

虛擬存儲器的容量由計算機的地址結(jié)構(gòu)（地址總線位數(shù)）決定。如32位的，則最大的虛存容量為2=4294967296B=4GB。

敘述頁式虛擬存儲器的基本原理。

頁式虛擬存儲器是在頁式存儲的基礎(chǔ)上實現(xiàn)虛擬存儲器的，其工作原理是：

首先把作業(yè)信息作為副本存放在磁盤上，作業(yè)執(zhí)行時，把作業(yè)信息的部分頁面裝入主存，并在頁表中對相應(yīng)的頁面是否裝入主存作出標志。

作業(yè)執(zhí)行時若所訪問的頁面已經(jīng)在主存中，則按頁式存儲管理方式進行地址轉(zhuǎn)換，得到絕對地址，否則產(chǎn)生“缺頁中斷”由操作系統(tǒng)把當前所需的頁面裝入主存。

若在裝入頁面時主存中無空閑塊，則由操作系統(tǒng)根據(jù)某種“頁面調(diào)度”算法選擇適當?shù)捻撁嬲{(diào)出主存換入所需的頁面。

32、死鎖的防止（簡單應(yīng)用）

1、系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖必然出現(xiàn)以下情況：

1）互斥使用資源

2）占有并等待資源

3）不可搶奪資源

4）循環(huán)等待資源

2、死鎖的防止策略：破壞產(chǎn)生死鎖的條件中的一個就可以了。

常用的方法有：靜態(tài)分配、按序分配、搶奪式分配3種。

33、死鎖的避免（簡單應(yīng)用）

1、死鎖的避免是讓系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，來避免發(fā)生死鎖。

安全狀態(tài)：如果操作系統(tǒng)能保證所有的進程在有限的時間內(nèi)得到需要的全部資源，則稱系統(tǒng)處于“安全狀態(tài)”。

34、銀行算法是怎樣避免死鎖的：

計算機銀行家算法是通過動態(tài)地檢測系統(tǒng)中資源分配情況和進程對資源的需求情況，在保證到少有一個進程能得到所需要的全部資源，從而能確保系統(tǒng)處于安全狀態(tài)進，才把資源分配給申請者，從而避免了進程共享資源時系統(tǒng)發(fā)生死鎖。

采用銀行家算法時為進程分配資源的方式：

1）對每一個首次申請資源的進程都要測試該進程對資源的最大的需求量。如果系統(tǒng)現(xiàn)存資源可以滿足他的最大需求量，就按當前申請量為分配資源。否則推遲分配。

2）進程執(zhí)行中繼續(xù)申請資源時，先測試該進程已占用資源數(shù)和本次申請資源總數(shù)有沒有超過最大需求量。超過就不分配。

若沒有超過，再測試系統(tǒng)現(xiàn)存資源是否滿足進程尚需的最大資源量，滿足則按當前申請量分配，否則也推遲分配。

總之，銀行家算法要保證分配資源時系統(tǒng)現(xiàn)存資源一定能滿足至少一個進程所需的全部資源。

35、中斷的響應(yīng)

中斷響應(yīng)（硬件即中斷裝置操作）

處理器每執(zhí)行一條指令后，硬件的中斷位置立即檢查有無中斷事件發(fā)生，若有中斷事件發(fā)生，則暫停現(xiàn)行進程的執(zhí)行，而讓操作系統(tǒng)的中斷處理程序占用處理器，這一過程稱為“中斷響應(yīng)”。

中斷響應(yīng)過程中，中斷裝置要做以下三項工作：

1）是否有中斷事件發(fā)生

2）若有中斷發(fā)生，保護斷點信息

3）啟動操作系統(tǒng)的中斷處理程序工作

中斷裝置通過“交換PSW”過程完成此項任務(wù)。

36、中斷處理（軟件即操作系統(tǒng)操作）

操作系統(tǒng)的中斷處理程序?qū)χ袛嗍录M行處理時，大致要做三方面的工作：

1）保護被中斷進程的現(xiàn)場信息

2）分析中斷原因

根據(jù)舊PSW的中斷碼可知發(fā)生該中斷的具體原因。

3）處理發(fā)生的中斷事件

請求系統(tǒng)創(chuàng)建相應(yīng)的處理進程進入就緒隊列。

37、闡述硬件的中斷裝置的作用

答：中斷是計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一個重要的組成部分。在中斷機制中的硬件部分（中斷裝置）的作用就是在CPU每