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(hù)、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(jìn)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(jìn)行程序浮動。所謂程序浮動是指程序可以隨機(jī)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。可以有效地提高系統(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(jìn)程進(jìn)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(jìn)程關(guān)鍵組成是程序、數(shù)據(jù)集。進(jìn)程通過一個控制塊來被系統(tǒng)所指揮，因此進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)集和進(jìn)程控制塊三部分組成。進(jìn)程控制塊是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志.進(jìn)程是要執(zhí)行的，據(jù)這點可分將進(jìn)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(jìn)程的基本隊列也就是就緒隊列和等待隊列，因為進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(dāng)執(zhí)行一條指令時都由硬件的地址轉(zhuǎn)換機(jī)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(jī)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(dāng)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行分類：

按用途系統(tǒng)文件、庫文件、用戶文件

按保護(hù)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jī)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(jìn)程去解釋執(zhí)行。

13、死鎖

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

14、相關(guān)臨界區(qū)

1、并發(fā)進(jìn)程中與共享變量有關(guān)的程序段稱為“臨界區(qū)”.并發(fā)進(jìn)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(jìn)程在相關(guān)臨界區(qū)執(zhí)行，則不讓另一個進(jìn)程進(jìn)入相關(guān)的臨界區(qū)執(zhí)行。

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

16、中斷：一個進(jìn)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(dāng)?shù)臅r候再讓被打斷的進(jìn)程繼續(xù)運行，這個過程稱為“中斷”。

17、中斷機(jī)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(jī)系統(tǒng)的中斷機(jī)制來處理了。

中斷機(jī)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(jìn)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(dāng)前級別高的中斷事件。

20、存儲保護(hù)：防止主存儲器穩(wěn)中有降個程序的相互干擾和保護(hù)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(hù)。

特權(quán)指令：即可能影響系統(tǒng)安全的指令。全文是為保護(hù)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(hù)與保密

1）文件的保護(hù)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(hù)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(jìn)程與線程有許多相似之處，所以線程又稱為輕型進(jìn)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(biāo)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(jī)制

把第一條命令的輸出作為第二條命令的輸入，如此進(jìn)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(dāng)內(nèi)存中的進(jìn)程要擴(kuò)大內(nèi)存空間，而當(dāng)前的內(nèi)存空間又不能滿足時，則可把內(nèi)存中的某些進(jìn)程暫換出到對換區(qū)中，在適當(dāng)?shù)臅r候又可以把它們換進(jìn)內(nèi)存。因而，對換區(qū)可作為內(nèi)存的邏輯擴(kuò)充，用對換技術(shù)解決進(jìn)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(jìn)程的地址空間劃分成三個功能區(qū)段：系統(tǒng)區(qū)段、進(jìn)程控制區(qū)段、進(jìn)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(jìn)程空間，是進(jìn)程中非常駐內(nèi)存部分。

通過頁表和硬件的地址轉(zhuǎn)換機(jī)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(jìn)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(dāng)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(jìn)去，這部分頁表就是快表，訪問主存時二者同時進(jìn)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(kuò)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(jī)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(biāo)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(jìn)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(dāng)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(dāng)?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(jìn)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(jī)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(jìn)程對資源的需求情況，在保證到少有一個進(jìn)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(jìn)，才把資源分配給申請者，從而避免了進(jìn)程共享資源時系統(tǒng)發(fā)生死鎖。

采用銀行家算法時為進(jìn)程分配資源的方式：

1）對每一個首次申請資源的進(jìn)程都要測試該進(jìn)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(dāng)前申請量為分配資源。否則推遲分配。

2）進(jìn)程執(zhí)行中繼續(xù)申請資源時，先測試該進(jìn)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(jìn)程尚需的最大資源量，滿足則按當(dāng)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(jìn)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(jìn)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(hù)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(jìn)行處理時，大致要做三方面的工作：

1）保護(hù)被中斷進(jìn)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(jìn)程進(jìn)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(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一個重要的組成部分。在中斷機(jī)制中的硬件部分（中斷裝置）的作用就是在CPU每