全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試三級(jí)筆記二(操作系統(tǒng))

1、全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試三級(jí)筆記二（操作系統(tǒng)）第二章操作系統(tǒng)軟件是為了使用戶(hù)使用并充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)性能和效率的各種程序和數(shù)據(jù)的統(tǒng)稱(chēng)。軟件又分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件是所有用戶(hù)使用的為了解決用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)而編制的程序。應(yīng)用軟件是為解決某特定的問(wèn)題而編制的程序。操作系統(tǒng)是硬件與所有其他軟件之間的接口，而且是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制和管理中心。操作系統(tǒng)兩個(gè)重要作用：1 管理系統(tǒng)中各種資源。所有硬件部分稱(chēng)為硬件資源。而程序和數(shù)據(jù)等信息成為軟件資源。2 為用戶(hù)提供良好的界面。操作系統(tǒng)的特征：1 并發(fā)性。是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中同時(shí)存在多個(gè)程序，宏觀上看，這些程序是同時(shí)向前推進(jìn)的。在單CPU上，這些并發(fā)執(zhí)行的程序是交替

2、在CPU上運(yùn)行的。程序并發(fā)性體現(xiàn)在兩個(gè)方面：用戶(hù)程序與用戶(hù)程序之間的并發(fā)執(zhí)行。用戶(hù)程序與操作系統(tǒng)程序之間的并發(fā)2 共享性。資源共享是操作系統(tǒng)程序和多個(gè)用戶(hù)程序共用系統(tǒng)中的資源。3 隨機(jī)性。隨機(jī)性指：操作系統(tǒng)的運(yùn)行是在一個(gè)隨機(jī)的環(huán)境中，一個(gè)設(shè)備可能在任何時(shí)間向處理機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求，系統(tǒng)無(wú)法知道運(yùn)行著的程序會(huì)在什么時(shí)候做什么事情。沒(méi)有任何軟件支持的計(jì)算機(jī)稱(chēng)為裸機(jī)。操作系統(tǒng)是硬件的第一層軟件擴(kuò)充。操作系統(tǒng)的功能：1 進(jìn)程管理：主要是對(duì)處理機(jī)進(jìn)行處理。隨著系統(tǒng)對(duì)處理機(jī)管理方法不同，其提供的作業(yè)處理方式也不同，例如有批處理方式，分時(shí)方式和實(shí)時(shí)方式。2 存儲(chǔ)管理：主要是管理內(nèi)存資源。當(dāng)內(nèi)存不夠的時(shí)候，解決內(nèi)

3、存擴(kuò)充問(wèn)題，就是內(nèi)存和外存結(jié)合起來(lái)的管理，為用戶(hù)提供一個(gè)容量比實(shí)際內(nèi)存大的多的虛擬存儲(chǔ)器，這是操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)功能的重要任務(wù)。3 文件管理。系統(tǒng)中的信息資源是以文件的形式存放在外存儲(chǔ)器上的。4 設(shè)備管理。設(shè)備管理是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中除了CPU和內(nèi)存外的所有輸入，輸出設(shè)備的管理。5 用戶(hù)和操作系統(tǒng)的接口。中斷機(jī)制：中斷機(jī)制是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)施之一，它在系統(tǒng)中起著通信網(wǎng)絡(luò)作用，以協(xié)調(diào)系統(tǒng)對(duì)各種外部事件的響應(yīng)和處理。中斷是實(shí)現(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)的必要條件。中斷是CPU對(duì)系統(tǒng)發(fā)生的某個(gè)事件作出的一種反應(yīng)。引起中斷的事件稱(chēng)為中斷源。中斷源向CPU提出處理的請(qǐng)求稱(chēng)為中斷請(qǐng)求。發(fā)生中斷時(shí)被打斷程序的暫停點(diǎn)成為斷點(diǎn)

4、。CPU暫?，F(xiàn)行程序而轉(zhuǎn)為響應(yīng)中斷請(qǐng)求的過(guò)程稱(chēng)為中斷響應(yīng)。處理中斷源的程序稱(chēng)為中斷處理程序。CPU執(zhí)行有關(guān)的中斷處理程序稱(chēng)為中斷處理。而返回?cái)帱c(diǎn)的過(guò)程稱(chēng)為中斷返回。中斷的實(shí)現(xiàn)實(shí)行軟件和硬件綜合完成，硬件部分叫做硬件裝置，軟件部分成為軟件處理程序。中斷裝置和中斷處理程序統(tǒng)稱(chēng)為中斷系統(tǒng)。一般將中斷源分為兩大類(lèi)：強(qiáng)迫性中斷和自愿性中斷。強(qiáng)迫性中斷是正在運(yùn)行的程序所不期望的，它們是或發(fā)生，何時(shí)發(fā)生事先無(wú)法預(yù)料，因而運(yùn)行程序可以在任意位置處被打斷。中斷類(lèi)型：1 輸入輸出中斷:這是來(lái)自通道或外部設(shè)備的中斷。2 硬件故障中斷3 時(shí)鐘中斷，如硬件時(shí)鐘到時(shí)。4 控制臺(tái)中斷，如系統(tǒng)控制員通過(guò)控制臺(tái)發(fā)出命令。5 程

5、序性中斷自愿性中斷是正在運(yùn)行的程序有意識(shí)安排的，通常是由于程序員在編制程序時(shí)，因要求操作系統(tǒng)提供服務(wù)而有意使用訪管指令或系統(tǒng)調(diào)用，從而導(dǎo)致中斷的，所以又稱(chēng)其為訪管中斷。系統(tǒng)為每類(lèi)中斷設(shè)置一個(gè)中斷處理程序。每個(gè)中斷處理程序都有一個(gè)入口地址PC及其運(yùn)行環(huán)境PSW，它們被稱(chēng)為中斷向量，保存在內(nèi)存中固定的單元。中斷響應(yīng)是解決中斷的發(fā)現(xiàn)和接受問(wèn)題，是由中斷裝置完成的。中斷響應(yīng)是硬件對(duì)中斷請(qǐng)求作出響應(yīng)的過(guò)程，包括識(shí)別中斷源，保留現(xiàn)場(chǎng)，引出中斷處理程序等過(guò)程。CPU每執(zhí)行完一條指令，便去掃描中斷寄存器，查詢(xún)有無(wú)中斷請(qǐng)求。若有中斷請(qǐng)求，則通過(guò)交換中斷向量進(jìn)入中斷處理程序，這就是中斷響應(yīng)。系統(tǒng)根據(jù)引起中斷事件的

6、重要性和緊迫程度，由硬件將中斷源分為若干個(gè)級(jí)別，稱(chēng)為中斷優(yōu)先級(jí)。中斷屏蔽是指在提出中斷請(qǐng)求之后，CPU不予響應(yīng)的狀態(tài)。它常常用來(lái)在處理某一中斷時(shí)防止同級(jí)中斷的干擾或在處理一段不可分割，必須連續(xù)執(zhí)行的程序時(shí)防止任何中斷事件的干擾。CPU是否允許某類(lèi)中斷，由當(dāng)前程序狀態(tài)字中的中斷屏蔽位決定。屏蔽中斷源相當(dāng)于關(guān)中斷，處于關(guān)中斷狀態(tài)下執(zhí)行的程序段因盡量短，否則可能會(huì)丟失信息，也會(huì)影響系統(tǒng)的并發(fā)性。中斷處理過(guò)程：1 保存被中斷程序的現(xiàn)場(chǎng)。2 分析中斷源，確定中斷原因。3 轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序。4 恢復(fù)被中斷程序現(xiàn)場(chǎng)，繼續(xù)執(zhí)行被中斷程序。操作系統(tǒng)向用戶(hù)提供兩類(lèi)接口：一類(lèi)是用于程序級(jí)的，另一類(lèi)是用于作業(yè)控

7、制一級(jí)的。1 程序級(jí)接口。它由一組系統(tǒng)調(diào)用命令組成。與機(jī)器指令不同之處在于系統(tǒng)調(diào)用命令由操作系統(tǒng)核心解釋執(zhí)行。系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)向用戶(hù)提供的程序一級(jí)的服務(wù)，用戶(hù)程序借助與系統(tǒng)調(diào)用命令來(lái)向操作系統(tǒng)提出各種資源要求和服務(wù)請(qǐng)求。一般系統(tǒng)調(diào)用可分為幾類(lèi)：設(shè)備管理類(lèi)，文件管理類(lèi)，進(jìn)程控制類(lèi)，進(jìn)程通信類(lèi)，存儲(chǔ)管理類(lèi)。5 作業(yè)級(jí)接口。這類(lèi)接口是系統(tǒng)為用戶(hù)在作業(yè)一級(jí)請(qǐng)求系統(tǒng)服務(wù)而設(shè)置的，用戶(hù)可利用這組接口組織作業(yè)的工作流程和控制作業(yè)的運(yùn)行。作業(yè)級(jí)接口分為聯(lián)機(jī)接口和脫機(jī)接口：聯(lián)機(jī)接口。聯(lián)機(jī)接口由一組鍵盤(pán)操作命令組成，是用戶(hù)以交互方式請(qǐng)求操作系統(tǒng)服務(wù)的手段。鍵盤(pán)操作命令的作業(yè)控制方式靈活方便，用戶(hù)可以根據(jù)運(yùn)行情況

8、隨時(shí)干預(yù)自己的作業(yè)，但是系統(tǒng)利用率不高。脫機(jī)接口。由一組作業(yè)控制命令組成，供脫機(jī)用戶(hù)使用。這種接口主要是用于批處理方式操作系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是作業(yè)的操作過(guò)程由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)度或系統(tǒng)操作員干預(yù)，因而系統(tǒng)利用率高。處理機(jī)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最重要的資源。多道程序設(shè)計(jì)是操作系統(tǒng)所采用的最基本，最重要的技術(shù)。其根本目的是提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。衡量系統(tǒng)效率的尺度是系統(tǒng)吞吐量。所謂吞吐量是單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)所處理作業(yè)的道數(shù)。進(jìn)程是具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行運(yùn)動(dòng)，進(jìn)程是系統(tǒng)核心資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位。進(jìn)程可以分為系統(tǒng)進(jìn)程和用戶(hù)進(jìn)程兩類(lèi)。系統(tǒng)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)通常高與一般用戶(hù)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)。從靜態(tài)的角度看，進(jìn)

9、程是程序，數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊PCB三部分組成。進(jìn)程和程序的區(qū)別是程序是靜態(tài)的，而進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的。一個(gè)進(jìn)程可以執(zhí)行一個(gè)或幾個(gè)程序，一個(gè)程序也可以構(gòu)成多個(gè)進(jìn)程。被創(chuàng)建的進(jìn)程成為子進(jìn)程，創(chuàng)建者稱(chēng)為父進(jìn)程，從而構(gòu)成進(jìn)程家族。操作系統(tǒng)的并發(fā)性和共享性正是通過(guò)進(jìn)程的活動(dòng)體現(xiàn)出來(lái)的。（進(jìn)程特征）1 并發(fā)性。2動(dòng)態(tài)性。3獨(dú)立性。4交往性。5異步性。進(jìn)行中的進(jìn)程可以處于以下三種之一：運(yùn)行，就緒，等待。運(yùn)行狀態(tài)是進(jìn)程已經(jīng)獲得CPU，并且在CPU上執(zhí)行的狀態(tài)。顯然，在一個(gè)單CPU系統(tǒng)上，最多只有一個(gè)進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)就緒狀態(tài)，是一個(gè)進(jìn)程已經(jīng)具備運(yùn)行條件，但是由于沒(méi)有獲得CPU而不能運(yùn)行所處的狀態(tài)。等待狀態(tài)，也叫阻塞狀態(tài)或

10、封鎖狀態(tài)。是進(jìn)程因等待某種事件發(fā)生而暫時(shí)不能運(yùn)行的狀態(tài)。在任何時(shí)刻，任何進(jìn)程都處于且僅處于以上3種狀態(tài)之一。為了便于系統(tǒng)控制和描述進(jìn)程的活動(dòng)進(jìn)程，在操作系統(tǒng)核心中為進(jìn)程定義為一個(gè)專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，成為進(jìn)程控制塊PCB。PCB信息可以分成為調(diào)度信息和現(xiàn)場(chǎng)信息兩部分。每個(gè)進(jìn)程都有自己專(zhuān)用的工作存儲(chǔ)區(qū)，其他進(jìn)程運(yùn)行時(shí)不會(huì)改變它的內(nèi)容。進(jìn)程是程序，數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊PCB三部分組成。系統(tǒng)中進(jìn)程隊(duì)列分為3類(lèi)：就緒隊(duì)列。等待隊(duì)列。運(yùn)行隊(duì)列。在單機(jī)系統(tǒng)中整個(gè)系統(tǒng)只有一個(gè)。實(shí)際上，一個(gè)運(yùn)行隊(duì)列中只有一個(gè)進(jìn)程。進(jìn)程同步是進(jìn)程之間一種直接的協(xié)同工作關(guān)系，是一些進(jìn)程相互合作，共同完成一項(xiàng)任務(wù)。進(jìn)程之間間接相互作用構(gòu)成進(jìn)

11、程同步。各個(gè)進(jìn)程互相排斥使用這些資源，進(jìn)程之間的這種關(guān)系是進(jìn)程的互斥。進(jìn)程之間的間接相互作用叫做進(jìn)程的互斥。系統(tǒng)中一些資源一次只允許一個(gè)進(jìn)程使用，這個(gè)資源稱(chēng)為臨界資源。而在進(jìn)程中訪問(wèn)臨界資源的那一段程序稱(chēng)為臨界區(qū)。系統(tǒng)對(duì)臨界區(qū)的調(diào)度原則歸納為：當(dāng)沒(méi)有進(jìn)程在臨界區(qū)時(shí)，允許一個(gè)進(jìn)程立即進(jìn)入臨界區(qū)；若有一個(gè)進(jìn)程已經(jīng)在臨界區(qū)，其他要求進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待，進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的要求必須在有間里得到滿足。信號(hào)量。被P和V操作使用。原語(yǔ)是由若干條機(jī)器指令構(gòu)成的一段程序，用以完成特定功能。原語(yǔ)在執(zhí)行過(guò)程中不可分割。高級(jí)通信原語(yǔ)，解決大量信息交換問(wèn)題。目前高級(jí)通信機(jī)制有1消息緩沖通信，2管道通信和3信箱通信。2

12、 實(shí)現(xiàn)信息緩沖通信，要利用發(fā)送原語(yǔ)和接受原語(yǔ)。3 管道通信以文件系統(tǒng)為基礎(chǔ)。實(shí)質(zhì)是利用外存來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，故具有傳送數(shù)據(jù)大的優(yōu)點(diǎn)。4 信箱通信。分為單向信箱和雙向信箱兩種通信方式。進(jìn)程控制通過(guò)原語(yǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)：進(jìn)程的控制是通過(guò)原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)的。創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程的主要任務(wù)是建立進(jìn)程控制PCB。撤消進(jìn)程的實(shí)質(zhì)是撤消進(jìn)程控制塊PCB。5 撤消原語(yǔ)。6 阻塞原語(yǔ)。7 喚醒原語(yǔ)。進(jìn)程調(diào)度是處理機(jī)調(diào)度：1 記錄系統(tǒng)中所有進(jìn)程的執(zhí)行狀態(tài)。2 根據(jù)一定調(diào)度算法，從就緒隊(duì)列中選出一個(gè)進(jìn)程來(lái)，準(zhǔn)備把CPU分給它。3 把CPU分給進(jìn)程。進(jìn)程調(diào)度一般在下面的情況下發(fā)生的：1 正在執(zhí)行的進(jìn)程執(zhí)行完畢。2 正在執(zhí)行的進(jìn)程調(diào)用阻塞原語(yǔ)將自

13、己阻塞起來(lái)進(jìn)入等待狀態(tài)。3 正在執(zhí)行的進(jìn)程調(diào)用了P原語(yǔ)操作，從而因?yàn)橘Y源不足而被阻塞，或調(diào)用了V原語(yǔ)操作擊活了等待資源的進(jìn)程。4 在分時(shí)系統(tǒng)中時(shí)間片用完。在CPU方式是可以剝奪的時(shí)候，還有：1 就緒隊(duì)列中的某個(gè)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)邊的高與當(dāng)前進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，從而引起進(jìn)進(jìn)程調(diào)度。進(jìn)程調(diào)度算法解決以何種次序?qū)Ω骶途w進(jìn)程進(jìn)行處理機(jī)的分配以及按何種時(shí)間比例讓進(jìn)程占用處理機(jī)。1 先進(jìn)先出算法。2 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法。3 優(yōu)先數(shù)算法。靜態(tài)優(yōu)先數(shù)。動(dòng)態(tài)優(yōu)先數(shù)。在多道程序系統(tǒng)中，一組進(jìn)程中的每個(gè)進(jìn)程均無(wú)限期的等待被該組進(jìn)程中的另一個(gè)進(jìn)程所占有且永遠(yuǎn)不會(huì)釋放的資源，這種現(xiàn)象處于死鎖狀態(tài)。處于死瑣狀態(tài)的進(jìn)程稱(chēng)為死瑣進(jìn)程。發(fā)生死

14、瑣時(shí)，死瑣進(jìn)程至少有兩個(gè)。所有死瑣進(jìn)程都有等待資源，其中，至少有兩個(gè)死瑣進(jìn)程占用了資源。永久性資源和臨時(shí)性資源。產(chǎn)生死瑣的原因是：1 系統(tǒng)提供的資源數(shù)量有限，不能滿足每個(gè)進(jìn)程的使用。2 多道程序設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)程推進(jìn)次序不合理。產(chǎn)生死瑣的4個(gè)必要條件：1 互斥條件。2不可剝奪條件。3部分分配。4循環(huán)等待。三種預(yù)防措施：2 采用靜態(tài)資源預(yù)分配，破壞"部分分配"條件。3 允許進(jìn)程剝奪其他進(jìn)程占用的資源，從而破壞"不可剝奪"條件。4 采用資源有序分配法，破壞"環(huán)路"條件。安全狀態(tài)是沒(méi)有死瑣的狀態(tài)。什么時(shí)候進(jìn)行死瑣檢測(cè)主要取決于死瑣發(fā)生的頻率和死瑣

15、所涉及的進(jìn)程個(gè)數(shù)。死瑣的解除：1 資源剝奪法。2 撤消進(jìn)程法。比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位：線程。每個(gè)線程有一個(gè)的標(biāo)識(shí)符和一張線程描述表。不同的線程可以執(zhí)行相同的程序。同一個(gè)進(jìn)程中的線程共享該進(jìn)程的內(nèi)存地址空間。線程是處理機(jī)的獨(dú)立調(diào)度單位，多個(gè)線程是可以并發(fā)執(zhí)行的。引入線程的好處：1 創(chuàng)建一個(gè)新線程花費(fèi)的時(shí)間少。2 兩個(gè)線程的切換時(shí)間少。3 由于同一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的現(xiàn)成共享內(nèi)存和文件，所以線程之間互相通信必須調(diào)用內(nèi)核。4 線程能獨(dú)立執(zhí)行，能充分利用和發(fā)揮處理機(jī)與外圍設(shè)備并行工作的能力。存儲(chǔ)管理主要是對(duì)內(nèi)存空間的管理。內(nèi)存空間分為：系統(tǒng)區(qū)；用戶(hù)區(qū)。內(nèi)存共享是兩個(gè)或多個(gè)線程共用內(nèi)存中相同的區(qū)域，其目

16、的是節(jié)省內(nèi)存空間，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的通信，提高內(nèi)存空間的利用率。存儲(chǔ)共享的內(nèi)容可以是程序的代碼，也可是數(shù)據(jù)，如果是代碼共享，則必須是純代碼，或叫做"可再入程序"，既它在運(yùn)行過(guò)程中不修改自身。代碼共享的目的是節(jié)省內(nèi)存。存儲(chǔ)保護(hù)：1 防止地址越界。2 防止操作越權(quán)。實(shí)存儲(chǔ)器：內(nèi)存，外存，高速緩存。虛存儲(chǔ)器：1用戶(hù)程序的邏輯地址構(gòu)成的地址空間。2當(dāng)內(nèi)存容量不滿足用戶(hù)要求時(shí)候，采用一種將內(nèi)存空間與外存空間有機(jī)結(jié)合的在一起，利用外存自動(dòng)調(diào)動(dòng)的方法構(gòu)成一個(gè)大的存儲(chǔ)器。地址影射：為了保證CPU執(zhí)行程序指令時(shí)候能夠正確訪問(wèn)存儲(chǔ)單元，需要將用戶(hù)程序中的邏輯地址轉(zhuǎn)化為運(yùn)行時(shí)可由機(jī)器直接尋址的物理地

17、址。分為：靜態(tài)地址影射和動(dòng)態(tài)地址影射。內(nèi)存擴(kuò)充：在硬件支持下，將外存作為內(nèi)存的擴(kuò)充部分供用戶(hù)程序使用。虛擬存儲(chǔ)技術(shù)：利用內(nèi)存擴(kuò)充技術(shù)，由操作系統(tǒng)處理內(nèi)存與外存的關(guān)系，統(tǒng)一管理內(nèi)外存，向用戶(hù)提供一個(gè)容量相當(dāng)大的虛擬存儲(chǔ)空間。1 靜態(tài)等長(zhǎng)分區(qū)的分配。內(nèi)存空間被分為若干個(gè)長(zhǎng)度相等的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域叫做一個(gè)頁(yè)面。2 動(dòng)態(tài)異長(zhǎng)分區(qū)的分配。系統(tǒng)用空閑區(qū)表管理這些區(qū)域。包括：空閑區(qū)首地址和空閑區(qū)長(zhǎng)度。碎片：內(nèi)存中出現(xiàn)的一些零散的小空間區(qū)域。利用：緊湊。緊湊技術(shù)。分區(qū)管理是滿足多道程序運(yùn)行的最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)管理方案。分區(qū)分為固定分區(qū)和可變分區(qū)?；芳拇嫫饔脕?lái)存放用戶(hù)程序在內(nèi)存中的起始地址，限長(zhǎng)寄存器用來(lái)存放用戶(hù)程序

18、的長(zhǎng)度。單一連續(xù)區(qū)存儲(chǔ)管理方案：對(duì)單道系統(tǒng)。頁(yè)式存儲(chǔ)管理將內(nèi)存空間發(fā)分為等長(zhǎng)的若干區(qū)域，每個(gè)區(qū)域稱(chēng)為一個(gè)物理頁(yè)面，有時(shí)也稱(chēng)為內(nèi)存塊或塊。內(nèi)存的所有物理頁(yè)面從0開(kāi)始編號(hào)，稱(chēng)做物理頁(yè)號(hào)或內(nèi)存塊號(hào)。每個(gè)物理頁(yè)面內(nèi)從0開(kāi)始編址，稱(chēng)為頁(yè)內(nèi)地址。頁(yè)面大小一般為2的整數(shù)次冪。聯(lián)想寄存器（相聯(lián)存儲(chǔ)器）：由高速寄存器組成，成為一張快表?？毂碛脕?lái)存放當(dāng)前訪問(wèn)最頻繁的少數(shù)活動(dòng)頁(yè)的頁(yè)號(hào)。查找快表和查找內(nèi)存頁(yè)是同步的。每個(gè)物理段在內(nèi)存中有一個(gè)開(kāi)始位置，稱(chēng)為段首址。邏輯上連續(xù)的段在內(nèi)存中不一定連續(xù)存放。進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，在一段時(shí)間里，程序的執(zhí)行往往呈現(xiàn)高度的局部性，包括時(shí)間局部性和空間局部性。時(shí)間局部性是一旦一個(gè)指令被執(zhí)行了，

19、則在不久的將來(lái)，它可能再被執(zhí)行空間局部性是一旦一個(gè)指令一個(gè)存儲(chǔ)單元被訪問(wèn)，那么它附近的單元也將很快被訪問(wèn)。程序的局部性原理是虛擬存儲(chǔ)技術(shù)引入的前提。虛擬存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)原理是，當(dāng)進(jìn)程要求運(yùn)行時(shí)，不是將它全部裝入內(nèi)存，而是將其一部分裝入內(nèi)存，另一部分暫時(shí)不裝入內(nèi)存。虛擬存儲(chǔ)管理分為虛擬頁(yè)式，虛擬段式，虛擬段頁(yè)式。頁(yè)面淘汰：當(dāng)內(nèi)存空間已被占滿而又要掉入新頁(yè)面時(shí)候，必須把已在內(nèi)存的某個(gè)頁(yè)面淘汰掉。如果被淘汰的頁(yè)面曾經(jīng)被修改過(guò)，還要將此頁(yè)面寫(xiě)回外存，再換入新的頁(yè)面。顛簸是由缺頁(yè)率高而引入。系統(tǒng)規(guī)定缺頁(yè)率的上界和下界。交換技術(shù)是：進(jìn)程在內(nèi)存空間與外存空間之間的動(dòng)態(tài)調(diào)整，是緩解內(nèi)存空間緊張的一種有效方法。文件是

20、具有符號(hào)名的，在邏輯上具有完整意義的一組相關(guān)信息項(xiàng)的有序序列。信息項(xiàng)是構(gòu)成文件內(nèi)容的基本單位。讀指針用來(lái)記錄文件當(dāng)前文件之前的讀取位置，它指向下一個(gè)將要讀取的信息項(xiàng)。寫(xiě)指針用來(lái)記錄文件當(dāng)前的寫(xiě)入位置，下一個(gè)將要寫(xiě)入的信息項(xiàng)被寫(xiě)到該處。按性質(zhì)和用途分類(lèi)：系統(tǒng)文件。用戶(hù)文件。按文件的邏輯結(jié)構(gòu)分為：流式文件。記錄式文件。按信息的保存期限分類(lèi)：臨時(shí)文件。永久性文件。檔案文件。按文件的物理結(jié)構(gòu)分類(lèi)：順序文件。鏈接文件。索引文件。HASH文件。索引順序文件。按文件的存取方式：順序存取文件。隨機(jī)存取文件。UNIX系統(tǒng)中文件分類(lèi)：普通文件。目錄文件。特殊文件。文件系統(tǒng)：操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)文件統(tǒng)一管理的一組軟件，被

21、管理的文件以及為實(shí)施文件管理所需要的一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的總稱(chēng)。文件的邏輯結(jié)構(gòu)是文件的外部組織形式。1 流式文件?；締挝皇亲址?。流式文件是有序字符的集合，其長(zhǎng)度為該文件所包含的字符個(gè)數(shù)，所以稱(chēng)為字符流文件。2 記錄式文件?；締挝皇怯涗?。分為：定長(zhǎng)記錄文件和變長(zhǎng)記錄文件。文件的存取方式是由文件的性質(zhì)和用戶(hù)使用文件的情況決定。1 順序存取。2 隨機(jī)存取。磁帶是順序存取。磁盤(pán)是隨機(jī)存取。文件的物理結(jié)構(gòu)：1順序結(jié)構(gòu)。2鏈接結(jié)構(gòu)。3索引結(jié)構(gòu)。如果是三級(jí)索引，文件長(zhǎng)度為：256*256*256+256*256+256+10文件系統(tǒng)的一個(gè)特點(diǎn)是"按名存取"文件目錄是文件控制塊的有序集合。目錄

22、文件是長(zhǎng)度固定的記錄式文件。大多數(shù)操作系統(tǒng)如UNIX，DOS采用多級(jí)目錄機(jī)構(gòu)，稱(chēng)為樹(shù)型目錄結(jié)構(gòu)。從根目錄出發(fā)到任一非葉結(jié)點(diǎn)或樹(shù)頁(yè)結(jié)點(diǎn)都有且只有一條路徑。系統(tǒng)為用戶(hù)提供一個(gè)目前使用的工作目錄，稱(chēng)為當(dāng)前目錄。目錄分解法：將目錄項(xiàng)分為：名號(hào)目錄項(xiàng)，基本目錄項(xiàng)。目錄文件也分為名號(hào)目錄文件和基本目錄文件。文件存取控制通過(guò)文件的共享，保護(hù)和保密三方面體現(xiàn)。文件的共享是一個(gè)文件可以允許多個(gè)用戶(hù)共同使用。文件的存取控制分為兩級(jí)：1 訪問(wèn)者的識(shí)別。文件主。文件主的同組用戶(hù)或合作者。其他用戶(hù)。2 存取權(quán)限的識(shí)別。存取控制表一般放在文件控制塊里。文件的操作：OPEN，CLOSE，READ，WRITE，CREAT，D

23、ELETE。保證文件系統(tǒng)安全的方法是備份。1 海量轉(zhuǎn)儲(chǔ)。2 增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)。設(shè)備管理是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中除了CPU和內(nèi)存以外的所有輸入，輸出設(shè)備的管理。3 按設(shè)備工作特性分為：存儲(chǔ)設(shè)備，輸入輸出設(shè)備。4 按設(shè)備上數(shù)據(jù)組織方式分類(lèi)：塊設(shè)備，字符設(shè)備。5 按資源分配的角度分類(lèi)：獨(dú)占設(shè)備。共享設(shè)備。虛擬設(shè)備。虛設(shè)備技術(shù)。虛設(shè)備。SPOOLing技術(shù)是一種典型的虛設(shè)備技術(shù)。CUP對(duì)外部設(shè)備的控制方式分為：1 中斷處理方式。每當(dāng)設(shè)備完成I/O操作，已中斷請(qǐng)求方式通知CPU，然后進(jìn)行相應(yīng)處理。2 循環(huán)測(cè)試方式。3 直接內(nèi)存存取方式DMA。DMA方式用于高速設(shè)備與內(nèi)存之間批量數(shù)據(jù)的傳輸。4 通道方式。通道是一個(gè)用于控制外部設(shè)備工作的硬件機(jī)制，相當(dāng)與一個(gè)功能簡(jiǎn)單的處理機(jī)。是實(shí)現(xiàn)計(jì)算和傳輸并行的基礎(chǔ)。主機(jī)對(duì)外部設(shè)備的控制三個(gè)層次來(lái)實(shí)現(xiàn)，既通道，控制器和設(shè)備。一個(gè)通道可以控制多個(gè)控制器，一個(gè)控制器又可以連接若干臺(tái)同類(lèi)型的外部設(shè)備。一般設(shè)備的連接可以采用交叉連接。好處是：1 提高系統(tǒng)的可靠性。2 提高設(shè)備的并行性。通道分為：1 字節(jié)多路通道。連接打印機(jī)，終端等低速和中速設(shè)備。2 選擇通道。連接磁盤(pán)，磁帶