2022年計(jì)算機(jī)考研408操作系統(tǒng)重點(diǎn)匯總

2022年計(jì)算機(jī)考研操作系統(tǒng)重點(diǎn)匯總

第一章

1.操作系統(tǒng)的目標(biāo):有效性（系統(tǒng)治理人員的觀點(diǎn)）;便利性（用戶的觀點(diǎn)；）可擴(kuò)大性（開放

的觀點(diǎn)）開放性

2.操作系統(tǒng)的治理對象包括：CPU、存儲器、外部設(shè)備、信息（數(shù)胡叫次偉）

3.治理的內(nèi)容：資源的當(dāng)前狀態(tài)（數(shù)量和使用狀況1資源的安排、回收和訪問操作，相

應(yīng)治理策略（包括用戶權(quán)限〕

4.單道批處理系統(tǒng)：系統(tǒng)對作業(yè)的處理是成批進(jìn)展的，內(nèi)存中始終保持一道作業(yè)

5,單道批處理系統(tǒng)的特征：自動性；挨次性；單道性

6.多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)帶來的好處：提高CPU的利用率；可提高內(nèi)存和/O設(shè)備利用率；增

加系統(tǒng)吞吐量。

7.*多道批處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)：資源利用率高；作業(yè)吞吐量大；用戶交互性差；作業(yè)平均

周轉(zhuǎn)時(shí)間長

8.分時(shí)系統(tǒng)：在一臺主機(jī)上連接了多個(gè)帶有顯示器和鍵盤的終同端時(shí)，允許很多個(gè)用戶通過自己

的終端，以交互方式使用用計(jì)算機(jī)，共享主機(jī)中的資源

9.分時(shí)系統(tǒng)的特征：多路性；獨(dú)立性；準(zhǔn)時(shí)性；交互性

10.實(shí)時(shí)系統(tǒng)：系統(tǒng)能準(zhǔn)時(shí)響應(yīng)外部大事的懇求，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對該大事的處理，

并掌握全部實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)全都地運(yùn)行

11.實(shí)

時(shí)

系

統(tǒng)

與

分

時(shí)

系

互性但這里人與系統(tǒng)的交互僅限于訪問系統(tǒng)中某些特

定的專用效勞程序，它不像分時(shí)系統(tǒng)那樣能向終端用戶供給數(shù)據(jù)處理和資源共享等效勞）

牢靠性：（分時(shí)系統(tǒng)雖然也要求系統(tǒng)牢靠但相比之下實(shí)時(shí)系統(tǒng)則要求具有高度上午牢靠

性）

12.操作系統(tǒng)的根本特征：

并發(fā)性：是指兩個(gè)或多個(gè)大事在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生

*并行性（parallel）是指兩個(gè)或多個(gè)大事在同一時(shí)刻發(fā)生。共享性：多個(gè)進(jìn)程共享有限

的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源

方式分為：互斥共享方式（如音頻設(shè)娥安排后到釋放前不能被其他進(jìn)程所用；

同時(shí)訪問方式（如可重入代碼，磁盤文件〕

虛擬技術(shù)：指通過某種技術(shù)（分時(shí)或分空間）把一個(gè)物理實(shí)體映射為假設(shè)千個(gè)對

應(yīng)的規(guī)律實(shí)體。

實(shí)現(xiàn)方式包括：時(shí)分復(fù)用技術(shù)：虛擬處理機(jī)技術(shù)、虛擬設(shè)備技術(shù)空；分復(fù)用技術(shù)：虛擬磁盤

技術(shù)、虛擬存儲器技術(shù)

異步性：進(jìn)程是以人們不行預(yù)知的速度向前推動。

13.操作系統(tǒng)的各特征之間的關(guān)系：虛擬以并發(fā)和共享為前提；異步性是并發(fā)和共享的必

定結(jié)果

14.操作系統(tǒng)的功能：處理機(jī)治理；存儲治理；設(shè)備治理信息治理；用戶接口

15.操作系統(tǒng)向用戶供給的兩種接口：用戶接口：包括聯(lián)機(jī)用戶接口，脫機(jī)用戶接口、圖形

接口用戶接口；程序接口

其次章進(jìn)程治理

1、程序：是一組有序指令的集合，有存放于某種介質(zhì)上，其本身并不具有運(yùn)動的含義，是

靜態(tài)的

2、進(jìn)程的特征：

（1）構(gòu)造特征：為使程序（含數(shù)據(jù)）能獨(dú)立運(yùn)行，應(yīng)為之配置一進(jìn)程掌握塊C①由程

序段、相關(guān)的數(shù)據(jù)段和PCB三局部構(gòu)成了進(jìn)程實(shí)體

(2)動態(tài)性：進(jìn)程的實(shí)質(zhì)是進(jìn)程實(shí)體的一次執(zhí)行過程，是進(jìn)程的最根本的特征，進(jìn)程由創(chuàng)

建而產(chǎn)生，由調(diào)度而執(zhí)行，由撤銷而消亡

(3)并發(fā)性：指多個(gè)進(jìn)程實(shí)體同存于內(nèi)存中，且能在一段時(shí)間內(nèi)同時(shí)運(yùn)行

(4)獨(dú)立性：指進(jìn)程實(shí)體是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行、獨(dú)立安排資源和獨(dú)立承受調(diào)度的根本單位

(5)異步性：指進(jìn)程按各自獨(dú)立的、不行預(yù)知的速度向前推動，或說進(jìn)程實(shí)體按異步

方式運(yùn)行

3、程序和進(jìn)程的區(qū)分：程序是靜態(tài)的，不能并發(fā)執(zhí)行；進(jìn)程是動態(tài)的，能夠并發(fā)執(zhí)行

4、較典型的進(jìn)程定義有：

⑴進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行。

(2)進(jìn)程是一個(gè)程序及其數(shù)據(jù)在處理機(jī)上挨次執(zhí)行時(shí)所發(fā)生的活動。

(3)進(jìn)程是程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上運(yùn)行的過程，它是系統(tǒng)進(jìn)展資源安排和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)

立單位。

(4)進(jìn)程是進(jìn)程實(shí)體的運(yùn)行過程，是系統(tǒng)進(jìn)展資源安排和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位

5、進(jìn)程的三種根本狀態(tài)(記住)

(1)就緒狀態(tài)：當(dāng)進(jìn)程已安排到除CPU以外的全部必要資源后，只要再獲得CPU,

便可馬上執(zhí)行，進(jìn)程這時(shí)的狀態(tài)稱為就緒狀態(tài)

(2)執(zhí)行狀態(tài)：進(jìn)程已獲得CPU,其程序正在運(yùn)行

（3）堵塞狀態(tài)：正在執(zhí)行的進(jìn)程由于發(fā)生某大事而臨時(shí)無法連續(xù)執(zhí)便獺睇處圜而處于

暫停狀態(tài)，亦即進(jìn)程的執(zhí)行受到堵塞，把這種暫停狀態(tài)稱為堵塞狀態(tài)。致使進(jìn)程堵塞的

典型大事有：懇求I/0，申請緩沖空間等

滋強(qiáng)的三牌基本狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換

6、進(jìn)程掌握塊：是進(jìn)程實(shí)體的一局部，操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)構(gòu)造。其作用是使

一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序（含數(shù)據(jù)），成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的根本單位，一

個(gè)能與其它進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程?；蛘哒f，OS是依據(jù)PCB來對并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)掌握和治理

的。

7、原語：是由假設(shè)干條指令組成的，用于完成肯定功能的一個(gè)過程。

原子操作：一個(gè)操作中的全部動作要么全做，要么全不做，是一個(gè)不行分割的根本單位

8、（1）引起進(jìn)程堵塞和喚醒的大事：1）懇求系統(tǒng)效勞2）啟動某種操作

3）數(shù)據(jù)尚未到達(dá)4）無工作可做

（2）進(jìn)程堵塞：正在執(zhí)行的進(jìn)程，當(dāng)所懇求的某大事沒消滅時(shí)，由于無法連續(xù)執(zhí)行，

于是進(jìn)程便通過調(diào)用堵塞原語block把自己堵塞。進(jìn)程堵塞是進(jìn)程自身的一種主動行為。

（3）程喚醍當(dāng)被t糜糖所期蹄飲事消滅時(shí)，如I/O完成或其所期盼的數(shù)據(jù)已經(jīng)到達(dá)，則

由有關(guān)進(jìn)程（比方，用完并釋放了該I/O設(shè)備的進(jìn)程）調(diào)用喚醒原語wakeup（）,將等待

該大事的進(jìn)程喚醒。

9、進(jìn)程同步：是對多個(gè)相關(guān)進(jìn)程在執(zhí)行次序上進(jìn)展協(xié)調(diào)，以使并發(fā)執(zhí)行的諸進(jìn)程之間

能有效地共享資源和相互合作，從而使程序的執(zhí)行具有可再現(xiàn)性。

10、臨界資源：臨界資源是指每次僅允許一個(gè)進(jìn)程訪問的資源。如打印機(jī)、磁帶機(jī)臨斛都鼾

資源。諸進(jìn)程間應(yīng)實(shí)行互斥方式，實(shí)現(xiàn)對這種資源的共享。

11、臨界區(qū)：把在每個(gè)進(jìn)程中訪問臨界資源的那段代碼稱為臨界區(qū)

12、同步機(jī)制應(yīng)遵循的四條規(guī)章：1）（空閑讓進(jìn)（2）忙則等待（3）有限等待（4）讓權(quán)等待

13、信號量機(jī)制

（1）整型信號量：一個(gè)用于表示資源數(shù)目的整型量，除初始化外，僅能通過兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)

的原子操作（AtomicOperation）wait（S）和signal（S）來訪問。

（2）記錄型信號量：一種實(shí)行了“讓權(quán)等待”的策略使進(jìn)程不存在“忙等”現(xiàn)象的進(jìn)

程同步機(jī)制。除了需要一個(gè)用于代表資源數(shù)目的整型變量value外，還應(yīng)增加一個(gè)

進(jìn)程鏈表L,用于鏈接上述的全部等待進(jìn)程。

14、經(jīng)典進(jìn)程的同步問題：生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題P58（結(jié)合P82的課后練習(xí)復(fù)習(xí)）

15、進(jìn)程通信：指進(jìn)程之間的信息交換，其所交換的信息量少者是一個(gè)狀態(tài)或數(shù)值是穌則

千上萬個(gè)字節(jié)。

16、管道機(jī)制供給的三方面協(xié)調(diào)力量：1）直斥（2）同步（3）確定對方是否存在，只有

確定了對方已存在時(shí)，才能進(jìn)展通信

17、線程：不擁有系統(tǒng)資源，能獨(dú)立運(yùn)行的根本單位，也是獨(dú)立調(diào)度和分派的根本單位。

弟二早

處理機(jī)調(diào)度的層次:（運(yùn)行頻率：低級調(diào)度〉中級調(diào)度〉高級調(diào)度〕

1.高級調(diào)度（作業(yè)調(diào)度、長程調(diào)度、接納調(diào)度）將外存作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，創(chuàng)立PCB等，

插入就緒隊(duì)列。

一般用于批處理系統(tǒng)，分/實(shí)時(shí)系統(tǒng)一般直接入內(nèi)存，無此環(huán)節(jié)。

2.低級調(diào)度（進(jìn)程調(diào)度，短程調(diào)度）

主要是打算就緒隊(duì)列中的哪個(gè)進(jìn)程應(yīng)獲得處理機(jī)，然后由分派程序Dispatcher）分派

處理機(jī)。

兩種調(diào)度方式：

1）非搶占方式：簡潔、系統(tǒng)開銷小，實(shí)時(shí)性差（如win31）

2）搶rfc試（1）優(yōu)先權(quán)原則（2）短進(jìn)程優(yōu)先原則（3）時(shí)間片原則

3.領(lǐng)周度（中程調(diào)度）為提高系統(tǒng)吞吐量和內(nèi)存利用率而引入的內(nèi)外存對換功能（換出

時(shí)，進(jìn)程為掛起或就緒駐外存狀態(tài)）

面對用戶的準(zhǔn)則

（1）周轉(zhuǎn)時(shí)間短（常用于批處理系統(tǒng)）

概念：作業(yè)從提交到完成的時(shí)間.分為：駐外存等待調(diào)度時(shí)間；駐內(nèi)存等待調(diào)度時(shí)間；執(zhí)

行時(shí)間；堵塞時(shí)間

平均周轉(zhuǎn)時(shí)間:

n

T=[ZT]i=l

平均帶權(quán)時(shí)間:（可見帶權(quán)W越小越好,Ts為實(shí)際效勞時(shí)間。）

si

面對系統(tǒng)的準(zhǔn)則

（1）吞吐量高（特別是批處理:）單位時(shí)間完成作業(yè)數(shù)

（2）處理機(jī)利用率好：（因CPU貴，特別是大中型多用戶系統(tǒng)）

（3）各類資源的平衡利用。

先來先效勞和短作業(yè)（進(jìn)程）優(yōu)先調(diào)度算法

1.FCFS

特點(diǎn)：簡潔，有利于長作業(yè)（進(jìn)程）即CPU繁忙性作業(yè),不利于短作業(yè)（進(jìn)程）

2.短作業(yè)（進(jìn)程）優(yōu)先調(diào)度算法:SJ（P）F

提高了平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間（從而提高了系統(tǒng)吞吐量）

特點(diǎn)：對長作業(yè)不利，有可能得不到效勞

估量時(shí)間不易確定

進(jìn)程名ABCDE平均

到達(dá)時(shí)間01234

%噲服務(wù)時(shí)間43524

完成時(shí)間47121418

FCFS

周轉(zhuǎn)時(shí)間461011149

(a)

帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間1225.53.52.8

完成時(shí)間4918613

SJF

周轉(zhuǎn)時(shí)間4816398

3)

帶權(quán)圄轉(zhuǎn)時(shí)間12.673.11.52.252?1

計(jì)算：帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間=周轉(zhuǎn)時(shí)間/效勞時(shí)間；完成時(shí)間：FCFS按挨次完成作業(yè)，SJF完

成第一個(gè)作業(yè)后選擇效勞時(shí)間最短的作業(yè)依次完成；

3.最先優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法類型：

1）非搶占式優(yōu)先權(quán)算法

2）搶占式優(yōu)先權(quán)算法，實(shí)時(shí)性更好。

優(yōu)先權(quán)類型：

1）靜態(tài)優(yōu)先權(quán)：進(jìn)程優(yōu)先權(quán)在整個(gè)運(yùn)行期不變。

特點(diǎn)：簡潔，但低優(yōu)先權(quán)作業(yè)可能長期不被調(diào)度（饑餓）

2）動態(tài)優(yōu)先權(quán)：進(jìn)程優(yōu)先級可隨進(jìn)程的推動或等待時(shí)間的增加而轉(zhuǎn)變。

優(yōu)點(diǎn)：長短兼顧缺點(diǎn)：需常常計(jì)算各進(jìn)程優(yōu)先級

高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法：（短ft碰大）

響應(yīng)比Rp=（Tw+Ts）“s=（等待時(shí)間+要求效勞時(shí)間）/要求效勞時(shí)間

=優(yōu)先權(quán)=響應(yīng)時(shí)間/要求效勞時(shí)間

4.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度：系統(tǒng)能在給定的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)全部用戶的懇求

時(shí)間片大小確實(shí)定：太大：退化為FCFS；太小：系統(tǒng)開銷過大

作業(yè)名ABCDE平均

到達(dá)時(shí)間01234

效勞時(shí)間43424

RR完成時(shí)間151216917

周轉(zhuǎn)時(shí)8

q=l

帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間3.753.673.533.333.46

RR完成時(shí)間47111317

周轉(zhuǎn)時(shí)間46910138.4

q=4

帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間122.2553.332.5

時(shí)間片大小不同時(shí)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間于完成時(shí)間也不同;

實(shí)時(shí)調(diào)度：對用戶的實(shí)時(shí)響應(yīng)

實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度的根本條件

1,供給必要的調(diào)度信息

(1)就緒時(shí)I向；(2)開頭/完臃止時(shí)間；(3)姆腳1間1；(4)資源要求；(5)優(yōu)先級;

2,系統(tǒng)處理力量強(qiáng)

3.承受搶占調(diào)度方式

1）剝奪方式：一般都承受此方式

2）非剝奪方式（實(shí)現(xiàn)簡潔：）一般應(yīng)使實(shí)時(shí)任務(wù)較小，以準(zhǔn)時(shí)放棄CPU。

4.具有快速切換機(jī)制

I）具有快速響應(yīng)外部中斷力量。

2）快速任務(wù)分派

死鎖：指多個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行過程中因爭奪資源而造成的一種僵局。

產(chǎn)生死鎖的緣由。

1、競爭資源引起死鎖。

2.進(jìn)程間推動挨次非法引起死鎖。

產(chǎn)生死鎖的必要條件

U互斥條件（資源的臨界性）

2）懇求和保持條件

3〕不剝奪條件

4）環(huán)路等待條件

處理死鎖的根本方法

I,預(yù)防死鎖：

破壞4個(gè)條件之一：有效，使資源利用率低。

2,避開死鎖：防止進(jìn)入擔(dān)憂全態(tài)。

3.檢測死鎖：檢測到死鎖再去除。

4.解除死鎖：與“檢測”配套。

1J互斥條件是資源固有屬性，不能避開。

2）摒棄懇求和保持條件

3J摒棄“不剝奪”條件，增加系統(tǒng)開銷，且進(jìn)程前段工作可能失效。

4）摒棄“環(huán)路”條件

有序資源安排法：為資源編號，申請時(shí)需按編號進(jìn)展。

賺(1)增資源^便，(原序號已排定)(2)資源與進(jìn)程使用挨次不同造成鋪張

(3)用戶不自由在

“避開死鎖''方法中的推斷條件

女全狀態(tài)：能找到安全序列的狀態(tài)為安全狀態(tài)。(系統(tǒng)按某種挨次并發(fā)進(jìn)程都能到達(dá)獲

得最大資源而挨次完成的序列為安全序列。)例：

進(jìn)程最大需求已安排可用

Pl1053

P242

P392

安全序列：p2->pl->p3

銀行家算法避開死鎖

available[j]=k:系統(tǒng)現(xiàn)有Rj類資源k個(gè)；

max[i,j]=k:進(jìn)程i需要Rj的最大數(shù)k個(gè)；

alloc[i,j]=k:進(jìn)程i已得到Rj類資源k個(gè)；

need[i,j]=k:進(jìn)程i需要Rj類資源k個(gè)有：

needfi,j]=max[i,j]—alloc[ij]

(requesti進(jìn)程i懇求資源數(shù)；worki：進(jìn)程i執(zhí)行完后系統(tǒng)應(yīng)有資源數(shù)(也即可用數(shù))

finish[i]：布爾量，表進(jìn)程i能否挨次完成。)

Allocation：己安排；Available：可安排Need：需求1.Work：=Available；

2.Finish[i]=falseneed<=work則Finish[i]=true;

3.work=Available+work；直到進(jìn)程的Finish[i]都為true時(shí)系統(tǒng)處于安全狀

態(tài)

死鎖的解除

1）剝奪資源。

2）撤消進(jìn)程。

第四章

1.高速緩存：是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)構(gòu)造中的一重要部其件容，量大于或遠(yuǎn)大于存放器而，比內(nèi)的小兩

到三個(gè)數(shù)量級左右，從兒部到JMB,訪問速度快于主存儲器.

2.磁盤緩存：本身并不是一種實(shí)際存在的存儲介它質(zhì)依，托于固定磁盤提偌寸主存儲空間的擴(kuò)

大，即利用主存中的存儲空間，來暫存從磁盤中讀出（或?qū)懭搿车男畔ⅰ?/p>

3.程序的裝入方式分為：

1確定裝入方式：編譯后，裝入前已產(chǎn)生了確定地址（內(nèi)存地址裝入時(shí)不再作地址

重定位，適用于單道系統(tǒng)。

2可重定位裝入方式：靜態(tài)重定位：裝入時(shí)完成，主要工作是對相對地址中的指令和瞠硼地

調(diào)整過程；可重定位裝入方式在裝入后不能移動程序

3動態(tài)運(yùn)行時(shí)裝入方式該：狀況一般在執(zhí)行時(shí)才完成相對和確定地址的轉(zhuǎn)換且有硬件,箍蟠融

程的可移動性

4.連續(xù)安排方式分為：

1單一連續(xù)安排：是最簡潔的一種存儲治理方式，但只能用于單用戶、單任務(wù)的操可桃萍I

卿存分為系統(tǒng)和用戶兩個(gè)局部系統(tǒng)區(qū)僅彳影合應(yīng)OS使用，通常是放在內(nèi)存的低址局部，用戶區(qū)是系

統(tǒng)區(qū)以外的全部內(nèi)存空間，供給應(yīng)用戶使用。

2固定分區(qū)安排：是最簡潔的一種可運(yùn)行多道程序的存儲治理方是式將，內(nèi)存用戶空間分假設(shè)干個(gè)

固定大小的區(qū)域，在每個(gè)分區(qū)中只裝入一道作業(yè)這，樣把用戶空間劃分為幾個(gè)分區(qū)，便允許有多

到作業(yè)并發(fā)運(yùn)行。特點(diǎn)：簡潔，有碎片（fWW劃分分區(qū)大小的方法：分區(qū)大小相等；

分區(qū)大小不等。內(nèi)存安排：將分區(qū)按大小排序，建立分區(qū)使用表，并將其地址、安排標(biāo)識作記錄

3動態(tài)分區(qū)安排：是依據(jù)進(jìn)程的實(shí)際需要，動態(tài)地為之安排內(nèi)存空

間。分區(qū)安排中常用的數(shù)據(jù)構(gòu)造有兩種形式：空閑分區(qū)表；空閑分區(qū)。

分區(qū)安排算法：

1首次適應(yīng)算法FF：要求：空閑分區(qū)鏈以地址遞增的次序鏈接;

特點(diǎn)：找到第一個(gè)大小滿足的分區(qū)，劃分，有外零頭，低址內(nèi)存使用頻繁，增加系統(tǒng)開銷

2循環(huán)首次適應(yīng)算法：從上次找到的空閑分區(qū)的下一個(gè)開頭查

找。特點(diǎn)：空閑分區(qū)分布均勻，提高了查找速度；缺乏大的空閑分

區(qū)。

3最正確適應(yīng)算法：每次安排內(nèi)存是總是把能滿足要求又、是最小的空閑區(qū)安摧合作業(yè)避免大

材小用。分區(qū)按大小遞增排序；分區(qū)釋放時(shí)需插入到適當(dāng)位置

4最壞適應(yīng)算法：選一個(gè)最大的空閑區(qū)分割給作業(yè)使用。優(yōu)點(diǎn)：使剩下的空閑區(qū)不至太

小，產(chǎn)生碎片的幾率最小對中小作業(yè)有利，查找效率高。缺點(diǎn)：缺乏大的空閑分區(qū)

5快速適應(yīng)算法：按空閑分區(qū)容量分類對，跳一樣容量的全部空閑分區(qū)單，獨(dú)設(shè)立一個(gè)空閑分

區(qū)鏈表，治理索引表。優(yōu)點(diǎn)：查找效率高；缺點(diǎn)：算法簡單，系統(tǒng)開銷大。

5.動態(tài)分區(qū)存儲治理中主要操作（分區(qū)安和《作：）

1安排內(nèi)存：系統(tǒng)應(yīng)用某種算法，從空閑分區(qū)鏈〔表）中找到所需大小的分區(qū)

2回收內(nèi)存：上鄰空閑區(qū)：合并，改大小。下鄰空閑區(qū)：合并，改大小，首址。上閑區(qū)E令I(lǐng)空

合并，改大小。不鄰接，則建立一表項(xiàng)。

6.動態(tài)重定位的實(shí)現(xiàn)：P126

7.對換:把內(nèi)存中臨時(shí)不能運(yùn)行的進(jìn)程或者臨時(shí)不用的程序和數(shù)據(jù)調(diào)出到外存上，以便

騰出足夠的內(nèi)存空間，再把已具備運(yùn)行條件的進(jìn)程或進(jìn)程所需要的程序和數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存。

類型：整體對換/進(jìn)程對換：一整個(gè)進(jìn)程為單位，應(yīng)當(dāng)于解決內(nèi)存緊急

不具備支持現(xiàn)實(shí)虛擬存儲器的功能，要求

把每個(gè)作業(yè)全部妝容內(nèi)存前方

可運(yùn)行。

頁面或頁：將一個(gè)進(jìn)程的規(guī)律地址空間分成假設(shè)干個(gè)大小相等的片，并為各頁加以編號;

物理塊或頁框：把內(nèi)存空間分成與頁面一樣大小的假設(shè)干個(gè)存儲塊，并為它們加以編號;

地址構(gòu)造：3112110

頁號P位移量W

頁號P;規(guī)律地址A；頁面大小L；頁內(nèi)地址dP=

INT[A/L]d=AmodL

例如，系統(tǒng)的頁面大小為1KB,設(shè)A=217OB,求頁號和頁內(nèi)地址。

解：iKB=2ioB=iO24B頁號P=INT[217O/1O24]=2頁內(nèi)地址d=2i7OmodiO24=i22

2.頁表的作用：是實(shí)現(xiàn)從頁號到物理塊號的地址映射。

3.分頁系統(tǒng)的地址變換機(jī)構(gòu)：實(shí)現(xiàn)從規(guī)律地址到物理地址的轉(zhuǎn)換，見P132圖4-13。

4.具有快表的地址變換機(jī)構(gòu)不：具快表，則需兩次訪問內(nèi)存第：一次訪問頁表；其次次訪問得

到確定地址內(nèi)容。

為了提高地址變換速度，可在地址變換機(jī)構(gòu)中增設(shè)一個(gè)具有并行查尋力量的特別高速緩沖

器，又稱為“聯(lián)想存放器”或“快表”。

5.兩級頁表：規(guī)律地址構(gòu)造可描述如下：

外層頁號外層頁內(nèi)地頁內(nèi)地址

址

Pd

1P2

31222112110

6.分段系統(tǒng)的根本原理（只要看得懂就行）P136

7.段頁式系統(tǒng)根本原理是，分段和分頁原理的結(jié)合即，先將用戶程序分成假設(shè)干個(gè)段再，把每個(gè)

段分成假設(shè)干個(gè)頁，并為每一個(gè)段賜予一個(gè)段名，即''先分段后分頁”。

8.在段頁式系統(tǒng)中，為了獲得一條指令或數(shù)據(jù)，須三次訪問內(nèi)存。第一次訪問段表取得頁表

始址；其次次訪問頁表，從中取出該頁所在的物理塊號并，將該決號與頁內(nèi)地址"走形成令指蹴I據(jù)

的物理地址第；三次訪問才是真正從其次次訪問所得的地取址出村旨，令?？摂M存儲器的三

大主要特征：0屢次性：一個(gè)作業(yè)被分成屢次調(diào)入內(nèi)存運(yùn)行。

(2)對換性：允許在作業(yè)的運(yùn)行過程中進(jìn)展換進(jìn)、換出。

（3）虛擬性：能夠從規(guī)律上擴(kuò)大內(nèi)存容量，使用戶所看到的內(nèi)存容量遠(yuǎn)大于實(shí)際內(nèi)存容量。

4.7懇求分頁存儲治理方式：

1,懇求分頁中的硬件支持：肯定容量的內(nèi)存，外存的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，還需要頁表網(wǎng)中刷缺

斷機(jī)構(gòu)以及地址變換機(jī)構(gòu)。

2、頁面安排和置換策略。

1）固定安排局部置換。缺點(diǎn)：難以確定固定安排的頁數(shù).（少：置換率高多：鋪張）

2）可變安排全局置換

3）可變安排局部置換依據(jù)進(jìn)程的缺頁率進(jìn)展頁面數(shù)調(diào)整，進(jìn)程之間相互不會影響。

4.8頁面置換算法：

1）最正確置換算法，2）先進(jìn)先出（FIFO）頁面置換算法3）最近最久（LRU）未

使用置換算法（要懂的這幾種算法的實(shí)現(xiàn)，看例題）

4.9懇求分段存儲治理方式：1,

懇求分段治理所需的硬件支持有段表機(jī)制，缺段中斷機(jī)構(gòu)，以及地址變換機(jī)構(gòu)2,

在懇求芬頓式治理中所需的主要數(shù)據(jù)構(gòu)造式段表。

第五章設(shè)備治理

1、I/O設(shè)備的類型：

1）按設(shè)備的使用特性分類：

（1）存儲設(shè)備（2）輸入/輸出設(shè)備（3）交互式設(shè)備

2）按傳輸速率分類:

（1）低速設(shè)備如鍵盤、鼠標(biāo)器等（2）中速設(shè)備如打印機(jī)（3）高速設(shè)備如磁帶機(jī)

3）按信息交換的單位分類：

（1）塊設(shè)備磁盤，可定位（2）字符設(shè)備打印機(jī)

4）按設(shè)備的共享屬性分類：

（1）獨(dú)占設(shè)備。指一段時(shí)間內(nèi)質(zhì)循序一個(gè)用戶（進(jìn)程）訪問的設(shè)備。即臨界資源。

（2）共享設(shè)備。指在一段時(shí)間內(nèi)循序多個(gè)進(jìn)程同時(shí)訪問的設(shè)備。如磁盤。

(3)虛擬設(shè)備。指通過虛擬即使將一臺獨(dú)占設(shè)備變換為假設(shè)干臺規(guī)律設(shè)備，供假

設(shè)干個(gè)用戶(進(jìn)程)同時(shí)使用。

2、I/O通道：是一種特別的處理機(jī)，它具有執(zhí)行I/O指令的力量，并通過執(zhí)行通道(I/O)

程序來掌握I/O操作。

引入的目的是為了建立獨(dú)立的I/O操值解掠CPU對I/O的組織、澹S3、

I/O掌握方式：

1)程序I/O方式：或稱為它等待方式即在姆翱晌掌握器發(fā)出一條I/O指令啟動輸入設(shè)

備輸入數(shù)據(jù)時(shí)，要同時(shí)把狀態(tài)存放器中的忙/閑標(biāo)志busy至為1,然后不斷地循環(huán)測試

busy。這種方式CPU資源鋪張極大。

2)中斷驅(qū)動I/O掌握方式：即當(dāng)某進(jìn)程要啟動某的設(shè)備工作時(shí)，便由CPU向相應(yīng)的設(shè)

備掌握器發(fā)出一條I/O命令，然后馬上返回連續(xù)執(zhí)行原來的任務(wù)。

這種方式用于字符設(shè)備I/O。

3)直接存儲器訪問(DMA)I/O掌握方式：用于塊設(shè)備的0。

4、單與由(簡潔了解原理)

用戶進(jìn)程

處理(C)

傳送(M)-------------

工作區(qū)卜—緩沖區(qū)輸入

—~(T)-------------I/O設(shè)備

塊設(shè)備輸入時(shí)圖a）系統(tǒng)每一塊數(shù)據(jù)的處理時(shí)間表示沏ax（C,T）+M；字符設(shè)備輸入時(shí)（圖b）,

緩沖區(qū)用于暫存用戶輸入的一行數(shù)據(jù)，在輸入期間，用戶進(jìn)程被掛起以等待數(shù)據(jù)輸以完

在輸出時(shí)，用戶進(jìn)程將一行數(shù)據(jù)輸入到緩沖區(qū)后，連續(xù)進(jìn)展處理。

5、雙循環(huán)

用戶進(jìn)程

緩沖區(qū)1

在塊設(shè)備輸入時(shí)（圖a）先將數(shù)據(jù)

送入第一緩沖區(qū)，裝滿后便轉(zhuǎn)向第

二緩沖區(qū)，此時(shí)操作

（a）工作區(qū)I/O設(shè)備

系統(tǒng)可從第一緩沖區(qū)中移出數(shù)據(jù)f大用戶進(jìn)程。系統(tǒng)處理一塊數(shù)據(jù)的時(shí)間可以粗略地認(rèn)為

緩沖區(qū)2

是Max（C,T）；對于字符設(shè)備（圖b）用戶在輸入完第一行之后，在CPU執(zhí)行第一行中的命

令時(shí)，用戶可向其次緩沖區(qū)輸入下一行數(shù)

第六章

一、文件類型

/按用途分類：系統(tǒng)文件，用戶文件，庫文件。(用戶對以上三者的訪問權(quán)限不同)

/按文件中的數(shù)據(jù)形式分類：源文件，目標(biāo)文件，可執(zhí)行文件。

/存取掌握：只執(zhí)行文件，只讀文件，讀寫文件。ECR,R/W)

/按組織形式和處理方式分類：一般文件，名目文件，特別文件。

二、最根本的文件操作：創(chuàng)立文件，刪除文件，讀文件，寫文件，截?cái)辔募?，設(shè)置文件的讀

/寫位置。

三、文件存在的兩種形式：

文件的規(guī)律構(gòu)造：用戶所能觀看和訪問到的文件的數(shù)據(jù)構(gòu)造組織，獨(dú)立于物理特性索，和簡潔檢

修改。它可以分為2類(1)有構(gòu)造文件無構(gòu)造文件

文件的物理構(gòu)造：又稱文件的存儲構(gòu)造，是指文件在外存上的組織形式。這不僅與存的儲介質(zhì)

存儲性能有關(guān)，且與所承受的外存安排方式有關(guān)。

四、文件規(guī)律構(gòu)造的類型

1、有構(gòu)造文件：記錄式文

件a類：

(1)定長記錄(2)變長記錄

b類：

(1)挨次文件：通常是定長記錄，(為何，因變長承受此方式查詢速度慢)

(2)索引文件:

(3)索引挨次文件：挨次組織多個(gè)組，每組記錄中的第一個(gè)記錄設(shè)置一索引項(xiàng)。

2、無構(gòu)造文件：流式文件以字節(jié)為單位，利用讀得指針進(jìn)展訪問。

五、挨次文件

1、規(guī)律記錄的排序

（1）按記錄錄入的時(shí)間排:串構(gòu)造。（2）按關(guān)鍵字排序：挨次構(gòu)造。

后一種狀況更有利于提高查詢速度。如可用折半查找法等。

2、對挨次文件的讀/寫操作

定長記錄挨次文件：例：挨次

讀易于定位，甚至可隨機(jī)讀取。

變長記錄：不易定位，只能挨次讀取。

六、索引文件

由變長記錄組成的挨次文件不簡潔直接存因取此，，為題立一有序的索引表對，索引承受折

半查找，速度更快。

特點(diǎn)：提高了速度，增加了存儲開銷一一放索引文件。增、

刪記錄時(shí)，對索引表作相應(yīng)的修改。

七、索引挨次文件

將挨次文件中假設(shè)干記錄分為一組，每組的第一項(xiàng)在索引表中占一項(xiàng)。

速度：

例1：10000個(gè)記錄，挨次文件：5000次查找查到。

索引挨次文件，設(shè)100個(gè)記錄一組，索引表的找法設(shè)為挨次法的狀況下，則平價(jià)查找次數(shù)為

50+50=100,

例2：1000000個(gè)紀(jì)錄:

F索引：（100個(gè)紀(jì)錄一組J平價(jià)查找5050次

二級索引：平價(jià)查找50+50+50=150次

八、連續(xù)安排方式

連續(xù)安排1磁帶，磁盤都可承受。挨次文件）

每個(gè)文件安排一組相鄰盤塊。

優(yōu)點(diǎn)：

因磁頭移動距離小，挨次訪問簡潔且速度.快

缺點(diǎn)：

要求連續(xù)空間，一段時(shí)間后需整理磁盤以消退外部碎片。

必需事先知道長度，文件不易動態(tài)增長和刪除。

文件對應(yīng)名目項(xiàng)(屬性)中包含：

始址、總塊數(shù)、最終一塊字節(jié)數(shù)。

九、連接方式分為隱式鏈接和顯示連接兩種形式。

隱式鏈接：

文件名目表中有start塊號，每塊中有指向下一塊號的指針。

缺點(diǎn)：只適合于挨次訪問，對隨機(jī)訪問效率低，牢靠性差。十、

索引安排

1、單級索引安排

鏈接安排問題：

不能高效直接存??；

FAT需占較大的內(nèi)存。

概念：為每個(gè)文件安排一個(gè)索引塊

特點(diǎn)：支持直接訪問；不會產(chǎn)生外部碎片

問題：

(1)文件較大時(shí)有利。文件較小時(shí)鋪張外存空間(還需為小文件建索引塊)

(2)當(dāng)文件較大時(shí)，索引塊太多，查找速度減

慢解決：當(dāng)索引太大時(shí)，則需建立多級索引

2、多級索引安排

兩級:為索引塊再建立一級索引

設(shè)一個(gè)盤塊大小為1k,每個(gè)盤塊號占4byte,則一個(gè)索引塊可存放256個(gè)盤塊號。

所以兩級索引存放的文件的盤塊號總數(shù)為：256X256=64k,故文件的最大長度為

64M三、四級:適用于文件更大時(shí)

3.混合索引安排方式

設(shè)每個(gè)塊大小為4k,一索引項(xiàng)(盤塊號)占4字節(jié)，則

1)直接地址iadd(0)-iadd(9)：小文件(<=40k)則馬上讀出。

2)一次間址iadd(10)：一次間址塊中存放1K個(gè)盤塊，4M大小

3)屢次尋址：

二次間址iadd(ll)：1K*1K個(gè)盤塊,4G

三次間址iadd(12):1K*1K*1K個(gè)盤塊，

4T例子：

十一、文件掌握塊：為了能對系統(tǒng)中的大量文件施以有效的在管文理件，掌握塊中通鞘三類信息

一一根本信息，存取掌握信息，使用信息。

十二、索引結(jié)點(diǎn)：含文件描述信息。

為何引入：FCB中含:文件名、描述信息，它們較占空

間十三、多級名目構(gòu)造：

樹型名目構(gòu)造(多級名目)

特點(diǎn)：

能有效地提高對名目的檢索速度允許文件重名便于實(shí)現(xiàn)文件共享

(1)名目構(gòu)造：

名目文件中的名目項(xiàng)可為：名目文件(節(jié)點(diǎn)1數(shù)據(jù)文件(樹葉)

(2)路徑名：(3)當(dāng)前名目/工作名目。

十四、空閑表法和空閑鏈表法

1、空閑表法：

安排：首次/循環(huán)首次/最正確/最壞回收：推斷是否合并。

由于連續(xù)安排比較快，因此對對換空間及小文件的治理適用。

2.空閑鏈表法

1）空閑盤塊鏈缺點(diǎn)：可能該鏈很長。

2）空閑盤區(qū)鏈：一個(gè)盤區(qū)含多個(gè)盤塊，類似于內(nèi)存分區(qū)安排與回收（合并）。

十五、位示圖

1、盤塊的安排：

(1)挨次掃描，找一個(gè)或一組=0的塊。(2)依據(jù)找到的行/列得以盤塊號。b=n(i-l)+j

(3)修改位圖，令map[i,j]=l,.

2、回收

(1)由磁塊號得(i,j)i=(b-l)divn+1j=(b-l)modn+1

(2)修改位圖:令map[i,j]=0。

特點(diǎn)：因不占空間，可放入內(nèi)存，易于訪問

以下PPT上的大題，大家看看并做做不懂得再問問：

第四章(以下題目是教師講到過的)

例1：某系統(tǒng)承受頁式存儲治理策略，擁有規(guī)律空間32頁，每頁2K,擁有物理空間1M

①寫出規(guī)律地址的格式

②假設(shè)不考慮訪問權(quán)限等，進(jìn)程的頁表有多少項(xiàng)？每項(xiàng)至少有多少位？

③假設(shè)物理空間削減一半，頁表構(gòu)造應(yīng)相應(yīng)作怎樣的轉(zhuǎn)變？

答：

①該系統(tǒng)擁有規(guī)律空間32頁，故規(guī)律地址中頁號必需用5位描述；而每頁為2K,

因此，頁內(nèi)地址必需用11位描述，格式如下：

1511100

頁號頁內(nèi)地址

②每個(gè)進(jìn)程最多32個(gè)頁面，因此進(jìn)程的頁表項(xiàng)最多為32項(xiàng)；頁表項(xiàng)只需給出頁所

對應(yīng)的物理塊塊號，1M的物理空間可分為29個(gè)內(nèi)存塊，故每個(gè)頁表項(xiàng)至少有9位。

③假設(shè)物理空間削減一半，則頁表中頁表項(xiàng)數(shù)不變，但每項(xiàng)的長度削減1位。

例2：某分頁系統(tǒng)，主存容量為64K,頁面大小為1K,對一個(gè)4頁大的作業(yè)，其0、1、2、3頁

分別被安排到主存的2、4、6、7塊中。

(1)將十進(jìn)制的規(guī)律地址1023、2500、3500>4500轉(zhuǎn)換成物理地址？

(2)以十進(jìn)制的規(guī)律地址1023為例畫出地址變換過程圖？

答：

①規(guī)律地址1023：1023/1K,得頁號為0,頁內(nèi)地址為1023,查頁表找到對應(yīng)的物理

塊號為2,故物理地址為2X1K+1023=3071

②規(guī)律地址2500：2500/1K,得頁號為2,頁內(nèi)地址為452,查頁表找到對應(yīng)的物

理塊號為6,故物理地址為6X1K+452=6596

③規(guī)律地址3500：3500/1K,得頁號為3,頁內(nèi)地址為428,查頁表找到對應(yīng)的物

理塊號為7,故物理地址為7X1K+428=7596

④規(guī)律地址4500：4500/1K,得頁號為4,頁內(nèi)地址為404,因頁號不小于頁表長度,

故產(chǎn)生越界中斷。

第八早

1、有一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)利用以下圖所示的位示圖(行號、列號都從0開頭編號)來治理

空閑盤塊。假設(shè)盤塊從1開頭編號，每個(gè)盤塊的大小為1KBe

(1)現(xiàn)要從文件安排兩盤塊，試具體說明安排過程。

(2)假設(shè)要釋放磁盤的第300塊，應(yīng)如何處理？(這道題是較早前復(fù)習(xí)時(shí)教師提到的)

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