二、操作系統(tǒng)基礎(chǔ)部分

　　32. 操作系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)軟件，它的任務(wù)是統(tǒng)一和有效地管理計(jì)算機(jī)各種資源，控制和組織和諧的執(zhí)行。

　　33. 認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)有兩個(gè)觀點(diǎn)：資源管理觀點(diǎn)和用戶觀點(diǎn)。

　　34. 操作系統(tǒng)的特點(diǎn)是并發(fā)性和共享性。

　　35. 操作系統(tǒng)的主要功能有：進(jìn)程管理(也稱處理機(jī)管理)，其任務(wù)是合理、有效地對(duì)進(jìn)程進(jìn)行調(diào)度，使得系統(tǒng)高效、安全地運(yùn)行;存儲(chǔ)管理，主要是指對(duì)內(nèi)存的管理;設(shè)備管理，其任務(wù)是為各種設(shè)備提供良好的用戶接口，使用各種調(diào)度策略以用緩沖和虛擬設(shè)備等技術(shù)，協(xié)調(diào)系統(tǒng)中各部分的工作，提高設(shè)備效率和利用率;文件管理，主要是對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中由軟件和數(shù)據(jù)資源構(gòu)成的文件進(jìn)行管理，包括文件的存儲(chǔ)、檢索、修改、共享、保密和保護(hù)，并為用戶使用這些文件實(shí)現(xiàn)按名存取和提供友好的用戶界面;作業(yè)管理，是操作系統(tǒng)為用戶使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供一個(gè)良好的環(huán)境和友好的界面，作業(yè)管理包括作業(yè)控制和作業(yè)調(diào)度。

　　36. 操作系統(tǒng)的分類：按對(duì)進(jìn)程不同的處理方式可分為批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng);按用戶數(shù)目可分為單用戶系統(tǒng)(單用戶單任務(wù)、單用戶多任務(wù))、多用戶操作系統(tǒng);按處理機(jī)數(shù)目可分為單處理機(jī)操作系統(tǒng)和多處理機(jī)操作系統(tǒng);按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以分為單機(jī)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)。

　　37. 批處理操作系統(tǒng)是將用戶群的程序按一定的順序排列，統(tǒng)一交給計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)地從輸入設(shè)備中把各個(gè)作業(yè)按照某促規(guī)則組織執(zhí)行，執(zhí)行完畢后將程序運(yùn)行結(jié)果通過(guò)輸出設(shè)備交給用戶的操作系統(tǒng)。它能夠充分地利用處理機(jī)的高速度，比較好地協(xié)調(diào)了高速處理機(jī)和慢速輸入輸出設(shè)備之間的矛盾，提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用效率。

　　38. 分時(shí)系統(tǒng)是以分時(shí)(時(shí)間片)方式向多個(gè)用戶進(jìn)程提供服務(wù)的一個(gè)操作系統(tǒng);它的特點(diǎn)是既可以支持人機(jī)交互、又使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以高效地使用處理機(jī)以保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)高效率。

　　39. 實(shí)時(shí)系統(tǒng)就是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以立即對(duì)用戶程序要求或者外部信號(hào)作出反應(yīng)的系統(tǒng)，它可以分為硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)和軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)。

　　40. 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是服務(wù)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，按照網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的各種協(xié)議來(lái)完成網(wǎng)絡(luò)的通信、資源共享、網(wǎng)絡(luò)管理和安全管理的系統(tǒng)軟件。

　　41. 分布式操作系統(tǒng)是建立在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)之上，對(duì)用戶屏蔽了系統(tǒng)資源的分布而形成的一個(gè)邏輯整體系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。

　　42. 進(jìn)程是程序(或一部分程序)、相關(guān)的數(shù)據(jù)處理在處理機(jī)上的一次運(yùn)行，是操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)基本單位，它具有運(yùn)動(dòng)特性、并行特性、獨(dú)立特性、異步特性、結(jié)構(gòu)特性等五大特性。進(jìn)程由操作系統(tǒng)依據(jù)程序創(chuàng)建而產(chǎn)生，因調(diào)度而執(zhí)行、因運(yùn)行條件不滿足而暫時(shí)停止，因任務(wù)完成而撤銷。

　　43. 程序中指令的集合，是靜態(tài)的;處理是為完成某一任務(wù)而按規(guī)定的程序執(zhí)行的操作過(guò)程，是動(dòng)態(tài)的。

　　44. 進(jìn)程的三種基本狀態(tài)：運(yùn)行態(tài)(是進(jìn)程正在占用處理機(jī)時(shí)所處的狀態(tài))，在單CPU系統(tǒng)，最多只能有一個(gè)進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài));就緒態(tài)(如果一個(gè)進(jìn)程經(jīng)過(guò)等待以后已經(jīng)具備了運(yùn)行的條件或者一個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中用完了自己的時(shí)間片，都要進(jìn)入就緒狀態(tài)，進(jìn)程調(diào)度程序根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況，按照調(diào)度策略，可以使某個(gè)進(jìn)程從就緒狀態(tài)進(jìn)入到運(yùn)行狀態(tài));等待態(tài)(進(jìn)程由于某種原因不具備運(yùn)行條件時(shí)，就進(jìn)入到等待狀態(tài)。當(dāng)某個(gè)事件發(fā)生使得該進(jìn)程的運(yùn)行條件具備時(shí)，進(jìn)程就轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài))

　　45. 任何一個(gè)時(shí)刻，沒(méi)有結(jié)束的進(jìn)程均處于運(yùn)行、等待、就緒三種狀態(tài)之一，在以上的三種狀態(tài)中，運(yùn)行狀態(tài)和就緒狀態(tài)可以互相轉(zhuǎn)化，運(yùn)行狀態(tài)也可以轉(zhuǎn)化為等待狀態(tài)，但等待狀態(tài)只能轉(zhuǎn)化為就緒狀態(tài)。

　　46. 進(jìn)程控制塊(Press Control Block)：是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。它描述進(jìn)程的基本情況，是系統(tǒng)調(diào)度進(jìn)程的依據(jù)。它包括進(jìn)程標(biāo)識(shí)、優(yōu)先級(jí)、狀態(tài)、隊(duì)列指針、資源清單、運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)信息等項(xiàng)目。

　　47. 根據(jù)進(jìn)行的三種不同的狀態(tài)，操作系統(tǒng)設(shè)置了三個(gè)隊(duì)列，它們分別是運(yùn)行隊(duì)列、就緒隊(duì)列、等待隊(duì)列，每一個(gè)隊(duì)列都有一個(gè)隊(duì)列指針，指向該隊(duì)列的首進(jìn)程PCB，隊(duì)列中的每一個(gè)PCB指針，指向下一個(gè)PCB。

　　48. 信號(hào)量：表明資源可以提供給進(jìn)程使用的量，它是一個(gè)整型值。

　　49. 對(duì)信號(hào)量的操作可以分為P(減)操作和V(加)操作，我們把這些操作叫做原語(yǔ)。原語(yǔ)是不可再分的操作，在對(duì)信號(hào)量的操作中，與每個(gè)信號(hào)量相對(duì)應(yīng)的是一個(gè)隊(duì)列，隊(duì)列中存儲(chǔ)的是排隊(duì)等待使用這個(gè)資源的進(jìn)程。

　　50. 引入信號(hào)量、隊(duì)列以及P、V操作的目的是為了解決進(jìn)程間互斥和同步問(wèn)題。

　　51. 并發(fā)的進(jìn)程之間在運(yùn)行時(shí)可能需要交換信息，這些信息的交換就構(gòu)成了進(jìn)程間的通信。進(jìn)程間的通信使用通信原語(yǔ)來(lái)完成。

　　52. 對(duì)進(jìn)程的控制包括使用創(chuàng)建原語(yǔ)創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程、使用撤銷原語(yǔ)撤銷完成任務(wù)的進(jìn)程、使用阻塞原語(yǔ)使一個(gè)因得不到資源的進(jìn)程由運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)入等待狀態(tài)，使用喚醒原語(yǔ)使一個(gè)進(jìn)程由等待狀態(tài)轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)。

　　53. 對(duì)進(jìn)程的調(diào)度主要是控制和協(xié)調(diào)各個(gè)進(jìn)程對(duì)處理器的競(jìng)爭(zhēng)，通過(guò)某種算法使得適合的進(jìn)程由就緒狀態(tài)轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)。

　　54. 執(zhí)行進(jìn)程調(diào)度通常是發(fā)生某個(gè)正在運(yùn)行的進(jìn)程或者已經(jīng)運(yùn)行完畢、或者因某種原因進(jìn)入了等待隊(duì)列時(shí)，CPU可以為下一個(gè)進(jìn)程提供服務(wù)，另外，有較高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程進(jìn)入了就緒狀態(tài)，也可能剝奪正在運(yùn)行的進(jìn)程的運(yùn)行權(quán)力，使得高優(yōu)先級(jí)進(jìn)行進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，這種方式稱為可剝奪方式。

　　55. 進(jìn)程的調(diào)度算法包括：FIFO(First Input First Output 先進(jìn)先出法)、RR(時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法)、(HPF)最高優(yōu)先級(jí)算法。

　　56. 死鎖是指在一組進(jìn)程中的各個(gè)進(jìn)程均占有不會(huì)釋放的資源，但因互相申請(qǐng)被其它進(jìn)程所占用不會(huì)釋放的資源而處于的一種永久等待狀態(tài)。

　　57. 死鎖產(chǎn)生的四個(gè)必要條件為：互斥條件、不可剝奪條件、部分分配、循環(huán)等待。應(yīng)注意，這四個(gè)條件不是充分條件，即使這四個(gè)條件同時(shí)存在，系統(tǒng)也不一定發(fā)生死鎖，但系統(tǒng)一旦發(fā)生死鎖，這四個(gè)條件一定是滿足的。

　　58. 死鎖的處理包括死鎖的預(yù)防、避免和解除。

　　59. 死鎖的預(yù)防是指破壞死鎖的四個(gè)條件之一，具體方法為：資源靜態(tài)分配策略(資源有序分配法)，死鎖預(yù)防的方法使得系統(tǒng)資源的利用率降低。

　　60. 死鎖避免是在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中避免死鎖的最終發(fā)生，死鎖避免方法就是使系統(tǒng)總是處于安全狀態(tài)，死銷避免采用銀行家算法，就是當(dāng)需要給進(jìn)程分配資源時(shí)，如果分配以后系統(tǒng)是安全的則給予分配，否則不予以分配，死鎖避免方法使系統(tǒng)開(kāi)銷增大。

　　61. 死鎖的解除：由于死鎖的預(yù)防和避免都要付出很大的代價(jià)，而死鎖并不一定發(fā)生，所以，為了提高系統(tǒng)效率，可以采取死鎖解除的方法;一旦發(fā)生死鎖，就利用資源剝奪法或進(jìn)程撤銷法解除死鎖，實(shí)現(xiàn)死鎖解除的關(guān)鍵是死鎖的檢測(cè)，檢測(cè)方法包括定時(shí)檢測(cè)、效率低時(shí)檢測(cè)、進(jìn)程等待時(shí)檢測(cè)等。

　　62. 存儲(chǔ)管理主要是指內(nèi)存的管理，計(jì)算機(jī)內(nèi)存空間包括系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)，操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理主要是對(duì)用戶區(qū)的管理，它包括內(nèi)存空間的分配和回收、存儲(chǔ)保護(hù)兩大方面的內(nèi)容。

　　63. 分區(qū)存儲(chǔ)管理主要包括固定分區(qū)管理和可變分區(qū)管理兩大類。

　　64. 頁(yè)式存儲(chǔ)管理：頁(yè)式存儲(chǔ)管理使用靜態(tài)定長(zhǎng)劃分內(nèi)存的方法，所有頁(yè)面統(tǒng)一編號(hào)，稱為頁(yè)號(hào)，也叫邏輯頁(yè)號(hào);每個(gè)頁(yè)面內(nèi)的內(nèi)存單元也統(tǒng)一編號(hào)，稱為頁(yè)內(nèi)地址。所以，在頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，物理地址=頁(yè)面大小×頁(yè)號(hào)+頁(yè)內(nèi)地址。

　　65. 頁(yè)表：是在頁(yè)式存儲(chǔ)管理中記錄頁(yè)面使用情況的表，它包括用戶表和空閑表。其中用戶表中記錄了每一個(gè)用戶進(jìn)程所使用的頁(yè)面及其對(duì)應(yīng)的物理地址，而空閑表記錄了空閑頁(yè)面。在實(shí)際使用中，首先從頁(yè)表起始地址寄存器中查出進(jìn)程所在的頁(yè)表的物理起始地址，進(jìn)而由這個(gè)頁(yè)表中的邏輯頁(yè)號(hào)查出該頁(yè)面的物理起始地址，再加上頁(yè)面內(nèi)地址則成為所需的實(shí)際物理地址。

　　66. 越界是指程序的邏輯頁(yè)號(hào)大于進(jìn)程在頁(yè)表長(zhǎng)度寄存器中保存的頁(yè)表長(zhǎng)度值。

　　67. 段式存儲(chǔ)管理是對(duì)內(nèi)存的每一個(gè)邏輯塊使用不同大小的方式，也就是不定長(zhǎng)的可變分區(qū)，每個(gè)邏輯段在內(nèi)存中有一個(gè)起始地址，叫段首址，另外還需要一個(gè)段長(zhǎng)度來(lái)描述這個(gè)邏輯段的范圍。

　　68. 段頁(yè)式存儲(chǔ)管理：指將內(nèi)存空間劃分為若干個(gè)大小相等的頁(yè)面，對(duì)用戶程序依照段式存儲(chǔ)的方法劃分成若干個(gè)邏輯段，每個(gè)邏輯段包含若干個(gè)頁(yè)面。其物理地址由邏輯段號(hào)、邏輯頁(yè)面號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址構(gòu)成。

　　69. 內(nèi)碎片是指在頁(yè)面內(nèi)部沒(méi)有被使用的存儲(chǔ)區(qū)域，在頁(yè)式存儲(chǔ)方式中，會(huì)出現(xiàn)內(nèi)碎片。處碎片是指沒(méi)有得到分配權(quán)的存儲(chǔ)區(qū)域，在段式存儲(chǔ)方式中，會(huì)產(chǎn)生外碎片。

　　70. 虛擬存儲(chǔ)技術(shù)：利用實(shí)際內(nèi)存空間和相對(duì)大得多的外部存儲(chǔ)器存儲(chǔ)空間相結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際內(nèi)存空間的虛擬存儲(chǔ)空間，程序可以運(yùn)行在這個(gè)虛擬存儲(chǔ)空間中。

　　71. 能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬存儲(chǔ)依據(jù)是程序的局部性原理，即程序的時(shí)間局部性和空間局部性�！　�

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