操作系统复习总结

段页式存储管理方式基本原理： （知道）是分段和分页原理的结合，即先将用户程序分成若干个段，然后再把每个段分成若干个页，并为每个段赋予一个段名。虚拟存储器的引入：局部性原理 （了解）程序在执行时将呈现出局部性规律，即在较短的时间内，程序的执行仅局限于某个部分；相应地，它所访问的存储空间也局限于某个区域，他提出几个论点：（1）除了少部分转移和过程调用指令，程序大多数情况下是顺序执行的；（2）过程调用会让程序的执行由一部分区域移至另一部分区域；（3）程序中存在许多循环结构，虽然由少数指令构成，但是要多次执行；（4）程序中许多对数据结构（如数组）的操作，往往局限于很小的范围内。局限性表现：1、时间局限性；2、空间局限性。虚拟存储器的定义：（精通）是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。虚拟存储器的特征：（精通）多次性：多次性是指一个作业被分成多次调入内存运行，亦即在作业运行时没有必要将其全部装入，只需将当前要运行的那部分程序和数据装入内存即可；以后每当要运行到尚未调入的那部分程序时，再将它调入。多次性是虚拟存储器最重要的特征，对换性：对换性是指允许在作业的运行过程中进行换进、换出，亦即，在进程运行期间，允许将那些暂不使用的程序和数据， 从内存调至外存的对换区（换出），待以后需要时再将它们从外存调至内存（换进）；甚至还允许将暂时不运行的进程调至外存， 待它们重又具备运行条件时再调入内存。换进和换出能有效地提高内存利用率。虚拟性：虚拟性是指能够从逻辑上扩充内存容量，使用户所看到的内存容量远大于实际内存容量。这是虚拟存储器所表现出来的最重要的特征， 也是实现虚拟存储器的最重要的目标。虚拟存储器的实现方法：（知道）（1）请求分页系统（2）请求分段系统最小物理块数的确定（知道） 最小物理块数是指能保证进程正常运行所需的最小物理块数，当系统为进程分配的物理块数少于此值时，进程将无法运行。物理块的分配策略：（知道）1）固定分配局部置换；2）可变分配全局置换；3）可变分配局部置换。内存分配策略和分配算法（知道）P1486、页面置换算法（精通）作业P150--P152.第五章进程管理1.1/0设备分类：（知道）按设备的使用特性分类：存储设备：如外存；输入/输出设备：如键盘、鼠标、扫描仪和打印机等等。按传输速率可以分类：低速设备：如键盘、鼠标等；中速设备：如打印机；高速设备：如磁带机、磁盘机等。按信息交换的单位可以分类：块设备： 如磁盘；字符设备：如打印机。按设备的共享属性可以分类：独占设备：一段时间只允许一个用户访问，如打印机；共享设备：一段时间内允许多个进程同时访问，如磁盘；虚拟设备：将一台独占设备变成若干台逻辑设备，如虚拟内存。设备控制器的基本功能：（知道）11.接收和识别命令；2•数据交换；3•标识和报告设备状态；4•地址识别；5、数据缓冲；6、差错控制。设备控制器的组成：（知道）1、设备控制器与处理机的接口； 2、设备控制器与设备的接口； 3、I/O逻辑。通道的类型：（知道）1、字节多路通道；2、数组选择通道；3、数组多路通道。程序I/O方式：（知道）P167-P168中断驱动I/O方式（掌握分析）直接存储器访问（DMA）I/O控制方式：（知道）DMA方式的特点：1、数据传输的基本单位是数据块；2、所传送的数据是从设备直接送入内存的，或者相反；3、仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时，才需CPU干预，整块数据的传送是在控制器的控制下完成的。DMA控制器设置如下四类寄存器： （知道）1、命令/状态寄存器CR；2、内存地址寄存器MAR；3、数据寄存器DC；4、数据计数器CR缓冲的引入的原因：（知道）1、缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾；2、减少对CPU的中断频率，放宽对CPU中断响应时间的限制；3、提高CPU和I/O设备之间的并行性。缓冲池的组成：（知道）1、空缓冲区；2、装满输入数据的缓冲区； 3、装满输出数据的缓冲区；三个队列：空缓冲队列，输入队列，输出队列；缓冲区的工作方式：（知道）（1）收容输入；（2）提取输入；（3）收容输出；（4）提取输出。I/O软件的设计目标和原则：（知道）与具体设备无关；统一命名；对错误的处理；缓冲技术；设备的分配和释放； I/O控制方式中断处理程序：（掌握）1、唤醒被阻塞的驱动（程序）进程；2、保护被中断进程的CPU环境；3、转入相应的设备处理程序；4、中断处理；5、恢复被中断进程的现场设备驱动程序的处理过程： （知道）1）将抽象的要求转换为具体要求；2）检查I/O请求的合法性；3）读出和检查设备的状态；4）传送必要的参数；5）工作方式的设置；6）启动I/O设备。设备独立性：（知道可能解释）又称为设备无关性，其含义：应用程序独立于具体使用的物理设备。好处：1、设备分配时的灵活性；2、易于实现I/O重定向设备分配时应考虑的因素： （知道）1、设备的固有属性：三种设备分配策略：独占设备；共享设备；可虚拟设备。2、设备分配算法：（1）先来先服务；（2）优先级高者优先。3、设备分配的安全性：（1）安全分配方式；（2）不安全分配方式。独占设备的分配程序：（知道）基本的设备分配程序：1、分配设备；2、分配控制器；3、分配通道。设备分配程序的改进：（1）增加设备的独立性；（2）考虑多通路情况。SPOOLING系统的组成：（了解）（1）输入井和输出井；（2）输入缓冲区和输出缓冲区； （3）输入进程SPi和输出进程SP。。SPOOLING系统的特点：（了解）（1）提高了I/O的速度；（2）将独占设备改造成共享设备； （3）实现了虚拟设备功能。磁盘调度算法（精通）作业P193--P197

提高磁盘I/O速度的其他方法：（知道）1）提前读；2）延迟写；3）优化物理块的分布；4）虚拟盘第六章进程管理1.文件、记录和数据项：（解释）记录定义：是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象某方面的属性。文件定义：是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关元素的集合。文件类型：（知道）1、根据文件的性质和用途可分为：系统文件；用户文件；库文件。2、根据文件中的数据形式可分为：源文件；目标文件；可执行文件。3、根据文件存取控制属性可分为：只执行文件；只读文件；读写文件。4、根据组织形式和处理方式可分为：普通文件；目录文件；特殊文件。最基本的文件操作，可分为六种： （知道）1.创建文件；2•删除文件；3•读文件；4•写文件；5•截断文件；6.设置文件读/写位置。顺序文件的优缺占.八、、■优点：适合对记录的批量存取，存取效率高，能存储在磁带上并有效工作；缺点：文件查找性能差，系统开销大，增加和删除记录困难。索引文件（解释）P210 P212计算连续分配方式：（解释）优点：顺序访问容易；顺序访问速度快；缺点：要求有连续的存储空间；必须事先知道文件的长度链接方式可分为显示链接和隐式链接两种形式。索引分配：1、单级索引分配：每个文件分配一个索引表，包含文件的所有物理块号。2、两级索引分配：适用于文件太大、索引太多的情况。3、混合索引分配：将多种索引分配方式相结合而形成，已在 UNIX采用。对文件目录管理的要求：（掌握）1、实现“按名存取”，用户必须向系统提供所需访问文件的名字， 这是目录管理最基本的功能；2、提高目录检索速度，通过合理地组织目录结构，加快对目录的检索速度，从而提高对文件的存取速度，这是大、中型文件系统的主要目标；3、文件共享，允许多个用户共享一个文件节省大量的存储空间，方便用户和提高文件利用率；4、允许文件重名，允许不同用户对不同文件采用相同的名字，以方便用户。索引结点：（知道）1、索引节点的引入：文件目录存放在磁盘上，如果文件比较多，要占用大量的盘块，而且检索很不方便，所以需要把文件名和文件描述信息分开，数据结构；2索很不方便，所以需要把文件名和文件描述信息分开，数据结构；2、磁盘索引结点；3、内存索引结点（文件目录的优缺点：（知道）单级优点：简单且能实现目录管理的基本功能单级缺点：（1）查找速度慢（2）不允许重名文件描述信息单独形成一个称为索引节点的P226）■按名存取；（3）不便于实现文件共享两级优点：提高了检索目录的速度；不同用户目录中可以使用相同的文件名；不同用户可以使用不同文件名来访问系统中的同一个共享文件。位示图法：（掌握）P232磁盘容错技术影响因素：人为因素；系统因素；自然因素：磁盘容错技术：（知道）第一级容错技术SFT-I:最基本的磁盘容错技术， 主要用于防止因磁盘表面缺陷所造成的数据丢失,包含双份目录、双份文件分配表及写后读校验等措施；第二级容错技术SFT-II:主要用于防止由磁盘驱动器和磁盘控制器故障所导致的系统不能正常工作现象，包括磁盘镜像和磁盘双工等措施