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1、第一章 绪论1、几种常用的操作系统（DOS、WINDOWS，UNIX、LINUX）。2、计算机系统组成：硬件系统和软件系统。3、计算机软件：系统软件和应用软件。4、计算机硬件：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。5、系统软件：操作系统、语言处理程序、工具软件等等。6、应用软件：财务软件、医药软件等等为应用编制的程序。7、没有任何软件支持的计算机称为裸机。8、CPU（中央处理器）：运算器和控制器。9、最外层为：计算机用户操作系统提供的资源管理功能和服务功能，使得裸机成为功能强大的虚拟机或扩展机。10、操作系统的定义或功能。操作系统是计算机系统中的一个系统软件。它是这样一些程序模块的集合它

2、们管理和控制计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境，从而在计算机与其用户之间起到接口的作用。11、操作系统的发展阶段：是随着硬件发展起来的。12、早期的计算机操作系统：60年代以前是以串行批处理的方式进行工作的；60年代中后期由于中断、通道技术的出现，使得并行处理成为可能，这为分时操作系统和实时操作系统奠定了基础。80年代后，由于计算机网络的出现，网络操作系统及分布式操作系统开始出现。13、操作系统有五大类型-批处理、分时、实时、网络和分步式操作系统。14、操作系统是用户和计算机的接口。一般用户采用命令的

3、方式与计算机进行交互；编程人员则用系统调用的方式控制计算机。15、存储管理主要涉及内存空间充分利用的技术、多道、多重处理及内存的分配、保护和扩充。存储管理的主要工作是对内部存储器进行分配、保护和扩充。内存分配存储保护内存扩充16、操作系统的五大功能分别为：处理机管理、存储管理、设备管理、文件系统管理、用户接口。17、UNIX是一个通用的多用户分时交互型的操作系统。18、在单处理机系统中，多道程序运行的特点是:(1)多道：计算机内存中同时存放几道相互独立的程序。(2)宏观上并行：同时进入系统的几道程序都处于运行过程中，即它们先后开始了各自的运行，但都未运行完毕。(3)微观上串行：实际上，各道程序

4、轮流使用CPU，交替执行。18、批处理系统中作业处理步骤及状态：19、批处理操作系统的主要特征用户脱机使用计算机 成批处理 多道程序运行 优点：系统资源为多个作业所共享，作业之间自动调度执行，运行过程中，用户不干预自己的作业，提高了资源利用率和作业吞吐量。缺点：无交互性，用户失去对作业运行的控制能力，周转时间长。20、多道程序系统与多重处理系统的区别：多重处理系统配制多个CPU，因而能真正同时执行多道程序。当然，要想有效地使用多重处理系统，必须采用多道程序设计技术。反之不然，多道程序设计原则不一定要求有多重处理系统的支持。多重处理系统比起单处理系统来说，虽增加了硬件设施，却换来了提高系统吞吐量

5、、可靠性、计算能力和并行处理能力等好处。21、分时系统分时系统一般采用时间片轮转的方式。分时系统的特点：交互性 多用户同时性 独立性 第二章 作业与界面管理1、作业是由程序、数据和作业说明书三部分组成。2、作业由不同的顺序相连的作业步组成。 3、作业控制块（JCB：Job Control Block）作业控制块是批处理作业存在的标志。4、一个作业的建立过程包括两个子过程作业的输入 作业管理程序作业控制块的建立 作业注册程序5、作业（job）（1）用户角度在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作称为一个作业。 （2）系统角度从计算机系统的角度

6、看，作业是一个比程序更广的概念，它由程序、数据和作业说明书三部分组成。6、作业步（job steps）在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作称为一个作业。7、作业说明书主要包含三方面内容作业的基本描述作业控制描述资源要求描述 8、一个作业从进入系统到运行结束经历四个不同的状态：“进入” “后备” “运行” “完成”9、作业的输入作业的输入将作业程序、数据和作业说明书从输入设备（例如键盘）输入到外存，并形成初始信息作业输入方式：联机输入方式；脱机输入方式；直接耦合方式；SPOOLing系统。10、SPOOLing系统工作原理。11、操作系统

7、是用户和计算机之间的接口。12、系统调用大致可分为如下几类:(1) 设备管理；(2) 文件管理；(3) 进程控制； (4) 进程通信 ；(5) 存储管理；(6) 线程管理 。13、作业调度 ：常见的批处理作业调度算法先来先服务（FCFS）最短作业优先法（SJF）最高响应比优先法（HRN）定时轮转法优先数法先来先服务调度算法计算结果最短作业优先作业算法计算结果最高响应比优先作业算法计算结果14、作业调度与进程调度相互配合，实现作业的并行。第 三 章 进 程 管 理 一1、现代操作系统的特点：程序的并发执行、系统所拥有的资源被共享、系统的用户随机地使用。操作系统的重要任务之一是使用户充分、有效地利

8、用系统资源。2、进程描述计算机程序的执行过程和作为资源分配的基本单位，才能充分反映操作系统的执行并发、资源共享及用户随机的特点。3、处理机管理分为作业管理和进程管理两个阶段来实现。4、通常把这个正准备进入内存的程序称为作业；当这个作业进入内存后我们把它称为进程。5、进程管理的主要功能是把处理机分配给进程以及协调各个进程之间的相互关系。它是由进程调度程序和进程控制（控制进程状态转换）程序这两部分内容组成的。 6、进程是操作系统的五大功能之一。7、程序是一个在时间上按严格次序前后相继的操作序列，是一个静态的概念。8、输入、计算、打印输出工作只能串行执行。 顺序执行 顺序步骤程序的执行 并发执行9、

9、程序的顺序执行：一个具有独立功能的程序独占处理机直至最终结束的过程。程序的顺序执行有一下特点：顺序性、资源独占性、结果的无关性、可再现性。10、单道和多道的图11、资源的共享操作系统是用来实现对计算机资源进行管理的一个大型系统程序，其基本特征之一就是资源共享。所谓资源共享，就是指计算机中并发执行的多个程序交替使用计算机硬件和软件资源。 资源共享将导致对进程执行速度的制约。12、并发执行，是为了增强计算机系统的处理能力和提高资源利用率所采取的一种同时操作技术。程序的并发执行可进一步分为两种：第一种是多道程序系统的程序执行环境变化所引起的多道程序的并发执行；第二种并发执行是在某道程序的几个程序段中

10、。由于资源的有限性，多道程序的并发执行总是伴随着资源的共享与竞争。从而制约各道程序的执行速度。而无法作到在微观上，也就是在指令级上的同时执行。因此，尽管多道程序的并发执行在宏观上是同时进行的，但在微观上仍是顺序执行的。 13、某道程序的多个程序段并发：可以充分利用系统资源以提高计算机的处理能力。 14、并发执行总结：程序的并发执行可总结为：一组在逻辑上互相独立的程序或程序段在执行过程中，其执行时间在客观上互相重叠，即一个程序段的执行尚未结束，另一个程序段的执行已经开始的一种执行方式。程序的并发执行不同于程序的并行执行。程序的并行执行是指一组程序按独立的、异步的速度执行。并行执行不等于时间上的重

11、叠。15、进程（或任务）能描述程序的执行过程且能用来共享资源的基本单位。16、多道程序并发执行的特点： 资源分配的动态性 程序执行的间断性 程序间的通讯 程序间的同步和互斥 17、顺序与并发的比较顺序：程序顺序执行、程序具有封闭性、独占资源、可再现性。并发：间断执行，多个程序各自在“走走停停”中进行、程序失去封闭性、共享资源、失去可再现性、有直接和间接的相互制约。18、进程它是指程序在一个数据集合上运行的过程，是系统进行资源分配和调度运行的一个独立单位，有时也称为活动、路径或任务。19、进程是一个动态的执行过程这一概念。20、进程与程序的联系和区别：进程是一个动态概念，而程序则是一个静态概念。

12、程序是指令的有序集合，没有任何执行的含义。而进程则强调执行过程，它动态地被创建，并被调度执行后消亡。进程具有并行特征，而程序没有。由进程的定义可知，进程具有并行特征的两个方面，即独立性和异步性。也就是说，在不考虑资源共享的情况下，各进程的执行是独立的，执行速度是异步的。显然，由于程序不反映执行过程，所以不具有并行特征。进程是竞争计算机系统资源的基本单位，从而其并行性受到系统自己的制约，只有进程才可能在不同的时刻处于几种不同的状态，即等待、就绪、运行。 不同的进程可以包含同一程序，只要该程序所对应的数据集不同。同一程序运行于若干不同的数据集合上时，它将属于若干个不同的进程，或者说，两个不同的进程

13、可包含相同的程序；从微观上看，进程是轮换地占有处理机而运行的，从宏观上看，进程是并发地运行的。21、作业与进程的联系和区别：作业是用户需要计算机完成某项任务时要求计算机所作工作的集合。进程是已提交完毕程序的执行过程的描述，是资源分配的基本单位。作业是用户向计算机提交任务的任务实体。在用户向计算机提交作业之后，系统将它放入外存中的作业等待队列中等待执行。而进程则是完成用户任务的执行实体，是向系统申请分配资源的基本单位。任一进程，只要它被创建，总有相应的部分存在于内存中。 一个作业可由多个进程组成。且必须至少由一个进程组成，但反过来不成立。作业的概念主要用在批处理系统中。而进程的概念则用在几乎所有

14、的多道系统中。 22、进程的5个基本特征：动态性：进程是程序在并发系统的一次执行，一个进程有一个从产生到消失的生命期；并发性：正是为了描述程序在并发系统内执行的动态特征才引入了进程，没有并发就没有进程；独立性：每个进程的程序都是相对独立的顺序程序，可以按自己的方向和速度独立地向前推进；制约性：进程之间的相互制约，主要表现在互斥地使用资源和相关进程之间必要的同步和通讯；结构性：进程=PCB（进程控制块）+程序+数据集合。23、引入进程的目的是为了描述程序动态执行时的活动规律和状态变化。进程和程序是既有联系又有区别的两个概念，它们的主要区别如下：程序是指令的有序集合，是一个静态的概念，而进程是程序

15、在CPU上的一次执行过程，它是一个动态概念。程序的存在是永久的。而进程则是有生命期的，它因创建而产生，因调度而执行，因得不到资源而暂停，因撤销而消亡。程序仅是指令的有序集合，而进程则由程序、数据和进程控制块组成。进程和程序无一一对应关系，即同一个程序同时运行于若干不同的数据集合上，它将属于若干个不同的进程。而一个进程可以执行多个程序。进程可以生成其他进程，而程序不能生成新的程序。24、进程通常分为两类：系统进程：系统进程是操作系统用来管理系统资源并行活动的并发软件； 系统进程之间的关系由操作系统自己负责；系统进程直接管理有关的软、硬设备的活动。用户进程。在进程调度中，系统进程的优先级高于用户进

16、程。26、一个进程至少具有三种基本状态，它们是：执行状态、等待状态和就绪状态。运行状态：进程正在处理机上运行的状态，该进程已获得必要的资源，也获得了处理机，用户程序正在处理机上运行。等待状态：进程等待某种事件完成（例如，等待输入/输出操作的完成）而暂时不能运行的状态，处于该状态的进程不能参加竞争处理机，此时，即使分配给它处理机，它也不能运行。就绪状态：该进程运行所需的一切条件都得到满足，但因处理机资源个数少于进程个数，所以该进程不能运行，而必须等待分配处理机资源，一旦获得处理机就立即投入运行。一个具体的进程在任何一个指定的时刻必须而且只能处于一种状态。 在具有挂起和激活的系统中，又增加了两种基

17、本的进程状态：静止就绪和静止阻塞。 27、进程控制块是进程的重要组成部分，是操作系统能“感知”进程存在的唯一标志，它和进程是一一对应的，操作系统正是通过管理PCB来管理进程的。 PCB是记录型的数据结构，其作用主要是描述进程的动态特征。28、程序的执行：顺序执行和并发执行。顺序执行的特征：顺序性、封闭性、可再现性。29、进程的同步：synchronism指系统中多个进程中发生的事件存在某种时序关系，需要相互合作，共同完成一项任务。具体说，一个进程运行到某一点时要求另一伙伴进程为它提供消息，在未获得消息之前，该进程处于等待状态，获得消息后被唤醒进入就绪态。30、由于各进程要求共享资源，而有些资源

18、需要互斥使用，因此各进程间竞争使用这些资源，进程的这种关系为进程的互斥。31、系统中某些资源一次只允许一个进程使用，称这样的资源为临界资源或互斥资源或共享变量。32、在进程中涉及到临界资源的程序段叫临界区。多个进程的临界区称为相关临界区。33、互斥区的使用原则一：有空让进；无空等待；有限等待；让权等待。前提：任何进程无权停止其它进程的运行，进程之间相对运行速度无硬性规定。进程互斥的解决有两种做法:由竞争各方平等协商。引入进程管理者，由管理者来协调竞争各方对互斥资源的使用。具体方法：硬件（当一个进程进入临界区,就屏蔽所有中断，但成本高）；软件（用编程解决，但常常忙等待 ）。34、原语的执行必须是

19、连续的，在执行过程中不允许被中断。P.V操作就是原语操作。同步问题：P进程不能往“满”的缓冲区中放产品，设置信号量为S1 Q进程不能从“空”的缓冲区中取产品，设置信号量S2 P： Q： while (true) while (true) 生产一个产品; P(s2); P(s1) ; 从缓冲区取产品; 送产品到缓冲区; V(s1); V(s2); 消费产品; ; 多个缓冲区的生产者和消费者：Q： j = 0; while (true) P(S2); 从Bufferj取产品; V(S1); 消费产品; j = (j+1) % n; ;P：i = 0;while (true) 生产产品; P(S1)

20、; 往Buffer i放产品; V(S2); i = (i+1) % n; ;n个缓冲区、m个生产者和k个消费者P：i = 0;while (true) 生产产品; P(S1); P(mutex); 往Buffer i放产品; V(mutex); V(S2); i = (i+1) % n; ;Q： j = 0; while (true) P(S2); P(mutex); 从Bufferj取产品; V(mutex); V(S1); 消费产品; j = (j+1) % n; ;P.V操作的优缺点优点：简单，而且表达能力强（用P.V操作可解决任何同步互斥问题）。缺点：不够安全；P.V操作使用不当会出

21、现死锁；遇到复杂同步互斥问题时实现复杂。例题解答：设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是： 司机的活动： 启动车辆；正常行车；到站停车； 售票员的活动：关车门； 售票； 开车门；在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系？用信号量和P、V操作实现它们的同步。解：在汽车行驶过程中，司机活动与售票员活动之间的同步关系为：售票员关车门后，向司机发开车信号，司机接到开车信号后启动车辆，在汽车正常行驶过程中售票员售票，到站时司机停车，售票员在车停后开车门让乘客上下车。因此司机启动车辆的动作必须与售票员关车门的动作取得同步；售票员开车门的动作也必须与司机停车取得同步，在本题中，应设置两个

22、信号量：S1、S2。S1表示是否允许司机启动汽车，其初值为0；S2表示是否允许售票员开门，其初值为0。用P、V原语描述如下：int Sl0;int S20; main() cobegin driver(); busman(); coend driver() while(1) P(S1); 启动车辆; 正常行车; 到站停车; V(S2); busman() while(1) 关车门; V(Sl); 售票; P(S2); 开车门; 上下乘客; 35、引入并发是为了提高资源的利用率，从而提高系统的效率。36、处理机是计算机系统中的重要资源，其调度算法对整个计算机系统的综合性能指标有重要影响，处理机调

23、度可分成三个层次：高级调度（宏观调度或作业调度）中级调度（主要涉及进程在内外存中的交换，把进程的部分或全部换出到外存上，可为当前运行进程的执行提供所需内存空间，将当前进程所需部分换入到内存。指令和数据必须在内存里才能被处理机直接访问）低级调度（微观调度或进程调度）进程控制块PCB的组织方式采用的是链接表方式。因此，在进程调度中所用的主要数据结构是队列。37、常用的进程调度算法调度算法：先来先服务；轮转调度：轮转法只能用来调度分配那些可以抢占的资源；分级轮转法；优先数法：是指系统或用户按某种原则为进程指定一个优先级来表示该作业或进程所享有的调度优先权。时间片长短的决定因素：系统的响应时间；就绪队

24、列中进程的数目；进程状态转换的时间开销（即进程由就绪到运行，由运行到就绪所需要的时间）；计算机本身的处理能力。优先数的因素：进程类型；运行时间；作业的优先数；动态优先数。38、死锁的原因： 系统提供的资源不能满足每个进程的使用 在多道程序运行时，进程推进顺序不合理死锁的定义： 一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源，因而永远无法得到的资源，这种现象称为进程死锁，这组进程称为死锁进程。产生死锁的四个必要条件：互斥使用（资源独占）：一个资源每次只能给一个进程使用。不可强占（不可剥夺）：资源申请者不能强行的从资源占有者手中夺取资源，资源只能由占有者自愿释放。请求和保持：进程在

25、申请新的资源时保持对原有资源的占有。环路条件：存在一个进程等待队列P1 , P2 , , Pn，其中P1等待P2占有的资源，P2等待P3占有的资源，Pn等待P1占有的资源，形成一个进程等待环路。一些死锁的结论：参与死锁的进程最少是两个（两个以上进程才会出现死锁）。参与死锁的进程至少有两个已经占有资源。参与死锁的所有进程都在等待资源。参与死锁的进程是当前系统中所有进程的子集。注：如果死锁发生，会浪费大量系统资源，甚至导致系统崩溃。产生死锁的根本原因：系统提供的资源个数少于并发进程所要求的资源数。第 五 章 存 储 管 理 一1、存储管理的功能：存储器是计算机系统的重要资源之一。因为任何程序和数据

26、以及各种控制用的数据结构都必须占用一定的存储空间，因此，存储管理直接影响系统性能。存储器由内存和外存组成。内存由顺序编址的块组成，每块包含相应的物理单元。CPU要通过启动相应的输入输出设备后才能使外存与内存交换信息。2、内存也叫主存，分为：只读存储器（ROM）、随机存储器（RAM，内存条）和高速缓存存储器（Cache）。其主要的作用是存放各种输入、输出数据和中间计算结果，以及与外部存储器交换信息时做缓冲之用。外存分为：软盘、硬盘和光盘，存放在其中的数据靠磁来维持，因此可永久保存数据。特点：内存处理速度快、存储容量小、价格昂贵、断电后信息丢失；外存处理速度慢、存储容量大、价格低廉、信息永久保存。

27、3、存储管理的目的和任务目的：方便用户，使用户减少甚至摆脱对存储器使用的管理； 提高内存资源的利用率，关键是实现资源共享。任务：主存的分配和管理、提高主存储器的利用率（多道程序可动态地共享主存及主存内某区域的信息）、“扩充”主存容量（提供比主存物理空间大得多的地址空间，以至使用户感觉他的作业是在这样一个大的存储器中运行）、存储保护（确保多道程序都在各自分配到存储区域内操作，互不干扰）。4、物理存储器：内存和外存，内存价格贵、速度快，外存价格低、速度慢。不可能用大容量的内存存储所有被访问和不被访问的数据段。一个进程在执行过程中，大部分程序和数据并不经常被访问，因此将不被经常访问的程序和数据段放入

28、外存中，需访问时调入内存。5、每个进程都拥有自己的虚拟存储器，其容量是由计算机的地址结构和寻址方式确定的。例如：直接寻址时，CPU的有效地址长度为16位，寻址范围则为0到64k。6、存在速度和容量的“时空”矛盾，即虚存容量的“扩大”是以牺牲CPU工作时间以及内、外存的交换时间为代价的。7、地址变换：地址重定位（地址映射）：将虚拟空间中已链接和划分好的内容装入内存，并将虚拟地址映射为内存地址（逻辑地址转换为物理地址的过程）。实现地址重定位的方法有两种： 静态地址重定位：只完成一个首地址不同的连续地址变换。 动态地址重定位：内存进行非连续分配静态地址重定位的优缺点：优点：不需要硬件的支持。缺点：无

29、法实现虚拟存储器； 必须占用连续的内存空间。动态地址重定位优缺点：可以对内存进行非连续分配；动态重定位提供了实现虚拟存储器的基础.8、分区管理是把内存划分成若干个大小不等的区域，除操作系统占用一个区域之外，其余由多道环境下的各并发进程共享。分区管理是满足多道程序设计的一种最简单的存储管理方法。分区管理的基本原理是给每一个内存中的进程划分一块适当大小的存储区,以连续存储各进程的程序和数据，使各进程得以并发执行。按分区的时机，分区管理可以分为固定分区和动态分区两种方法。固定分区法：把内存区固定地划分为若干个大小不等的区域。一旦划分好则固定不变，每个作业占一个分区，作业是连续存放的。划分的原则由系统

30、操作员或操作系统决定。分区一旦划分结束，在整个执行过程中每个分区的长度和内存的总分区个数将保持不变。 系统对内存的管理和控制通过分区说明表进行。固定分配的优点是分配回收方便，适用于用户不多的小型系统；固定分配的缺点是内存使用不充分，每一分区剩余部分无法利用。动态分区法：动态分区法在作业执行前并不建立分区，分区的建立是在作业的处理过程中进行的，按需要建立分区，且其大小可随作业或进程对内存的要求而改变。这就改变了固定分区法中那种即使是小作业也要占据大分区的浪费现象，从而提高了内存的利用率。采用动态分区法，在系统初启时，除了操作系统中常驻内存部分之外，只有一个空闲分区。随后，分配程序将该区依次划分给

31、调度选中的作业或进程。动态分区时寻找空闲区的方法：最先适应法、最佳适应法、最坏适应法。9、分区存储管理优缺点：分区存储管理优点:(1)实现了多个作业或进程对内存的共享，有助于多道程序设计，从而提高了系统的资源利用率。(2)该方法要求的硬件支持少，管理算法简单，因而实现容易。分区存储管理缺点:(1)内存利用率仍然不高。和单一连续分配算法一样，存储器中可能含有从未用过的信息。而且，还存在着严重的碎小空闲区(碎片)不能利用的问题。(2)作业或进程的大小受分区大小控制，除非配合采用覆盖和交换技术。(3)难以实现各分区间的信息共享。10、覆盖技术一个程序并不需要一开始就把它的全部指令和数据都装入内存后再

32、执行。单CPU系统中，每一时刻只能执行一条指令。因此，不妨把程序划分为若干个功能上相对独立的程序段，按照程序的逻辑结构让那些不会同时执行的程序段共享同一块内存区。通常，这些程序段都被保存在外存中，当有关程序段的先头程序段已经执行结束后，再把后续程序段调入内存覆盖前面的程序段，让用户觉得内存好像扩大了。操作系统根据程序员提供的覆盖结构来完成程序段之间的覆盖11、交换技术交换是指先在硬盘上开辟一个交换区，将内存某部分的程序或数据写入外存交换区，再从外存交换区中调入指定的程序或数据到内存中来，并让其执行的一种内存扩充技术。12、交换技术和覆盖技术的区别： 与覆盖技术相比，交换不要求程序员给出程序段之

33、间的覆盖结构。而且，交换主要是在进程或作业之间进行，而覆盖则主要在同一个作业或进程内进行。另外，覆盖只能覆盖那些与覆盖程序段无关的程序段。13、把由进程中的目标代码、数据等的虚拟地址组成的虚拟空间称为虚拟存储器（virtual memory store）。15、请求分页的基本思想：当要执行一个程序时才把它换入内存；但并不把全部程序都换入内存，而是用到一页时才换入这一页。16、分区式管理方式尽管实现方式较为简单，但存在着严重的碎片问题使得内存的利用率不高。再者，分区式管理时，由于各作业或进程对应于不同的分区以及在分区内各作业或进程连续存放，进程的大小仍受分区大小或内存可用空间的限制。而且，分区式

34、管理也不利于程序段和数据的共享。因此，提出了页式存储管理。17、页式管理正是为了减少碎片以及为了只在内存存放那些反复执行或即将执行的程序段与数据部分，而把那些不经常执行的程序段和数据存放于外存待执行时调入，以提高内存利用率而提出来的。页式存储管理：静态页式管理和动态页式管理动态页式管理：请求页式管理和预调入页式管理。18、页式管理实现原理划分实页；划分虚页；建立页表；地址变换。划分实页将物理内存划分成位置固定、大小相同的“块”（实页面）。其特点是：分页是为了管理，物理内存没有按用户作业分区的概念，分页仅仅是为了信息管理构造用，为了便于提高工作效率；用户不可见，物理内存也没有真正隔离，即“虚拟”

35、的隐分页，一页中的地址必须连续；分页是一种物理划分而不是逻辑划分单位，因此，页的共享有困难。划分虚页将用户逻辑地址空间也分成同样大小的页面，成为虚拟空间的虚页面，其特点是：用户可用地址大小受物理地址大小以及地址总线的限制；虚页号可大于实页号；从概率来看有半页浪费，因为可能遇到只有一个字节也要占一页建立页表：建立页表，有时称为页面表或页面映射表（PMT）。每个作业一张，按虚页号进行登记，其基本的内容有特征位（表示该页是否在内存、实页号以及对应外存的地址）。地址转换和页表设计地址转换：将虚页面的逻辑地址转化为实页面的物理地址，在程序执行时改变为物理地址，属于作业的动态重定位，一般由地址转换机构（硬

36、件）完成。页表设计：分区存储管理技术提供三种表格进行存储管理，分别为：存储分块表、作业表、页表。19、静态页面管理静态页面管理方法在作业或进程开始执行之前，把该作业或进程的程序段和数据全部装入内存的各个页面中，并通过页表(page mapping table)和硬件地址变换机构实现虚拟地址到内存物理地址的地址映射。例题：由地址分配方式知道，在一个作业或进程的页表中，连续的页号对应于不连续的页面号。例如，设一个3页长的进程具有页号0，1，2，但其对应的页面号则为2，3，8。如图所示。设每个页面长度为1K，指令LOAD 1，2500的虚地址为100，怎样通过上图所示页表来找到该指令所对应的物理地址

37、呢? 首先，需要有一个装置页表始址和页表长度用的控制寄存器。系统把所调度执行的进程页表始址和长度从请求表中取出置入控制寄存器中。然后，由控制寄存器的页表始址，可以找到页表所在位置。并由虚地址100可知，指令LOAD 1，2500在第0页的第100单元之中。由于第0页与第2个页面相对应，因此，该指令在内存中的地址为2048+100=2148。当CPU执行到第2148单元的指令时，CPU要从有效地址2500中取数据放入1号寄存器中。为了找出2500对应的实际物理地址，地址变换机构首先将2500转换为页号与页内相对地址组成的地址形式。即p=2，w=452。由页表，可知第2页所对应的页面号等于8。最后

38、，将页面号8与页内相对地址w=452相连，得到待访问的物理内存地址8644。由于页表是驻留在内存的某个固定区域中，而取数据或指令又必须经过页表变换才能得到实际物理地址。因此，取一个数据或指令至少要访问内存两次以上。一次访问页表以确定所取数据或指令的物理地址，另一次是根据地址取数据或指令。20、动态页面管理由于请求页式管理只让进程或作业的部分程序和数据驻留在内存中，因此，在执行过程中，不可避免地会出现某些虚页不在内存中的问题。虚页不在内存时的处理：第一， 采用何种方式把所缺的页调入内存。第二，如果内存中没有空闲页面时，把调进来的页放在什么地方。当系统发现所要访问的页不在内存时，便产生一个缺页中断

39、信号，此时用户程序被中断，控制转到操作系统的缺页中断处理程序。缺页中断与一般中断相比有着明显的区别：在指令的执行期间产生和处理缺页中断。通常CPU是在每条指令执行完毕后检查是否有中断请求到达，若有便去响应。而缺页中断是在一条指令的执行期间，发现要访问的指令和数据不在内存时产生和处理的。一条指令可以产生多个缺页中断。例如，一条双操作数的指令，每个操作数都不在内存，则执行这条指令时，至少将产生两个缺页中断 。常用置换算法：先进先出算法（FIFO）循环检测法最近最少使用页面先淘汰（least recently useed,LRU）最不经常使用的页面先淘汰（least frequent used,LF

40、U）最近没有使用的页面先淘汰（not used recently,NUR）随机数淘汰页面算法（random replacement algorithm）最优淘汰算法（optimal replacement algorithm,OPT）21、分段和分页的区别第 八 章 文件系统1、 文件系统是操作系统中负责管理和存取辅助存储器上文件信息的软件和数据。文件系统功能：它负责为用户建立文件，撤消、读写、修改和复制文件，有了文件系统，用户可以用文件名对文件实施存取和存取控制，为用户与外存之间提供了友好的接口。 2、 文件是被命名的相关联的数据集合体，它通常在外存(如磁盘、磁带)上，可以作为一个独立单位被

41、存放并实施相应的操作(例如，打开、关闭、读、写等)。 文件的两种解释定义了两种文件形式：把文件解释为一组相关联的字符流集合，即无结构文件或流式文件，目前常用的操作系统均采用无结构文件。（通俗的讲就是流式文件是指文件中的数据是一串字符，没有结构。）把文件解释为相关记录的集合，即记录式文件，主要用于信息管理，例如数据库系统等。3、 文件的分类：按性质和用途：系统文件；库文件；用户文件。按操作和保护：只读文件；可读写文件；可执行文件。 按使用情况：临时文件（temp）；永久文件；档案文件。按组织形式：普通文件（常规文件）；目录文件；特殊文件（设备驱动程序）。按存取的物理结构：顺序（连续）文件；链接文

42、件；索引文件。按逻辑存取结构：有结构文件；无结构文件。按文件的数据形式：源文件；目标文件；执行文件。4、 文件系统需提供的功能：合理的存放文件：在用户创建新文件时为其分配空闲区，而在用户删除或修改某个文件时,回收和调整存储区。实现按名存取：需要有一个用户可见的文件逻辑结构，用户按照文件逻辑结构所给定的方式进行信息的存取和加工。便于存放和加工信息：文件在存储设备上应按一定的顺序存放。这种存放方式被称为文件的物理结构。提供对存放在存储设备上的文件信息的查找提供文件的共享和提供保护功能。5、文件系统的引入6、 文件的逻辑结构可分为两大类：字符流式的无结构文件和记录式的有结构文件。word文档 可自由编辑