2011年度自學考試《操作系統(tǒng)》概述

　　1、操作系統(tǒng)的分類

　　按照操作系統(tǒng)提供的服務(wù)，大致可以把操作系統(tǒng)分為有單道和多道之分的批處理系統(tǒng)，有同時性和獨立性的分時系統(tǒng)，有嚴格時間規(guī)定的實時系統(tǒng)，可實現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可協(xié)調(diào)多個計算機以完成一個共同任務(wù)的分布式系統(tǒng)。我們使有的windows是網(wǎng)絡(luò)式系統(tǒng)。

　　2、操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

　　操作系統(tǒng)具有層次結(jié)構(gòu)……轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng) 校edu24ol.com

　　層次結(jié)構(gòu)最大特點是整體問題局部化來優(yōu)化系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的正確性、高效性使系統(tǒng)可維護、可移植。

　　主要優(yōu)點是有利于系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試;主要困難在于層次的劃分和安排。

　　3、操作系統(tǒng)與用戶

　　(1)作業(yè)執(zhí)行步驟

　　操作系統(tǒng)提供給用戶表示作業(yè)執(zhí)行步驟的手段有兩種：作業(yè)控制語言和操作控制命令。

　　作業(yè)控制語言形成批處理作業(yè)。操作控制命令進行交互處理。

　　(2)系統(tǒng)調(diào)用

　　操作系統(tǒng)提供的系統(tǒng)調(diào)用主要有：文件操作類，資源申請類，控制類，信息維護類系統(tǒng)調(diào)用往往在管態(tài)下執(zhí)行。

　　當操作系統(tǒng)完成了用戶請求的“系統(tǒng)調(diào)用”功能后，應(yīng)使中央處理器從管態(tài)轉(zhuǎn)換到目態(tài)工作。

　　4、移動技術(shù)

　　移動技術(shù)是把某個作業(yè)移到另一處主存空間去(在磁盤整理中我們應(yīng)用的也是類似的移動技術(shù))。最大好處是可以合并一些空閑區(qū)。

　　處理器管理

　　一、 多道程序設(shè)計系統(tǒng)

　　“多道程序設(shè)計系統(tǒng)” 簡稱“多道系統(tǒng)”，即多個作業(yè)可同時裝入主存儲器進行運行的系統(tǒng)。在多道系統(tǒng)中一點必須的是系統(tǒng)須能進行程序浮動。所謂程序浮動是指程序可以隨機地從主存的一個區(qū)域移動到另一個區(qū)域，程序被移動后仍不影響它的執(zhí)行。多道系統(tǒng)的好處在于提高了處理器的利用率;充分利用外圍設(shè)備資源;發(fā)揮了處理器與外圍設(shè)備以及外圍設(shè)備之間的并行工作能力?？梢杂行У靥岣呦到y(tǒng)中資源的利用率，增加單位時間內(nèi)的算題量，從而提高了吞吐率。(關(guān)鍵詞：處理器，外圍設(shè)備，資源利用率，單位算題量，吞吐率)，但要注意對每個計算問題來說所需要的時間可能延長，另外由于系統(tǒng)的資源有限，會產(chǎn)生飽和，因此并行工作道數(shù)與系統(tǒng)效率不成正比。

　　二、進程

　　1、概念

　　進程是一個程序在一個數(shù)據(jù)集上的一次執(zhí)行。由定義知進程關(guān)鍵組成是程序、數(shù)據(jù)集。

　　進程通過一個控制塊來被系統(tǒng)所指揮，因此進程由程序、數(shù)據(jù)集和進程控制塊三部分組成。進程控制塊是進程存在的唯一標志 .進程是要執(zhí)行的，據(jù)這點可分將進程的狀態(tài)分為等待態(tài)然后是就緒態(tài)最后是運行態(tài)。

　　進程的基本隊列也就是就緒隊列和等待隊列，(因為進程運行了，也就用不上排隊了，也就沒有運行隊列了。)

　　如果進程由一所在隊列退出的操作稱為出隊，排入到一個指定的隊列的操作稱為入隊。系統(tǒng)中負責進程入隊和出隊的工作稱為隊列管理。轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng) 校edu24ol.com

　　2、進程的調(diào)度

　　我們使用不同的調(diào)度是為了優(yōu)化，具體說來是提高處理器利用率，增大吞吐量，減少等待時間，縮短響應(yīng)時間。常用的算法有先來先服務(wù)、優(yōu)先數(shù)調(diào)度法、時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度法、分級調(diào)度(分級調(diào)度法可理解為多隊列法)。顧名思義來先服務(wù)調(diào)度是先來者，先服務(wù);優(yōu)先數(shù)算法是對每個進程確定一個優(yōu)先數(shù)，以決定先后。時間片輪轉(zhuǎn)法是把規(guī)定進程一次使用處理器的最長時間稱為“時間片”。讓就緒進程按就緒的先后次序排成隊列，依次運行。分級調(diào)度算法是由系統(tǒng)設(shè)置多個就緒隊列，每個就緒隊列中的進程按時間片輪轉(zhuǎn)法占用處理器，這就是分級調(diào)度算法。

　　3、進程的切換

　　進程切換指一個進程進處理器，另一個進程出處理器的過程。

　　若有一個進程從運行態(tài)變成等待態(tài)，或完成工作后就撤消，則必定會發(fā)生進程切換。

　　4、進程同步和通信

　　進程同步實際上是指并發(fā)進程之間的制約關(guān)系。即一個進程的執(zhí)行依賴另一個進程的消息。沒有消息時等待，有消息進被喚醒。

　　進程通信是進程之大量信息的方式。

　　5、進程和死鎖(詳細見后)

　　三、可再入程序

　　一個能被多個用戶同時調(diào)用的程序稱做“可再入”的程序。

　　可再入程序必須是純代碼，即在執(zhí)行時自身不改變。

　　編譯程序和操作系統(tǒng)程序通常都是“可再入”程序。

　　存儲管理

　　一、中央處理器存儲下列中信息的速度依次為：寄存器最快;通過系統(tǒng)總線存取主存儲器的速度居中;輔助存儲器最慢。

　　寄存器用來存放臨時的工作信息和系統(tǒng)必須的控制信息。

　　主存儲器是CPU能直接訪問的惟一的存儲空間。

　　主存儲器中存放操作系統(tǒng)的核心部分，以及當前需執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)。

　　主存儲器以“字節(jié)(BYTE)”為單位進行編址

　　輔助存儲器是存放操作下的非核心部分和其他程序和數(shù)據(jù)。容量大且能永久保存信息

　　磁盤的信息可隨機存取，磁帶上的信息只能順序存取。

　　二、儲器的地址：

　　主存儲器以字節(jié)為編址單位

　　1、物理地址與邏輯地址。

　　物理地址(絕對地址)：128MB的主存器有128×1024×1024=134217728 字節(jié)，所以它的內(nèi)存絕對地址就是從0到134217727。

　　邏輯地址： 用戶程序中使用的從“0”地址開始的連續(xù)地址。

　　三、重定位

　　重定位即把邏輯地址轉(zhuǎn)換成絕對地址。

　　重定位的方式有“靜態(tài)重定位”和“動態(tài)重定位”兩種。

　　(1)靜態(tài)重定位

　　在裝入一個作業(yè)時，把作業(yè)中的指令地址和數(shù)據(jù)地址全部轉(zhuǎn)換成絕對地址。這種轉(zhuǎn)換工作是在作業(yè)開始前集中完成的，在作業(yè)執(zhí)行過程中無需再進行地址轉(zhuǎn)換。所以稱為“靜態(tài)重定位”。

　　(2)動態(tài)重定位

　　在裝入一個作業(yè)時，不進行地址轉(zhuǎn)換，而是直接把作業(yè)裝到分配的主區(qū)域中。在作業(yè)執(zhí)行過程中，每當執(zhí)行一條指令時都由硬件的地址轉(zhuǎn)換機構(gòu)轉(zhuǎn)換成絕對地址。這種方式的地址轉(zhuǎn)換是在作業(yè)執(zhí)行時動態(tài)完成的，所以稱為動態(tài)重定位。

　　動態(tài)重定位由軟件(操作系統(tǒng))和硬件(地址轉(zhuǎn)換機構(gòu))相互配合來實現(xiàn)。動態(tài)重定位的系統(tǒng)支持“程序浮動”，而靜態(tài)重定位則不能。

　　頁式管理

　　(1)采用頁式管理，使主存空間充分利用，頁不必為了得到連續(xù)空間而進行移動?？梢蕴岣呦到y(tǒng)效率。

　　(2)頁式存儲管理中為什么要設(shè)置頁表和快表?

　　在頁式存儲管理中，主存被分成大小相等的若干塊，同時程序邏輯地址也分成與塊大小一致的若干頁，這樣就可以按頁面為單位把作業(yè)的信息放入主存，并且可以不連續(xù)存放，為了表示邏輯地址中的頁號與主存中塊號的對應(yīng)關(guān)系，就需要為每個作業(yè)建立一張頁表。

　　頁表一般存放在主存中，當要按給定的邏輯地址訪問主存時，要先訪問頁表，計算出絕對地址，這樣兩次訪主存延長了指令執(zhí)行周期，降低了執(zhí)行速度，而設(shè)置一個高速緩沖寄存器將頁表中的一部分存放進去，這部分頁表就是快表，訪問主存時二者同時進行，由于快表存放的是經(jīng)常使用的頁表內(nèi)容，訪問速度很快，這樣可以大大加快查找速度和指令執(zhí)行速度。

　　虛擬存儲

　　一、虛擬存儲器

　　虛擬存儲器是為“擴大”主存容量而采用的一種設(shè)計技巧，就是它只裝入部分作業(yè)信息來執(zhí)行，好處在于借助于大容量的輔助存儲器實現(xiàn)小主存空間容納大邏輯地址空間的作業(yè)。

　　虛擬存儲器的容量由計算機的地址結(jié)構(gòu)(地址總線位數(shù))決定。如32位的，則最大的虛存容量為2^32=4294967296B=4GB。

　　二、敘述頁式虛擬存儲器的基本原理

　　頁式虛擬存儲器是在頁式存儲的基礎(chǔ)上實現(xiàn)虛擬存儲器的，其工作原理是：

　　首先把作業(yè)信息作為副本存放在磁盤上，作業(yè)執(zhí)行時，把作業(yè)信息的部分頁面裝入主存，并在頁表中對相應(yīng)的頁面是否裝入主存作出標志。

　　作業(yè)執(zhí)行時若所訪問的頁面已經(jīng)在主存中，則按頁式存儲管理方式進行地址轉(zhuǎn)換，得到絕對地址，否則產(chǎn)生“缺頁中斷”由操作系統(tǒng)把當前所需的頁面裝入主存。

　　若在裝入頁面時主存中無空閑塊，則由操作系統(tǒng)根據(jù)某種“頁面調(diào)度”算法選擇適當?shù)捻撁嬲{(diào)出主存換入所需的頁面。

　　三、常用的頁面調(diào)度算法：FIFO、LRU、LFU

　　頁面調(diào)度：當主頁中無空閑塊時，為了裝入一個頁面，就必須按某種算法將主存中某個頁調(diào)出，調(diào)入所需裝入的頁面。

　　常用的算法有：先進先出調(diào)度算法(FIFO)、最近最少使用調(diào)度算法(LRU)和最近最不常用調(diào)度算法(LFU)。

　　特別要注意掌握的就是LRU(最近最少使用調(diào)度算法)的算法，如何進行調(diào)度。

　　5、缺頁中斷率

　　f=F/A，這里的f就稱為缺頁中斷率。

　　A為作業(yè)執(zhí)行中調(diào)入頁面的總次數(shù)，F(xiàn)為訪問的頁面尚未裝入主存的次數(shù)。

　　四、段式虛擬存儲器的實現(xiàn)

　　段式虛擬存儲管理以段式存儲管理為基礎(chǔ)，即在磁盤上保留作業(yè)的各個分段信息，作業(yè)執(zhí)行時把需要執(zhí)行的一段或幾段裝入主存。

　　在實際使用中，也要進行查表和地址轉(zhuǎn)換以及“缺段中斷” 和調(diào)度(包括調(diào)出、裝入、移動等)工作。

　　五、比較各種存儲管理方式的特征

　　單分區(qū)管理

　　除操作系統(tǒng)占用的一部分存儲空間外，其余的用戶區(qū)域作為一個連續(xù)的分區(qū)分配給用戶使用。

　　界限寄存器值+邏輯地址→絕對地址。

　　固定分區(qū)的管理分區(qū)數(shù)目、大小固定。

　　設(shè)置上、下限寄存器

　　邏輯地址+下限地址→絕對地址。

　　可變分區(qū)的管理 可變分區(qū)管理方式不是把作業(yè)裝入到已經(jīng)劃分好的分區(qū)中，而是在作業(yè)要求裝入主存儲器時，根據(jù)作業(yè)需要的主存量和當時的主存情況決定是否可以裝入該作業(yè)。

　　分區(qū)數(shù)目大小不定

　　設(shè)置基址、限長寄存器

　　邏輯地址+基址寄存器的值→絕對地址。 基址值≤絕對地址≤基址值+限長值。

　　頁式存儲管理 主存儲器分為大小相等的“塊”。

　　程序中的邏輯地址進行分“頁”，頁的大小與塊的大小一致。

　　用頁表登記塊頁分配情況

　　邏輯地址的頁號部分→頁表中對應(yīng)頁號的起始地址→與邏輯地址的頁內(nèi)地址部分拼成絕對地址。 由頁表中的標志位驗證存取是否合法，根據(jù)頁表長度判斷是否越界。

　　段存儲管理程序分段

　　每一段分配一個連續(xù)的主存區(qū)域，作業(yè)的各段可被裝到不相連的幾個區(qū)域中。

　　設(shè)置段表記錄分配情況

　　邏輯地址中的段號→查段表得到本段起始地址+段內(nèi)地址→絕對地址 由段表中的標志位驗證存取是否合法，根據(jù)段表長度判斷是否越界。

　　頁式虛擬存儲管理 類似頁式管理將作業(yè)信息保存在磁盤上部分裝入主存。

　　類似頁式管理：

　　邏輯地址的頁號部分→頁表中對應(yīng)頁號的起始地址→與邏輯地址的頁內(nèi)地址部分拼成絕對地址。

　　若該頁對應(yīng)標志為0，則硬件形成“缺頁中斷”先將該頁調(diào)入主存 類似頁式管理。

　　段式虛擬存儲管理 類似段式管理將作業(yè)信息保存在磁盤上部分裝入主存。

　　類似段式管理

　　只有單分區(qū)適用于單道系統(tǒng)。

　　只有單分區(qū)和固定分區(qū)的為靜態(tài)重定位，不需要硬件轉(zhuǎn)換機構(gòu)。其余為動態(tài)重定位，需要硬件轉(zhuǎn)換。

　　六、可變分區(qū)經(jīng)常采用的主存分配算法

　　最先適應(yīng)分配算法：簡單地說，就是在分區(qū)表中順序查找，找到夠大的空閑區(qū)就分配。

　　最優(yōu)適應(yīng)分配算法：挑選一個能滿足作業(yè)要求的最小空閑區(qū)。

　　最壞適應(yīng)分配算法：挑一個最大的空閑區(qū)分給作業(yè)使用。

　　七 、I/O保護

　　<1>特權(quán)指令：即可能影響系統(tǒng)安全的指令。全文是為保護輸入輸出的完整性，把“啟動I/O”等的一類可能影響系統(tǒng)安全的指令定義為特權(quán)指令。

　　特權(quán)指令的使用權(quán)限：特權(quán)指令只允許操作系統(tǒng)使用，用戶程序不能使用特權(quán)指令。

　　用戶程序若要啟動I/O，必須請求操作系統(tǒng)代為啟動。優(yōu)點在于：這種方式不但保證安全地使用外圍設(shè)備，正確地傳送信息，而且可減少用戶為啟動設(shè)備而必須了解外圍設(shè)備特性以及啟動等工作，大大方便了用戶。

　　<2> 管態(tài)和目態(tài)

　　中央處理器的兩種工作方式：管態(tài)和目態(tài)。

　　在管態(tài)下，中央處理器可執(zhí)行包含特權(quán)指令在內(nèi)的一切指令;

　　目態(tài)次于管態(tài)，在目態(tài)下，中央處理器不準執(zhí)行特權(quán)指令。

　　操作系統(tǒng)在管態(tài)下工作，用戶程序在目態(tài)下工作。

　　<3> 存儲保護

　　操作系統(tǒng)與硬件如何配合來實現(xiàn)存儲保護的?

　　答：硬件中設(shè)置了兩個寄存器來限定用戶程序執(zhí)行時可以訪問的空間范圍。這兩個寄存器是基址寄存器和限長寄存器，用來限定用戶程序執(zhí)行時可以訪問的主存空間范圍。

　　程序執(zhí)行時，系統(tǒng)對每一個訪問內(nèi)存的地址進行核對：

　　“基址寄存器值≤訪問地址≤基址寄存器值+限長寄存器值”成立，則允許訪問;否則，不允許訪問。

　　這樣就保護了該區(qū)域以外的存儲信息不受到破壞，一旦程序執(zhí)行中出錯也不會涉及其他程序。

　　注：中央處理器在管態(tài)下執(zhí)行程序時候，對訪問主存的地址不進行核對。

　　文件管理

　　一、存儲介質(zhì)是指可用來記錄信息的磁帶、硬磁盤組、軟磁盤片、卡片等。存儲介質(zhì)的物理單位定義為“卷”。

　　存儲設(shè)備與主存儲器之間進行信息交換的物理單位是塊。塊定義為存儲介質(zhì)上存放的連續(xù)信息所組成的一塊區(qū)域。

　　邏輯上具有完整意義的信息集合稱為“文件”。

　　用戶對文件內(nèi)的信息按邏輯上獨立的含義劃分的信息單位是記錄，每個單位為一個邏輯記錄。

　　二、文件

　　1、文件的目錄

　　(1)文件目錄是用來檢索文件的。文件目錄由若干目錄項組成。目錄項記錄文件的有關(guān)信息。

　　(2)文件目錄的結(jié)構(gòu)

　　包括一級目錄結(jié)構(gòu)、二級目錄結(jié)構(gòu)和樹形(多級)目錄結(jié)構(gòu)。

　　樹形目錄允許用戶在自己的文件中再建立子目錄。從根目錄到文件之間所有各級子目錄名和該文件名的順序組合稱為文件的“路徑名”，路徑分為絕對路徑，相對路徑。

　　2、文件的分類

　　文件可以按各種方法進行分類：

　　按用途：系統(tǒng)文件、庫文件、用戶文件

　　按保護級別：可執(zhí)行文件、只讀文件、讀寫文件

　　按信息流向：輸入文件、輸出文件、輸入輸出文件

　　按存放時限：臨時文件、永久文件、檔案文件

　　按設(shè)備類型：磁盤文件、磁帶文件、卡片文件、打印文件

　　按文件組織結(jié)構(gòu)：邏輯文件、物理文件(順序文件、鏈接文件、索引文件)

　　3、文件的存取方式

　　順序存取，隨機存取。

　　文件的存取方式有順序存取和隨機存取兩種。磁帶上的文件只能順序存取，磁盤上的文件既可采用順序方式也可用隨機方式存取。

　　4、文件的結(jié)構(gòu)

　　1、邏輯結(jié)構(gòu)

　　用戶構(gòu)造的文件稱為文件的邏輯結(jié)構(gòu)。如用戶的一篇文檔、一個數(shù)據(jù)庫記錄文件等。邏輯文件有兩種形式：流式文件和記錄式文件。

　　流式文件是指用戶對文件內(nèi)信息不再劃分的可獨立的單位，如我們的word文件，圖片文件等。整個文件是以順序的一串信息組成。

　　記錄式文件：是指用戶對文件內(nèi)信息按邏輯上獨立的含義再劃分信息單位，每個單位為一個邏輯記錄。記錄式文件可以存取的最小單位是記錄項。每個記錄可以獨立存取。這個在數(shù)據(jù)庫中我們學得比較多，容易理解。

　　2、物理結(jié)構(gòu)

　　由文件系統(tǒng)在存儲介質(zhì)上的文件構(gòu)造方式稱為文件的物理結(jié)構(gòu)。物理結(jié)構(gòu)有：

　　1)順序結(jié)構(gòu)：在磁盤上就是一塊接著一塊地放文件。邏輯記錄的順序和磁盤順序文件塊的順序一致。順序文件的最大優(yōu)點是存取速度快(可以連續(xù)訪問)。

　　2)鏈接結(jié)構(gòu)：把磁盤分塊，把文件任意存入其中，再用指針把各個塊按順序鏈接起來。這樣所有空閑塊都可以被利用，在順序讀取時效率較高但需要隨機存取時效率低下(因為要從第一個記錄開始讀取查找)。

　　3)索引結(jié)構(gòu)：磁盤不分塊，文件的邏輯記錄任意存放在磁盤中，通過一張“索引表”指示每個邏輯記錄存放位置。這樣，訪問時根據(jù)索引表中的項來查找磁盤中的記錄，既適合順序存取記錄，也可以隨機存取記錄，并且容易實現(xiàn)記錄的增刪和插入，所以索引結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用。

　　5、文件的保護與保密

　　1)文件的保護是防止文件被破壞，。文件的保密是防止文件被竊取。

　　2)文件的保護措施：

　　防止系統(tǒng)故障造成的破壞，可以采建立副本和定時轉(zhuǎn)儲的方法;為了防止用戶共享文件可能造成的文件破壞，可以采用樹形目錄結(jié)構(gòu)、存取控制表和規(guī)定文件使用權(quán)限的方法。

　　3)文件的常用保密措施：隱藏文件目錄、設(shè)置口令和使用密碼(加密)等。

　　三、記錄的成組與分解

　　1、記錄的成組與分解的原因：由于磁盤塊的大小是預(yù)先劃分好的，大小固定，而邏輯記錄的大小是用戶文件性質(zhì)決定的，不一定和塊大小一致。

　　2、記錄的成組：把若干個邏輯記錄存入一個塊的工作稱為“記錄的成組”。每塊中邏輯記錄的個數(shù)稱“塊因子”。

　　3、記錄的分解：這是記錄成組的一個逆過程。經(jīng)程是先從磁盤中找到記錄所在的塊，并將本塊讀入主存緩沖區(qū)，再從緩沖區(qū)取出所需要的記錄送到用戶工作區(qū)。如果用戶所需的記錄已經(jīng)在緩沖區(qū)中，則不需要啟動外設(shè)讀塊信息，這也可以提高系統(tǒng)工作效率。

　　四、存儲空間的分配與回收

　　1、用位示圖進行磁盤存儲空間的分配與回收。

　　2、用空閑塊表進行磁盤存儲空間的分配與回收：如同主存管理中的空閑區(qū)表，表每一行記錄一組連續(xù)空閑塊的首塊號和空閑塊數(shù)，空閑塊數(shù)為“0”的登記項為“空”登記項。

　　一、作業(yè)和作業(yè)步

　　1、作業(yè)：我們把用戶要求計算機系統(tǒng)處理的一個問題稱為一個“作業(yè)”。

　　2、作業(yè)步：完成作業(yè)的每一個步聚稱為“作業(yè)步”。

　　二、作業(yè)控制方式

　　1、作業(yè)控制方式，包括批處理方式和交互方式。

　　批處理控制方式：也稱脫機控制方式或自動控制方式。就是一下子交待任務(wù)，執(zhí)行過程中不再干涉。

　　交互控制方式：也稱聯(lián)機控制方式。就是一步一步地交待任務(wù)。做好了一步，再做下一步。

　　2、批處理作業(yè)的控制(領(lǐng)會)

　　1)按用戶提交的作業(yè)控制說明書控制作業(yè)的執(zhí)行。

　　2)一個作業(yè)步的工作往往由多個進程的合作來完成。

　　3)一個作業(yè)步的工作完成后，繼續(xù)下一個作業(yè)步的作業(yè)，直至作業(yè)執(zhí)行結(jié)束。

　　3、交互式作業(yè)的管理(領(lǐng)會)

　　1)交互式作業(yè)的特點： 交互式作業(yè)的特點主要表現(xiàn)在交互性上，它采用人機對話的方式工作。

　　2)交互式作業(yè)的控制：一種是操作使用接口，另一種是命令解釋執(zhí)行。

　　操作使用接口包括操作控制命令，菜單技術(shù)，窗口技術(shù)。

　　命令的解釋執(zhí)行 一類是操作系統(tǒng)中的相應(yīng)處理模塊直接解釋執(zhí)行; 另一類必須創(chuàng)建用戶進程去解釋執(zhí)行。

　　3、終端用戶控制終端作業(yè)的執(zhí)行大致有四個階段：終端的連接、用戶注冊、控制作業(yè)執(zhí)行和用戶退出。

　　三、批處理作業(yè)的調(diào)度及調(diào)度算法(綜合應(yīng)用)

　　1、批處理作業(yè)：采用批處理控制方式的作業(yè)稱為“批處理作業(yè)”。

　　2、批處理作業(yè)進入系統(tǒng)時必須提交：源程序、運行時的數(shù)據(jù)、用作業(yè)控制語言書寫的作業(yè)控制說明書。

　　3、批處理作業(yè)的輸入：操作員只要用“預(yù)輸入命令”啟動SPOOL系統(tǒng)中的“預(yù)輸入程序”工作就可把作業(yè)流中的作業(yè)信息存放到“輸入井”中。等待系統(tǒng)的調(diào)度。

　　4、什么叫作業(yè)調(diào)度?作業(yè)調(diào)度選擇作業(yè)的必要條件是什么?

　　答：作業(yè)調(diào)度是指按一定的策略從“輸入井”中選擇資源能得到滿足的作業(yè)裝入主存儲器，使作業(yè)能有機會占用處理器執(zhí)行。作業(yè)調(diào)度選擇作業(yè)的必要條件是系統(tǒng)中現(xiàn)有的尚未分配的資源能夠滿足該作業(yè)的資源要求。

　　5、作業(yè)調(diào)度與進程調(diào)度

　　作業(yè)調(diào)度的職責是把輸入井中的作業(yè)裝入主存。

　　進程調(diào)度的職責就是選擇當前可占用處理器的進程。

　　設(shè)備管理

　　一、輸入輸出操作(要求達到“識記”層次)

　　1、什么是輸入輸出操作：主存儲器與外圍設(shè)備之間的信息傳送操作稱為輸入輸出操作。

　　2、對于存儲型設(shè)備，輸入輸出操作的信息傳輸單位為“塊”。對輸入輸出型設(shè)備，輸入輸出操作的信息傳輸單位為“字符”。

　　二、獨占設(shè)備和共享設(shè)備(識記)

　　1、獨占設(shè)備是指每次只能供一個作業(yè)執(zhí)行期間單獨使用的設(shè)備。如輸入機、磁帶機、打印機等。

　　2、共享設(shè)備是指允許幾個作業(yè)執(zhí)行期間可同時使用的設(shè)備。共享設(shè)備的“同時使用”的含義是指多個作業(yè)可以交替啟動共享設(shè)備，其實是當一個用業(yè)正在使用設(shè)備時其他作業(yè)暫不能使用，即每一時刻仍只有一個作業(yè)占用，但當一個作業(yè)正在使用設(shè)備時其他作業(yè)就可使用。

　　三、獨占設(shè)備的分配(領(lǐng)會)

　　1、獨占設(shè)備的絕對號與相對號

　　這和絕對地址/相對地址的概念類似。絕對號就是將每一臺設(shè)備確定一個編號(相當于一個絕對地址)。相對號就是為了用戶程序的方便而設(shè)的，在用戶請求使用時，采用“設(shè)備類-相對號”來提出使用設(shè)備要求。由系統(tǒng)建立絕對號與“設(shè)備類-相對號”之間的關(guān)系，就能正確啟用設(shè)備了。

　　2、設(shè)備的指定方式

　　1) 設(shè)備絕對號：系統(tǒng)為每一個設(shè)備確定一個唯一的編號。

　　2)設(shè)備相對號：不具體指定是哪臺設(shè)備，只說明要某類設(shè)備多少臺，這樣可以由系統(tǒng)靈活分配。

　　3)設(shè)備獨立性：采用“設(shè)備類、相對號”方式使用設(shè)備時，用戶編程時使用的設(shè)備與實際使用哪臺設(shè)備無關(guān)，這就是“設(shè)備獨立性”。

　　4)如何實現(xiàn)獨占性設(shè)備分配：對于獨占性設(shè)備，系統(tǒng)采用“靜態(tài)分配”的策略，就是當一個作業(yè)所需使用的獨占設(shè)備能得到滿足時，該作業(yè)才能被裝入主存儲器執(zhí)行。

　　在操作系統(tǒng)中，設(shè)置“設(shè)備分配表”來記錄計算機系統(tǒng)所配置的獨占設(shè)備類型、臺數(shù)和分配情況等。設(shè)備分配表由“設(shè)備類表”和“設(shè)備表”兩部分組成。通過查表和修改表的操作完成設(shè)備分配工作。

　　四、磁盤的驅(qū)動調(diào)度(領(lǐng)會)

　　1、 磁盤的結(jié)構(gòu)

　　還記得小學時的作業(yè)嗎?秒，分，小時?)這也一樣，扇區(qū)套在磁道里，磁道套在柱面里，柱面套在一個磁盤里。接下來的問題就是被除數(shù)=除數(shù)×商+余數(shù)了。明白了嗎?

　　2、訪問磁盤的操作時間

　　3、磁盤的驅(qū)動調(diào)度：系統(tǒng)決定等待磁盤訪問者的執(zhí)行次序的工作就是磁盤的“驅(qū)動調(diào)度”。

　　4、對磁盤進行驅(qū)動調(diào)度的目的：有利于系統(tǒng)效率的提高。

　　5、磁盤調(diào)度分為移臂調(diào)度和旋轉(zhuǎn)調(diào)度。

　　6、移臂調(diào)度算法包括以下四種：

　　1) 先來先服務(wù)算法;

　　根據(jù)訪問者提出訪問請求的先后次序來決定執(zhí)行次序。

　　2) 最短尋找時間優(yōu)先調(diào)度算法;

　　從等待的訪問者中挑選尋找時間最短的那個請求執(zhí)行，而不管訪問者的先后次序。

　　3) 電梯調(diào)度算法;

　　從移動臂當前位置沿移動方向選擇最近的那個柱面的訪問者來執(zhí)行，若該方向上無請求訪問時，就改變移動方向再選擇。

　　4) 單向掃描調(diào)度算法。

　　從0柱面開始往里單向掃描，掃到哪個執(zhí)行哪個。

　　7、信息的優(yōu)化分布：知道信息在磁盤上排列不一定是按順序最優(yōu)，對于一些能預(yù)知處理要求的信息采用優(yōu)化分頁可以縮短輸入輸出操作時間，提高系統(tǒng)效率。

　　五、外圍設(shè)備的啟動(識記)

　　1、通道(channel)：計算機系統(tǒng)中能夠獨立完成輸入輸出操作的硬件裝置。是CPU與設(shè)備的橋梁。

　　注解：CPU并不直接操作外圍設(shè)備，他連接通道(I/O處理機)，通道連接設(shè)備控制器，設(shè)備控制器連接設(shè)備。CPU只需把“I/O”設(shè)備啟動，并給出相關(guān)的操作要求。然后就由通道來處理輸入輸出事宜，做完后報告CPU。

　　2、通道地址字(CAW)和通道狀態(tài)字(CSW)

　　用來存放通道程序首地址的主存固定單元稱為“通道地址字”。

　　通道狀態(tài)字：用于記錄通道和設(shè)備執(zhí)行情況的主存單元。

　　3、I/O中斷：是指中央處理器和通道協(xié)調(diào)工作的一種手段。通道借助I/O中斷請求CPU進行干預(yù)，CPU根據(jù)產(chǎn)生的I/O中斷事件了解輸入輸出操作的執(zhí)行情況，I/O中斷事件是由于通道程序的執(zhí)行或其他外界原因引起的，對通道操作而言，當操作正常結(jié)束或異常結(jié)束(如設(shè)備故障、設(shè)備特殊情況引起異常結(jié)束)形成I/O中斷，由CPU根據(jù)相應(yīng)情況分別處理。

　　六、虛擬設(shè)備SPOOL系統(tǒng)(領(lǐng)會)

　　1、實現(xiàn)虛擬設(shè)備的目的：用一種物理設(shè)備模擬另一類物理設(shè)備，使各作業(yè)在執(zhí)行期間只使用虛擬的設(shè)備而不直接使用物理的獨占設(shè)備。這種技術(shù)可使獨占的設(shè)備變成可共享的設(shè)備，使得設(shè)備的利用率和系統(tǒng)效率都能得到提高。

　　2、實現(xiàn)虛擬設(shè)備的硬件條件：大容量磁盤;中斷裝置和通道;中央處理器與通道并行工作的能力。

　　實現(xiàn)虛擬設(shè)備的軟件條件是要求操作系統(tǒng)采用多道程序設(shè)計技術(shù)。

　　3、虛擬設(shè)備的實現(xiàn)原理：對于多道程序，輸入時將一批作業(yè)的信息通過輸入設(shè)備預(yù)先傳送到磁盤上。輸出時將作業(yè)產(chǎn)生的結(jié)果也全部暫時存在磁盤上而不直接輸出，直到一個作業(yè)得到全部結(jié)果而執(zhí)行結(jié)束時再行輸出。這樣在執(zhí)行過程中，不需要使用輸入機和打印機。因此在配置一臺輸入機和打印機的情況下，可以讓多個作業(yè)同時執(zhí)行，并且各個作業(yè)請求輸入信息和輸出結(jié)果的要求都能及時得到滿足和實現(xiàn)。

　　4、SPOOL系統(tǒng)的組成和實現(xiàn)：

　　井：為實現(xiàn)虛擬設(shè)備在磁盤上劃出的專用存儲空間，用于存放作業(yè)的初始信息和執(zhí)行結(jié)果。

　　SPOOL系統(tǒng)由三部分程序組成：

　　1、預(yù)輸入程序。通過該程序把作業(yè)流中每個作業(yè)的初始信息傳送到輸入井保存，以備作業(yè)執(zhí)行時使用。

　　2、井管理程序：根據(jù)作業(yè)的請求，保證作業(yè)正確及時地從“井”中讀取或?qū)懗鲂畔ⅰ?/p>

　　3、緩輸出程序。它負責查看“輸出井”中是否有待輸出的結(jié)果信息，若有則啟動打印機把作業(yè)結(jié)果輸出。

　　4、spool系統(tǒng)可以縮短作業(yè)執(zhí)行時間的原因。

　　作業(yè)的執(zhí)行時間是指作業(yè)被裝入主存儲器到產(chǎn)生全部結(jié)果所需要的時間。在SP在SPOOL系統(tǒng)控制下，作業(yè)執(zhí)行時從磁盤上讀/寫信息代替低速的輸入機和打印機的讀/寫操作，信息傳送的速率顯然是快得多。因此作業(yè)的執(zhí)行時間就縮短了。

　　死鎖：(就是路口的塞車現(xiàn)象 )

　　若系統(tǒng)中存在一組進程(兩個或多個進程)，它們中的每一個進程都占用了某種資源而又都在等待其中另一個進程所占用的資源，這種等待永遠不能結(jié)束，則說系統(tǒng)出現(xiàn)了“死鎖”?；蛘f這組進程處于“死鎖”狀態(tài)。

　　一、死鎖的防止(簡單應(yīng)用)

　　1、系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖必然出現(xiàn)以下情況：

　　1)互斥使用資源

　　2)占有并等待資源

　　3)不可搶奪資源

　　4)循環(huán)等待資源

　　2、死鎖的防止策略：破壞產(chǎn)生死鎖的條件中的一個就可以了。

　　常用的方法有：靜態(tài)分配、按序分配、搶奪式分配3種。

　　二、死鎖的避免(簡單應(yīng)用)

　　1、死鎖的避免是讓系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，來避免發(fā)生死鎖。

　　安全狀態(tài)：如果操作系統(tǒng)能保證所有的進程在有限的時間內(nèi)得到需要的全部資源，則稱系統(tǒng)處于“安全狀態(tài)”。

　　2、銀行算法是怎樣避免死鎖的：

　　計算機銀行家算法是通過動態(tài)地檢測系統(tǒng)中資源分配情況和進程對資源的需求情況，在保證到少有一個進程能得到所需要的全部資源，從而能確保系統(tǒng)處于安全狀態(tài)進，才把資源分配給申請者，從而避免了進程共享資源時系統(tǒng)發(fā)生死鎖。

　　采用銀行家算法時為進程分配資源的方式：

　　1)對每一個首次申請資源的進程都要測試該進程對資源的最大的需求量。如果系統(tǒng)現(xiàn)存資源可以滿足他的最大需求量，就按當前申請量為分配資源。 否則推遲分配。

　　2)進程執(zhí)行中繼續(xù)申請資源時，先測試該進程已占用資源數(shù)和本次申請資源總數(shù)有沒有超過最大需求量。超過就不分配。

　　若沒有超過，再測試系統(tǒng)現(xiàn)存資源是否滿足進程尚需的最大資源量，滿足則按當前申請量分配，否則也推遲分配。

　　總之，銀行家算法要保證分配資源時系統(tǒng)現(xiàn)存資源一定能滿足至少一個進程所需的全部資源。

　　(銀行家算法在操作系統(tǒng)的實踐考試中可能會用到)

　　三、死鎖的檢測和解除(領(lǐng)會)

　　死鎖的檢測

　　就是既不打預(yù)防針，也不去避免得病，而是經(jīng)常去體檢，如果發(fā)現(xiàn)有病了就治療。這是一種事后解決的辦法，也算是解決死鎖問題的一條途徑。但這畢竟要付出較大代價。

　　重點是：分析與時間有關(guān)的錯誤;用PV操作實現(xiàn)進程的同步與互斥;用信箱實現(xiàn)進程通信。

　　一、進程的順序性與并發(fā)性(領(lǐng)會)

　　1、進程的順序性：任何進程在順序的處理器上的執(zhí)行是嚴格按照順序進行的，每次只能執(zhí)行一個操作。這就是進程的順序性。

　　當一個進程獨占處理器順序執(zhí)行時，具有兩個特性：一、封閉性 二、可再現(xiàn)性。封閉性是說進程的執(zhí)行結(jié)果只取決于進程本身，不受外界影響?？稍佻F(xiàn)性是說當進程重復(fù)執(zhí)行時，必定獲得相同的結(jié)果。

　　2、進程的可同時執(zhí)行：指一個進程沒有完，另一個就可以開始。在時間上是可重疊的，我們把這個叫做進程的可同時執(zhí)行。

　　3、進程的并發(fā)性：系統(tǒng)中存在一組可同時執(zhí)行的進程。并發(fā)進程相互之間可能是無關(guān)的，也可能是交往的。

　　并發(fā)進程的執(zhí)行速度取決于自身和進程調(diào)度策略。二者缺一不可，執(zhí)行速度不能由自己決定。

　　4、與時間有關(guān)的錯誤 ：有交往的并發(fā)進程交替使用共享資源時會出現(xiàn)錯誤，錯誤與時間有關(guān)，稱為與時間有關(guān)的錯誤。其錯誤的根本原因是這些進程交叉使用了共享變量。

　　二、相關(guān)臨界區(qū)

　　1、并發(fā)進程中與共享變量有關(guān)的程序段稱為“臨界區(qū)”。并發(fā)進程中涉及到相同變量的那些程序段是相關(guān)臨界區(qū)。

　　2、對相關(guān)臨界區(qū)的管理的基本要求。

　　對相關(guān)臨界區(qū)管理的基本原則是：如果有進程在相關(guān)臨界區(qū)執(zhí)行，則不讓另一個進程進入相關(guān)的臨界區(qū)執(zhí)行。

　　五、進程的同步(綜合應(yīng)用)

　　1、進程同步的含義：進程的同步是指并發(fā)進程之間存在一種制約關(guān)系，一個進程的執(zhí)行依賴另一個進程的消息，當一個進程沒有得到另一個進程的消息時應(yīng)等待，直到消息到達才被喚醒。

　　“生產(chǎn)者”與“消費者”是同步問題的典型例子。

　　這里有兩個消息量：一是“緩沖器里有物品”，二是“可把物品存入緩沖器”，這兩個消息量對應(yīng)需要兩個信號量SPut和SGet.SP的初始值為1，如果初始時可用的緩沖器為n個，則SP=n;SG的初始值為0。

　　生產(chǎn)者進程調(diào)用P(SP)和V(SG)，消費者進程調(diào)用P(SG)和V(SP)，根據(jù)SG和SP的值來決定是否可以存或取物。

　　2、正確使用PV操作實現(xiàn)進程同步。

　　(1)用一個信號量與一個消息聯(lián)系起來，當信號量的值為0時表示期望的消息尚未產(chǎn)生，當信號量值為非0時表示期望的消息已經(jīng)存在。

　　(2)在用PV操作實現(xiàn)同步時，一個信號量與一個消息量聯(lián)系在一起，當有多個消息時必須定義多個信號量;測試不同的消息是否到達或發(fā)送不同消息時，應(yīng)對不同的信號調(diào)用P操作或V操作。

　　(3)仔細領(lǐng)會教材中的例子，關(guān)于PV操作，在考試中出現(xiàn)的可能性極大，但是難度基本不超過教材上例題。見本欄的高手切磋。

　　3、使用PV操作實現(xiàn)進程同步與互斥的混合問題。

　　進程的同步與進程的互斥都涉及到并發(fā)進程訪問共享資源的問題?？梢钥吹竭M程的互斥實際上是進程同步的一種特殊情況。若干進程互斥使用資源時，一個等待使用資源的的進程在得到占用資源的進程發(fā)出“歸還資源”的消息(調(diào)用了V操作)后，它就可去使用資源。因此，互斥使用資源的進程之間實際上也存在一個進程依賴另一個進程發(fā)出信息的制約關(guān)系。所以，也把進程的互斥與進程的同步稱為進程的同步。

　　六、進程通信(領(lǐng)會)

　　1、進程通信的含義：通過專門的通信機制實現(xiàn)進程間交換大量信息的通信方式稱為“進程通信”

　　2、實現(xiàn)進程通信的基本原語：有兩條：“send(發(fā)送)”和“receive(接收)”原語。

　　3、利用信箱通信時“發(fā)送”和“接收”原語的功能。

　　send(N，M) 功能：把信件M送到指定的信箱N中。

　　receive(N，X) 功能：從指定信箱N中取出一封信，存放到指定的地址X中。

　　4、信箱的基本結(jié)構(gòu)：一個信箱由“信箱說明”和“信箱體”兩部分組成。

　　七、線程的概念(識記)

　　線程是進程中可獨立執(zhí)行的子任務(wù)，一個進程中可以有一個或多個線程，每個線程都有一個唯一的標識符。

　　支持線程管理的操作系統(tǒng)有Mach，OS/2，WindowsNT，UNIX等。

　　中斷及中斷機制

　　一、中斷

　　1、中斷。

　　2、中斷的類型。

　　從中斷事件的性質(zhì)出發(fā)，中斷可以分為兩大類：

　　1)強迫性中斷事件 包括硬件故障中斷，程序性中斷，外部中斷和輸入輸出中斷等。

　　2)自愿性中斷事件 是由正在運行的進程執(zhí)行一條訪管指令用以請求系統(tǒng)調(diào)用而引起的中斷，這種中斷也稱為“訪管中斷”。

　　一般情況下，優(yōu)先級的高低順序依次為：硬件故障中斷、自愿中斷、程序性中斷，外部中斷和輸入輸出中斷。

　　自愿中斷的斷點是確定的，而強迫性中斷的斷點可能發(fā)生在任何位置。

　　3、中斷的響應(yīng)。

　　中斷響應(yīng) (硬件即中斷裝置操作)

　　處理器每執(zhí)行一條指令后，硬件的中斷位置立即檢查有無中斷事件發(fā)生，若有中斷事件發(fā)生，則暫?，F(xiàn)行進程的執(zhí)行，而讓操作系統(tǒng)的中斷處理程序占用處理器，這一過程稱為“中斷響應(yīng)”。

　　中斷響應(yīng)過程中，中斷裝置要做以下三項工作：

　　1)是否有中斷事件發(fā)生

　　2)若有中斷發(fā)生，保護斷點信息

　　3)啟動操作系統(tǒng)的中斷處理程序工作

　　中斷裝置通過“交換PSW”過程完成此項任務(wù)。

　　4、中斷處理 (軟件即操作系統(tǒng)操作)

　　操作系統(tǒng)的中斷處理程序?qū)χ袛嗍录M行處理時，大致要做三方面的工作：

　　1)保護被中斷進程的現(xiàn)場信息

　　2)分析中斷原因

　　根據(jù)舊PSW的中斷碼可知發(fā)生該中斷的具體原因。

　　3)處理發(fā)生的中斷事件

　　請求系統(tǒng)創(chuàng)建相應(yīng)的處理進程進入就緒隊列。

　　5、中斷屏蔽

　　中斷屏蔽技術(shù)是在一個中斷處理沒有結(jié)束之前不響應(yīng)其他中斷事件，或者只響應(yīng)比當前級別高的中斷事件。

　　如當中斷裝置檢查到有中斷事件后，便去查看PSW中中斷屏蔽標志，如果沒有屏蔽就響應(yīng)該中斷;否則，暫時不響應(yīng)該中斷，待屏蔽標志消除后再響應(yīng)。自愿中斷是不能屏蔽的。

　　中斷機制

　　在它執(zhí)行程序的時候，如果有另外的事件發(fā)生(比如用戶又打開了一個程序)那么這時候就需要由計算機系統(tǒng)的中斷機制來處理了。

　　中斷機制包括硬件的中斷裝置和操作系統(tǒng)的中斷處理服務(wù)程序。

　　闡述硬件的中斷裝置的作用。

　　答：中斷是計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一個重要的組成部分。在中斷機制中的硬件部分(中斷裝置)的作用就是在CPU每執(zhí)行完一條指令后，判別是否有事件發(fā)生，如果沒有事件發(fā)生，CPU繼續(xù)執(zhí)行;若有事件發(fā)生，中斷裝置中斷原先占用CPU的程序的執(zhí)行，把被中斷程序的斷點保存起來，讓操作系統(tǒng)的處理服務(wù)程序占用CPU對事件進行處理，處理完后，再讓被中斷的程序繼續(xù)占用CPU執(zhí)行下去。

　　(所以中斷裝置的作用總的來說就是使操作系統(tǒng)可以控制各個程序的執(zhí)行。)

　　操作系怎樣讓多個程序同時執(zhí)行?

　　答：中央處理器在任何時刻最多只能被一個程序占用。通過中斷裝置

　　系統(tǒng)中若干程序可以交替地占用處理器，形成多個程序同時執(zhí)行的狀態(tài)。利用CPU與外圍設(shè)備的并行工作能力，以及各外圍設(shè)備之間的并行工作能力，操作系統(tǒng)能讓多個程序同時執(zhí)行。

　　UNIX系統(tǒng)

　　一、UNIX系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　1、UNIX的層次結(jié)構(gòu)

　　UNIX可以分為內(nèi)核層和外殼層兩部分。//內(nèi)核層是UNIX是核心。/外殼層由shell解釋程序(即為用戶提供的各種命令。)、支持程序設(shè)計的各種語言(如C、PASCAL和BASIC等)、編譯程序和解釋程序、實用程序和系統(tǒng)庫等組成。

　　2、UNIX系統(tǒng)的主要特點

　　短小精悍 //簡潔有效 //易移植 //可擴充 //開放性

　　3、UNIX的程序員接口和用戶接口

　　UNIX的程序員接口就是其內(nèi)核提供的系統(tǒng)調(diào)用。

　　系統(tǒng)調(diào)用是用戶程序請求操作系統(tǒng)為其服務(wù)的唯一形式。

　　一個在終端上登錄成功的用戶可以用shell命令來得到用戶程序，用戶程序用“trap”指令請求服務(wù)。

　　二、UNIX系統(tǒng)的進程

　　在UNIX系統(tǒng)中進程由三部分組成：進程控制塊、正文段和數(shù)據(jù)段。

　　三、UNIX系統(tǒng)的存儲管理

　　1、對換(Swapping)技術(shù)：這就是前面我們所學的虛擬存儲器在UNIX中的應(yīng)用。磁盤上設(shè)置開辟一個足夠大的區(qū)域，為對換區(qū)。當內(nèi)存中的進程要擴大內(nèi)存空間，而當前的內(nèi)存空間又不能滿足時，則可把內(nèi)存中的某些進程暫換出到對換區(qū)中，在適當?shù)臅r候又可以把它們換進內(nèi)存。因而，對換區(qū)可作為內(nèi)存的邏輯擴充，用對換技術(shù)解決進程之間的內(nèi)存競爭。

　　UNIX對內(nèi)存空間和對換區(qū)空間的管理都采用最先適應(yīng)分配算法。

　　2、虛擬頁式存儲管理技術(shù)。 UNIX把進程的地址空間劃分成三個功能區(qū)段：系統(tǒng)區(qū)段、進程控制區(qū)段、進程程序區(qū)段。系統(tǒng)區(qū)段占用系統(tǒng)空間，系統(tǒng)空間中的程序和數(shù)據(jù)常駐內(nèi)存。其余兩個區(qū)段占用進程空間，是進程中非常駐內(nèi)存部分。

　　通過頁表和硬件的地址轉(zhuǎn)換機構(gòu)完成虛擬地址和物理地址之間的轉(zhuǎn)換。

　　四、UNIX系統(tǒng)的文件系統(tǒng)(領(lǐng)會)

　　1、UNIX系統(tǒng)中的邏輯文件采用流式文件組織

　　在UNIX系統(tǒng)中，文件的邏輯結(jié)構(gòu)是由一串順序的字符組成的流式文件。文件的物理結(jié)構(gòu)是采用索引結(jié)構(gòu)方式，每個文件都有一張索引表記錄文件占用的磁盤空間塊號……UNIX的文件系統(tǒng)分成基本文件和可裝卸的子文件系統(tǒng)兩部分。

　　2、UNIX的樹形目錄結(jié)構(gòu)： UNIX采用樹形目錄。

　　UNIX把普通文件、目錄文件保存在磁盤上，一個具體的文件可以用路徑名確定。

　　磁盤被分成塊(扇區(qū))，每塊為512個字節(jié)或1K字節(jié)……。

　　4、UNIX的索引節(jié)點。UNIX中每個文件有一個唯一的索引節(jié)點，索引節(jié)點靜態(tài)地存放在磁盤上，故稱為磁盤索引節(jié)點。為了加快文件訪問速度而在內(nèi)存中對磁盤索引節(jié)點進行復(fù)制形成活動索引節(jié)點。

　　UNIX中可分配的磁盤空間有兩類：一類是索引節(jié)點區(qū)，另一類是存放文件的存儲區(qū)。

　　五、UNIX系統(tǒng)的I/O系統(tǒng)(領(lǐng)會 了解大意即可)

　　1、塊設(shè)備和字符設(shè)備

　　塊設(shè)備以塊為單位每次與內(nèi)存交換一組信息。塊設(shè)備是用來存儲信息的設(shè)備。字符設(shè)備以字節(jié)為單位與內(nèi)存交換信息。字符設(shè)備是計算機用來接收外部信息或把處理好的信息傳向外部的設(shè)備。

　　塊設(shè)備包括硬盤、軟盤、磁帶等，字符設(shè)備包括終端、打印機等。

　　2、設(shè)備文件： UNIX系統(tǒng)把設(shè)備也當作文件來對待，每個設(shè)備都有一個文件名，并對它像文件那樣進行操作。

　　3、塊設(shè)備的管理：通過啟動驅(qū)動程序完成相應(yīng)的打開、關(guān)閉、讀和寫等操作。

　　4、字符設(shè)備的管理：

　　字符設(shè)備工作速度低，一次輸入輸出要求傳送的字節(jié)數(shù)少而且不固定。因此不適宜采用塊設(shè)備管理中的緩沖技術(shù)，而是采用緩沖區(qū)容量較小的、易管理的字符緩沖技術(shù)。

　　5、緩沖技術(shù)：這個技術(shù)就是前面我們學過的虛擬設(shè)備(SPOOL技術(shù))在UNIX中的實際應(yīng)用UNIX采用緩沖技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備的讀寫操作。

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