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一．主要知识点：
1.PCB(进程控制块)：使并发执行的每个程序都能独立运行。
1.1PCB已成为进程存在于系统中的唯一标志。 1.2由程序段、相关的数据段和PCB构成了进程实体。 2.进程控制一般由OS的核中的原语来实现的。
3.同步机制应遵循的规则：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。 4.四种信号量：整形型信号量、记录型信号量、AND型信号量、信号量集。 5.死锁：指多个进程在运行时因争夺资源而造成的一个僵局。 6.引起死锁的原因：竞争资源、进程推进顺序不当。
7.产生死锁的必要条件：互斥、请求和保持、不可抢占、循环等待。 8.处理死锁的方法：预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁。 9.程序的三种装入方式：
（1）绝对装入方式：只适用于单道程序环境，只能将目标模块装入到存中事先指定的位置； （2）可重定位装入方式：可用于多道程序环境，但不允许在程序运行时在存中移动位置； （3）动态运行时的装入方式：可移动在存中的位置。
注：装入存后，并不立即把其逻辑地址转换为物理地址，而是在程序真正执行时才能进行地址转换。
10.对换空间的管理：
（1）对文件区空间的管理采取离散分配的方式 （2）对对换空间的管理采取连续分配方式 11.四种连续分配方式：
（1）单一连续分配：单道程序环境； （2）固定分区分配：多道程序环境；
（3）动态分区分配：涉及到所用的数据结构、分配算法、分区的分配和回收操作；
重点：基于顺序搜索的动态分区分配算法 首次适应算法：空闲分区以地址递增的次序 最佳适应算法：空闲分区以容量大小递增的次序 最坏适应算法：空闲分区以容量大小递减的次序
（4）动态可重定位分区分配：与动态分区分配的差别是，增加了紧凑的功能。
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12.三种离散分配方式：
（1）分页存储管理：逻辑地址分为页号和页地址两部分。页表（作用是实现从页号到物理块号的地址映射）。页表寄存器（存放页表在存中的始址和页表的长度）。需要2次访问存。为了提高速度，采用了快表。
（2）分段存储管理：逻辑地址分为段号和段地址。段表（作用是实现从逻辑段到物理存区的地址映射）。段表寄存器（存放段表在存中的始址和段表的长度）。
（3）段页式存储管理：地址结构由段号、段页号、页地址组成。段表寄存器（存放段表在存中的始址和段表的长度）。需要访问3次存。
13.虚拟存储器特征：1）多次性2）对换性 3）虚拟性
① 虚拟性 即不是物理上而是逻辑上扩充了存容量
② 多次性 即每个作业不是全部一次性地装入存，而是只装入一部分 ③ 对换性 即所需的全部程序和数据要分成多次调入存 ④ 虚拟存储器都是建立在离散分配的基础上的 ⑤ 虚拟存储器：具有请求调入功能和置换功能 14.虚拟存储器的三种实现方法：
（1）分页请求系统：增加了请求调页功能和页面置换功能。
硬件支持：请求分页的页表机制、缺页中断机构、地址变换机构。
（2）请求分段系统 （3）段页式虚拟存储器系统 15.页面置换算法：
① FIFO：总是淘汰最先进入存的页面，即选择在存中驻留时间最久的页 淘汰。（看最先进入）
② LRU：选择最近最久未使用的页面予以淘汰（向后看）。硬件支持：栈、寄存器。 ③ 最佳置换：保证最低的缺页率（向前看） 16.六个基本功能：
1) 隐藏物理设备的细节 2) 与设备的无关性
3) 提高处理机和I/O设备的利用率
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面予以
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4) 对I/O设备进行控制 5) 确保对设备的正确共享 6) 错误处理
其中，对I/O设备的四种控制方式：1）轮询的可编程的I/O方式；2）中断的可编程的I/O方式（打印机、键盘）；3）直接存储器访问方式（磁盘、光盘）；4）I/O通道方式 17.I/O软件的层次结构：
1) 用户层I/O软件 2) 设备独立性软件 3) 设备驱动程序 4) 中断处理程序 18.I/O系统的分层：
1) 设备独立性软件 2) 设备驱动程序 3) 中断处理程序 19.I/O系统的接口：
1) 块设备接口：块设备——数据的存取和传输都是以数据块为单位的设备。典型的块
设备是磁盘，其I/O采用DMA方式（直接存储器访问方式）。
2) 流设备接口：字符设备——数据的存取和传输都是以字符为单位的设备。如键盘、
打印机。不能寻址，故采用顺序存取方式。采用中断驱动方式。 3) 网络接口 20.I/O通道：
（1）是一种特殊的处理机，但与一般处理机不同的是：指令类型单一，没有自己的存。 （2）类型：字节多路通道、数组选择通道、数组多路通道。
（3）由于通道不足造成了瓶颈问题——办法：增加设备到主机间的通路而不增加通道。 21.设备控制器：
（1）分类：用于控制字符设备的控制器、用于控制块设备的控制器； （2）组成：
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
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22.为了实现设备独立性，必须再在设备驱动程序之上设置一层软件，称为与设备无关的I/O软件，或设备独立性软件。 23.SPOOLing假脱机的特点： （1）提高了I/O的速度
（2）将独占设备改造为共享设备 （3）实现了虚拟设备功能
24.分时系统的特征：1）多路性 2）独立性 3）及时性 4)交互性 25.三种调度方式：
① 高级调度（作业调度）：用于多道批处理系统，在分时和实时系统中不设高级调度。 ② 低级调度（进程调度）：最基本的一种调度，在三种OS中都必须配置。 ③ 中级调度（存调度）：实际上就是存储器管理的对换功能。 26.进程和程序的三个主要区别：
① 前者是动态的，后者是静态的； ② 前者是并发的，后者是顺序执行的； ③ 前者是能独立运行的，后者不能
26.虚拟存储器特征：1）多次性2）对换性 3）虚拟性
① 虚拟存储器都是建立在离散分配的基础上的 ② 虚拟存储器：具有请求调入功能和置换功能
27.因为MS-DOS系统是单道程序设计并且没有地址转换机构,所以它采用的是单一连续存储。
二．综合题
1、在多道程序技术的OS环境下的资源共享与一般情况下的资源共享有何不同？对独占资源应采取何种共享方式？ 答：
一般情况下的共享与操作系统环境下的共享其含义并不完全相同。前者只是说明某种资源能被大家使用，如图书馆中的图书能提供给大家借阅，但并未限定借阅者必须在同一时间(间隔)和同一地点阅读。又如，学校中的计算机机房共全校学生上机，或者说，全校学生共享该机房中的计算机设备，虽然所有班级的上机地点是相同的但各班的上机时间并不相同。
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对于这样的资源共享方式，只要通过适当的安排，用户之间并不会产生对资源的竞争，因此资源管理是比较简单的。
而在OS环境下的资源共享或称为资源复用，，是指系统中的资源可供存中多个并发执行的进程共同使用这。里在宏观上既限定了时间(进程在存期间)也限定了地点(存)。对于这种资源共享方式，其管理就要复杂得多，因为系统中的资源少于多道程序需求的总和，会形成它们对共享资源的争夺。所以，系统必须对资源共享进行妥善管理。对独占资源采用互斥共享方式。
2、为了破坏“请求和保持”条件而提出了两种协议，试着说明比较这两种协议。 答：
第一种协议：在所有进程开始运行之前，必须一次性地申请其在整个运行过程中所需的全部资源，并且在分配资源时，只要有一种资源不能满足进程的要求，即使其它所需的各种资源都空闲也不分配给该进程，而让该进程等待。因此有资源被严重浪费、进程经常会发生饥饿现象等缺点。
第二种协议：是对第一种协议的改进，它允许一个进程只获得运行初期所需的资源后，便开始运行。进程运行过程中再逐步释放已分配给自己的，且已用毕的全部资源，然后再请求新的所需资源。如此便可提高设备的利用率，还可减少进程发生饥饿的概率。
3、详细描述请求分页系统发生缺页时的页面调入过程。 答：
每当程序所要访问的页面未在存时（存在位为“0”），便向CPU发出一缺页中断，中断处理程序首先保留CPU环境，分析中断原因后转入缺页中断处理程序 。该程序通过查找页表得到该页在外存的物理块后，如果此时存能容纳新页，则启动磁盘I/O，将所缺之页调入存，然后修改页表。如果存已满，则须按照某种置换算法，从存中选出一页准备换出；如果该页未被修改过（修改位为“0”），可不必将该页写回磁盘；但如果此页已被修改（修改位为“1”），则必须将它写回磁盘，然后再把所缺的页调入存，并修改页表中的相应表项，置其存在位为“1”，并将此页表项写入快表中。在缺页调入存中，利用修改后的页表形成所要访问数据的物理地址，再去访问存数据。整个页面的调入过程对用户是透明的。
4、试着全面比较连续分配和离散分配方式。
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操作系统期末复习资料
