操作系统概念名词解释
原语：它是由若干条机器指令所构成，用以完成特定功能的一段程序，为保证其操作的正确性，它应当是原子操作，即原语是一个不可分割的操作。
设备独立性：指用户设备独立于所使用的具体物理设备。即在用户程序中要执行I/O操作时，只需用逻辑设备名提出I/O请求，而不必局限于某特定的物理设备。
文件：指具有文件名的若干相关元素的集合。
虚拟存储器：指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。从用户观点看，虚拟存储器具有比实际内存大得多的容量。这既方便了用户，又提高了内存的利用率和系统的吞吐量。另外虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。具有多次性，对换性和虚拟性三大主要特征。
文件目录：为了项用户提供对文件的存取控制及保护功能，而按一定规则对系统中的文件名，(亦可包含文件属性)进行组织所形成的表，称为目录表或文件目录。
SPOOLING：即同时联机外围操作，又称脱机操作。在多道程序环境下，可利用多道程序中的一道程序，来模拟脱机的输入输出功能。即在联机条件下，将数据从输入设备传送到磁盘，或从磁盘传送到输出设备。
设备管理中的数据传送控制方式有哪几种？分别简述如何实现的。
程序直接控制：由用户进程来直接控制内存或CPU和外设间的信息传送。
中断方式：进程通过CPU发出指令启动外设，该进程阻塞。当输入完成时，I/O控制器通
过中断请求线向CPU发出中断信号，CPU进行中断处理。
DMA方式：在外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。
通道控制方式：CPU发出启动指令，指出通道相应的操作和I/O设备，该指令就可启动通
道并使该通道从内存中调出相应的通道指令执行。
什么是段式存储管理？它从逻辑地址到物理地址是怎么变换的？
把程序按内容或构成关系分成段，每段有自己的名字。一个用户作业或进程包含的段对应
于一个二维虚拟储存器。以段为单位分配内存，然后通过地址映射机构把逻辑地址转换成物理
地址。只将那些经常访问的段驻留内存，其他的段放在外存，待需要时自动调入。
地址变换过程：由虚地址中的段号为索引，查段表。出该段在内存的起始地址，并将其
和段内地址相加，从而得到物理地址。
什么是请求页式管理？能满足用户哪些需要？
请求页式管理的基本原理是将逻辑地址空间分成大小相同的页，将存储地址空间分块，页和块的大小相等，通过页表进行管理。页式系统的逻辑地址分为页号和页内位移量。页表包括页号和块号数据项，它们一一对应。根据逻辑空间的页号，查页表对应项到对应的块号，块号乘以块长，加上位移量就形成存储空间的物理地址。每个作业的逻辑地址空间是连续的，重定位到内存空间后就不一定连续了。此外，页表中还包括特征位（指示该页面是否在内存中）、外存地址、修改位（该页的内容在内存中是否修改过）等。页式存储管理在动态地址转换过程中需要确定某一页是否已经调入主存。若调入主存，则
可直接将虚地址转换为实地址，如果该页未调入主存，则产生缺页中断，以装入所需的页。页式存储管理将不常用的页面调出内存，使内存的利用率高；虚拟的容量大，用户不必担心内存不够；不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题。
SPOOLing的含义是什么？试述SPOOLing系统的特点、功能以及控制过程。
SPOOLing是Simultaneous Peripheral Operation On-Line（即外部设备联机并行操作）的缩写，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常称为“假脱机技术”。
SPOOLing技术是在通道技术和多道程序设计基础上产生的，它由主机和相应的通道共同承担作业的输入输出工作，利用磁盘作为后援存储器，实现外围设备同时联机操作。
SPOOLing系统由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入井、输出井组成；它将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。
什么是设备独立性，它是如何实现的？
设备独立性即应用程序独立于使用的物理设备，在应用程序中使用逻辑设备名称来请求使用某类设备。系统在执行时，是使用物理设备名称。
要实现设备独立性必须由设备独立性软件完成，包括执行所有设备的公有操作软件提供统一的接口，其中逻辑设备到物理设备的映射是由逻辑设备表LUT完成的。
文件的物理结构有哪几类，那种结构能支持大型文件？
文件的物理结构有：顺序文件、链接文件和索引文件。其中索引文件能支持大型文
什么是高级调度、中级调度和低级调度？
作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。执行完后，回收资源。
进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPU。保存处理机的现场信息、按某种算法选取进程、把处理器分配给进程
交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。
什么是文件的逻辑结构和物理结构？
文件的逻辑结构（文件的组织）：从用户角度看到的文件的全貌，也就是它的记录结构，包括流式文件、顺序文件、索引文件和索引顺序文件。
文件的物理结构（文件的存储结构）：文件在外存上的存储组织形式，包括连续文件、串联文件和索引文件。
进程：一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上的一次动态执行过程。
进程与程序的区别
1)进程是动态的，程序是静态的：程序是有序代码的集合；进程是程序的执行。
2)进程是暂时的，程序是永久的：进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存。
3)进程与程序的组成不同：进程的组成包括程序、数据和进程控制块（即进程状态信息）。
4)进程与程序的对应关系：通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系，一个进程可包括多个程序。
一块操为什么引入进程概念？
在多道程序环境下，程序的执行属于并发性，此时他们将失去封闭性，并具有间断性和不可再现性的特性。这决定了通常的程序是不能并发执行的，则程序结果不可再现。为使程序能并发执行，且为了对其进行控制，则引入了进程。
动态重定位：在可执行文件中记录虚拟内存地址，装入和执行时通过硬件地址变换机构，完成虚拟地址到实际内存地址的变换。
交换：一个进程可以从内存临时交换到后备存储器（外存）上存放，其后需要执行时再将其调入内存中。
可重入代码：又称‘纯代码’，是一种允许多个进程同时访问的代码。进程不能多起修改。
可以采用哪几种方式将程序装入内存？
（1）绝对装入：在可执行文件中记录内存地址，装入时直接定位在上述内存地址。
（2）可重定位装入：可执行文件中，列出各个需要重定位的地址单元和相对地址值，装入时再根据所定位的内存地址去修改每个重定位地址项，添加相应偏移量。
（3）动态运行期装入（动态重地位）：在可执行文件中记录虚拟内存地址，装入和执行时通过硬件地址变换机构，完成虚拟地址到实际内存地址的变换。
何谓静态链接？何谓装入时动态链接和运行时动态链接？
（4）静态链接在程序执行前，先将各目标模块及他们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开。
（5）装入时动态链接：指用户源程序编译后所得的目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接的方式。
（6）运行时动态链接：指对某目标模块的链接，是在程序执行中需要该程序块时才对其进行链接。
为实现分页存储管理，需要哪些硬件支持？
（1）页表机制，在请求分页系统中所需要的主要数据结构就是页表。
（3）地址变换机制。
（2）缺页中断机制，当所访问的页不再内存中时，便产生一次缺页中断，请求系统将所
缺的页调入内
在请求分页中，页表应包括哪些数据项？每项的作用是？
从左至右：页号、物理块号、状态位P、访问字段A、修改位M、外存地址。
状态位P：指示该页是否已经调入内存。
访问字段A：记录该页在一定时间中访问的次数。
修改位M：显示该页在调入内存后是否被修改。
外存地址：指出该页的物理块号。
说明请求分页系统中的缺页中断处理过程。
访问快表（无）、访问页表（无）、在内存中（无）、缺页中断、保护现场、外存中到缺页、内存满（选出一页换出）否则OS命令CPU从外存读缺页、启动I/O硬件、将该页换入内存、修改页表、返回。
磁盘高速缓存：指利用内存中的存储空间来暂存从磁盘中读出的一系列盘块中的信息。
虚拟设备：通过SPOOLing技术把原独占设备改造成能为若干用户共享的设备，以提高设备的利用率。
SPOOLing：利用假脱机技术，也称为虚拟设备技术，可把独享设备转变成具有共享特征的虚拟设备，从而提高设备利用率。
试说明SPOOLing系统的组成？
（1）：输入井和输出井；是在磁盘上开辟的两大存储空间，输入井是模拟脱机输入时的磁盘设备，用于暂存I/O设备输入数据，输出井是模拟脱机输出时的磁盘，用于暂存输出数据。
（2）：输入缓冲区和输出缓冲区；为缓和CPU和磁盘捡得速度差异，在内存中开辟的两缓冲区，输入缓冲区用于暂存输入设备送来的数据，输出缓冲区用于暂存输出井送来的数据。
（3）：输入进程SPi和输出进程SPo；进程SPi模拟脱机输入时的外围控制机将用户要求的数据从输入机通过输入缓冲区在送到输入井，当CPU需要数据时再从输入井读入内存，SPo 亦类似。
文件目录：是一种数据结构，用于标志系统中文件及其物理地址，供检索时使用。
索引结点：采用文件名于文件描述信息分开的办法，亦即，使文件描述信息单独成为一个数据结构，此数据结构称为索引结点。
FCB：文件控制块，为文件设置用于描述和控制文件的数据结构，通常含有三方面信息，即基本信息、存取控制信息、使用信息。
简要说明实现文件共享的两种方法
（1）：基于索引结点的共享方式（硬链接）；在树型结构的目录中，当有多个用户要共享一个子目录货文件时，必须将共享文件或目录链接到多个用户的目录中，才能方便地到该文件。
（2）：利用符号连实现文件共享（软链接）；例如为使B能共享C的一个文件F，可以由系统创建一个LINK类型的新文件，也取名为F，并将F写入B的目录中，以实现B的目录与文件F的链接。
OS中对空闲盘块的管理方法。
（1）：空闲表法；其属于连续分配的方式，为每个文件分配一块连续的存储空间，即
系统也为外存上所有空闲区建立一张空闲表，每个空闲区对应一个空闲表，其中包括表项序号、该空闲区的第一个盘块号、该区的空闲块数。
（2）：空闲链表法；将所有的空闲盘区拉成一条空闲链。可分为空闲盘块链（盘块为单位）、空闲盘区链（盘区为单位）。
OS在磁盘上为文件分配空间的方法有哪些？简述各种方法的技术要点。
（1）：连续分配；要求每个文件分配一组相邻的盘块，一组盘块的地址定义了磁盘上的一段线性地址，这样所形成的文件结构称为顺序文件结构。
（2）：链接分配；不要求把整个文件分配到一块连续的空间，而可以将文件离散的装到多个盘中链接分配时，可通过在每个盘块上的指针链接。分为隐式链接、显示链接。
（3）：FAT和NTFS技术；以盘块或簇为基本分配单位
（4）：索引分配；此法为每一个文件分配一块索引表，再把分配给文件的所有盘块号都记录在该索引块中，因而该索引块就是一个含有许多盘块号的数组。分为单级索引分配、多级索引分配、混合索引分配。
文件系统的模型可分为三层，试说明其每层所包含的基本内容？
1）文件系统接口；分为命令接口（用户和文件系统交互的接口）、程序接口（用户程序与文件系统的接口）。
2）对对象操纵和管理的软件集合；文件管理系统的核心，包括对文件存储空间的管理、对文件目录的管理、用于将文件的逻辑地址转换为物理地址的机制、对文件读写的管理、对文件的共享和保护。
3）对象及属性；对象有文件、目录、磁盘存储空间等。
产生死锁的四四个条件：
1.互斥条件
2.请求和保持条件
3.不剥夺条件
4.环路等待条件
操作系统基本特性：
1.并发性
2.共享性
3.虚拟技术
4.异步性
FCFS：先来先服务调度算法
SJ(P)F：短作业(进程)优先调度算法
FPF：最高优先权优先调度算法
文件系统:OS中负责管理和存取文件信息的软件机构。负责文件的建立，撤消，存入，续写，修改和复制，还负责完成对文件的按名存取和进行存取控制。
1.处理器调度按照层次可分为三级：高级调度、中级调度和低级调度
各级主要任务：高级调度：又称作业调度、长程调度，在多道批处理操作系统中，从输入系统的一批作业中按照预定的调度策略挑选若干作业进入主存，为其分派所需资源、并创建作业的相应用户进程后便完成启动阶段的高级调度任务，已经为进程做好运行前的准备工作，等待进程调度挑选进程运行，在作业完成后还要做结束阶段的善后工作。
中级调度：又称平衡调度、中程调度，根据主存资源决定主存中所能容纳的进程数目，并根据进程的当前状态来决定辅助存储器和主存中的进程的对象。
低级调度：又称进程调度\线程调度、短程调度，其主要功能是根据某种原则决定就绪队列中的哪个进程\内核级线程获得处理器，并将处理器出让给它使用。
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