操做系統期末複習的瑣碎知識點與拓展

操做系統期末複習的瑣碎知識點與拓展

 

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Part1

死鎖

死鎖是由系統資源不足或者分配不合理致使的進程不釋放資源，產生死等的狀態。

是由多個進程因競爭資源而形成的一種僵局，若無外力做用，這些進程永遠不能再向前推動

死鎖產生的四個條件是:互斥、不可剝奪、環路等待、請求保持

虛擬存儲器

虛擬存儲器：是指把做業的一部分裝入內存即可運行的存儲器系統，具備裝入功能和置換功能，能從邏輯上進行擴充的一種功能。

實現方式有兩種：

1）請求分頁系統

2）請求分段系統

請求分頁存儲管理

可能出現抖動的存儲管理方式是請求分頁存儲管理

什麼是請求分頁系統？他須要哪些方面的硬件支持？

請求分頁系統是在分頁系統的基礎上，增長了頁面置換和請求調頁的功能，從而造成的頁式虛擬存儲系統。爲了造成請求分頁系統的請求調頁和頁面置換的功能，系統必須提供硬件支持，其中最主要的是：

• 請求分頁的頁表機制

• 地址變換機構

• 頁面中斷機構

SPOOLING技術

SPOOLING技術的實質是將獨享設備改造爲共享設備，又稱做假脫機技術。

假脫機技術，是從脫機技術的基礎上發展而來的。

脫機技術

咱們在操做系統手工操做的階段，主機直接從I/O設備中獲取數據，因爲人工輸入速度慢，主機速度快，形成了存在人機矛盾。因此在以後的批處理技術，人們使用了脫機輸入/輸出的技術，所謂脫機是指脫離主機的控制進行輸入輸出的操做，從而提高了輸入輸出的速度。

脫機技術的優勢

引入脫機技術後，緩解了CPU和慢速I/O設備之間的矛盾，同時，即便CPU在忙碌，也能夠把數據提早輸入到磁帶，即便慢速I/O設別在矛盾，也能夠將數據提早輸出在磁帶，他們的核心是緩衝。

SpooLing技術的組成與應用

Spooling技術用軟件的方式，模擬脫機技術。

SPOOLing技術一般由三部分組成：

名稱	功能與做用
輸入井和輸出井	在磁盤上開闢，輸入井用於模擬脫機輸入的磁帶，輸出井用來用戶進程輸出時的數據。
輸入緩衝區和輸出緩衝區	在內存上開闢，在模擬脫機輸入和輸出中擔任數據中轉站的角色。
輸入進程和輸出進程	輸入進程模擬脫機輸入時的外圍控制機，輸出進程模擬輸出時候的外圍控制機。

共享打印機

獨佔式設備

獨佔式設備是指只容許各個進成串行使用的設備，一段時間內只能知足一個進程的請求

共享設備

容許多個進程「同時」使用的進程（宏觀上同時使用，微觀上交替使用），能夠知足多個進程的請求。

打印機是獨佔式設備，咱們經過SpooLing技術能夠將打印機改形成共享設備。

咱們能夠經過Spooling技術將一臺物理I/O設備虛擬爲多臺邏輯I/O設備，同時容許多個用戶共享一臺物理I/O設備。將一臺獨享打印機改形成可供多個用戶共享的打印機，是應用SPOOLing技術的典型實例，具體作法是：若是有用戶向系統傳遞了打印輸出的請求，系統並不會真正的把打印機分配給用戶進程，而是在輸出井中申請一個空閒的盤塊區，將請求的打印數據放入盤塊區中，而後填寫請求打印表，並將表掛到打印隊列上，若打印機資源空閒，則按序從打印隊列上取表，送入內存緩衝區進行打印。

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文件系統

文件系統爲用戶提供的系統調用一般有5種

• 創建文件

• 打開文件

• 關閉文件

• 讀文件

• 寫文件

文件系統的主要組成部分是文件及管理文件的軟件

選擇調度方式與算法的準則

面向用戶的準則

1. 響應時間快

2. 週轉時間少

3. 截止時間的保證

4. 優先權準則

面向系統的準則

1. 系統資源利用高

2. 系統吞吐量大

3. 各種資源平衡

分時系統

分時系統的實現，離不開時間的應用，它容許人機交互，而且容許多個用戶共享主機的資源而且交互的訪問計算機。因此分時系統的特色以下：

• 多路性：多個用戶能夠分時的訪問一臺主機

• 及時性：用戶請求響應時間快(依賴於時間片)

• 交互性：用戶可經過終端與系統進行人機交互

• 獨立性：用戶之間彼此互不干擾

程序連接

什麼是連接：將編譯或彙編後獲得的一組目標模塊以及它們所須要的庫函數，裝配成一個完整的裝入模塊，實現的方法有三種：

1. 靜態連接：即事先連接，之後再也不拆開的連接方式

2. 裝入時動態連接：將用戶通過源程序獲得的目標模塊在裝入內存時，邊裝入邊連接的

3. 運行時連接：在執行過程當中，由操做系統去尋找模塊，再將他裝入內存， 而且鏈接到調用者模塊上。

其餘瑣碎知識點

某頁式管理系統，地址寄存器的低10位表示頁內地址，則頁面大小位1024K

2^10==1024

資源的按序分配能達到防止死鎖的目的、銀行家算法是用來達到避免死鎖的目的。

創建多級目錄是用來解決文件的重名與共享。

文件存儲空間的分配一般以塊爲單位

進程的同步與互斥是因爲程序的併發執行引發的

一個進程既能夠掛起本身，也能夠激活本身。

原子操做：一個操做，執行後不可中止，直到完成

臨界區：每一個進程訪問臨界資源的那段代碼

臨界資源：一段時間只容許一個進程訪問的資源

抖動：若是分配給進程的存儲塊數量小於進程所須要的最小值，進程的運行將很頻繁地產生缺頁中斷，這種頻率很是高的頁面置換現象稱爲抖動。

內核：常駐內存，用以提升OS的運行效率，將一些與硬件緊密相對模塊諸如中斷處理程序，各類經常使用設備的驅動程序以及運行頻率較高的模塊安排在緊靠硬件的軟件層次中。

操做系統的目標：

方便、有效、可擴充、開放