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文檔簡介

1、:存儲程序式計算機的主要特點是:集中順序過程控制(1)過程性:模擬人們手工操作 (2)集中控制:由CPU集中管理 (3)順序性:程序計數器:a:批處理系統的特點:早期批處理有個監督程序,作業自動過渡直到全部處理完,而脫機批處理的特點:主機與衛星機并行操作。b:分時系統的特點:(1):并行性。共享一臺計算機的眾多聯機用戶可以在各自的終端上同時處理自己的程序。(2):獨占性。分時操作系統采用時間片輪轉的方法使一臺計算機同時為許多終端上同時為許多終端用戶服務,每個用戶的感覺是自己獨占計算機。操作系統通過分時技術將一臺計算機改造為多臺虛擬計算機。(3):交互性。用戶與計算機之間可以進行“交互

2、會話”,用戶從終端輸入命令,系統 通過屏幕(或打印機)將信息反饋給用戶,用戶與系統這樣一問一答,直到全部工作完成。c:分時系統的響應比較快的原因: 因為批量操作系統的作業周轉時間較長,而分時操作系統一般采用時間片輪轉的方法,一臺計算機與許多終端設備連接,使一臺計算機同時為多個終端用戶服務,該系統對每個用戶都能保證足夠快的響應時間,并提供交互會話功能。:實時信息處理系統和分時系統的本質區別:實時操作系統要追求的目標是:對外部請求在嚴格時間范圍內做出反應,有高可靠性和完整性。其主要特點是資源的分配和調度首先要考慮實時性然后才是效率。此外,實時操作系統應有較強的容錯能力,分時操作系統的工作方式是:一

3、臺主機連接了若干個終端,每個終端有一個用戶在使用。用戶交互式地向系統提出命令請求,系統接受每個用戶的命令,采用時間片輪轉方式處理服務請求,并通過交互方式在終端上向用戶顯示結果。用戶根據上步結果發出下道命。分時操作系統將CPU的時間劃分成若干個片段,稱為時間片。操作系統以時間片為單位,輪流為每個終端用戶服務。每個用戶輪流使用一個時間片而使每個用戶并不感到有別的用戶存在。分時系統具有多路性、交互性、“獨占”性和及時性的特征。1-4:(1):嵌入式系統是指計算機作為某個專用系統中的一個部件而存在,嵌入到更大的,專用的系統中的計算機系統,是一種以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟件硬件課裁剪,功能,可

4、靠性,成本,體積,功耗有嚴格要求的專用計算機系統。(2):嵌入式操作系統是一種用途廣泛的系統軟件,過去它主要用于工業控制和國防系統領域。:多道程序設計技術是在計算機主存中同時存放幾道相互獨立的程序,他們在操作系統控制之下,相互穿插地運行。當某道程序因某種原因不能繼續運行下去時(如等待外部設備傳輸)操作系統便將另一道程序投入運行,這樣可以是CPU和各外部設備盡可能地并行操作,從而提高計算機的使用效率。(2)多道程序運行的特征:a:多道:計算機主存中同時存放幾道相互獨立的程序  b:宏觀上并行:同時進入系統的幾道程序都處于運行過程中,即它們都開始運行,但都未運行完畢。c:微觀上串行:從微

5、觀上看,主存中的多道程序輪流或分時的占有處理機,交替執行。 :分時技術是把處理機時間劃分成很短的時間片(如幾百毫秒)輪地分配給各個應用程序使用,如果某個程序在分配的時間片用完之前計算還未完成,該程序就暫停執行,等待下一輪繼續計算。此時處理機讓給另一個用戶程序使用。:a:操作系統是計算機系統中所有軟件與硬件想連接的第一層軟件,它在裸機上運行。同時是系統軟件和應用軟件運行的基礎。操作系統是計算機中管理所有硬件和軟件的軟件。操作系統是一個大型的程序系統,它負責計算機系統軟,硬件資源的分配;控制和協調并發活動;提供用戶接口,使用戶獲得良好的工作環境。 b:操作系統的特性是(1):并

6、發  能處理多個同時性活動的能力。在單機上,可以在CPU和I/O設備上同時操作。(2):共享  多個計算機任務對系統資源的共同享用。(3):不確定性 操作系統能處理大量的,隨機的事件序列,使各用戶的計算任務正確地完成。:操作系統的資源管理功能包括處理機管理,存儲管理,輸入/輸出管理和文件系統管理這四大功能。其中處理機管理 和輸入輸出管理這兩個功能與計算機系統的硬部件有關  。1-10:Windows系統是嵌入式操作系統。1-11:UNIX系統是一個多用戶分時操作系統,Linux是類似于UNIX操作系統的個人計算機操

7、作系統。1-12:操作系統應該解決的基本問題有:a:資源分配的策略和方法  b:協調并發活動的關系  c:保證數據的一致性  d:實現數據的存取控制1-13:操作系統的類型主要有:批量操作系統,分時操作系統,實時操作系統,個人計算機操作系統,網絡操作系統和分布式操作系統這幾種。1-14:在多用戶多任務操作系統中,所采用的關鍵技術有并行處理技術和虛擬技術。第二章2-1:操作系統虛擬機是就是一個操作系統上,通過虛擬機軟件的方式,虛擬出另外一臺機器出來,操作系統虛擬機提供了協助用戶解決問題的環境,其功能是通過它提供的命令來體現的,用戶也是通過這一組命令和操作系統虛擬機打

8、交道。2-2:在設計操作系統時,可以考慮的結構組織有模塊結構,接口和運行時的組織結構三個方面。2-3:處理機的態又稱為處理機的特權級,就是處理機當前處于何種狀態,正在執行哪類程序。要區分處理機的態是因為操作系統的管理程序和用戶程序在處理機上執行時,二者的職責不同,權限也不同,為此,根據對資源和機器指令的使用權限,將處理執行時的工作狀態區分為不同的態。2-4:管態又稱為系統態,是操作系統的管理程序執行時機器所處的狀態。用戶態又稱為目態,是用戶 程序執行時機器所處的狀態,在此狀態下禁止使用特權指令。   這兩者的區別是管態可以在它對應的狀態下中央處理機可以使用全部的指令,包括一

9、組特權指令,而用戶態在它對應的狀態下禁止使用特權指令,管態可以使用所有的資源,允許訪問整個存儲區,用戶態卻不能直接取用資源與改變機器狀態,并且只允許用戶程序訪問自己的存儲區域。2-5:中斷是是指某個事件(例如電源掉電,定點加法溢出或I/O傳輸結束等)發生時,系統中止現行程序的運行,引出處理該事件的程序進行處理,處理完畢后返回斷點,繼續執行。 在計算機系統中要引進中斷的原因是為了實現并發活動,為了實現計算機系統的自動化工作,系統必須具備處理中斷的能力。2-6:按中斷的功能來分,中斷的類型有輸入輸出中斷,外中斷,機器故障中斷,程序性中斷,訪管中斷。2-7:強迫性中斷,這類中斷事件不是正在

10、運行的程序所期待的,而是由某種事故或外部請求信號所引起的。        自愿中斷是運行程序所期待的事件,這種事件是由于運行程序請求操作系統服務而引起的。       例如在按功能所分的五大類中斷中,輸入輸出中斷,外中斷,機器故障中斷,程序性中斷屬于強迫性中斷,訪管中斷屬于自愿中斷類型。2-8:中斷與俘獲的不同在于:中斷由處理機外部事件引起的中斷,在x86中稱之為異步中斷,它是隨著CPU的時鐘隨機產生的,可能發生在一條指令執行過程中,也可能發生在一條指令執行后,包括I/O中斷,外中斷。   俘獲

11、由處理機內部事件引起的中斷,在x86中稱為異常,也稱為同步中斷,包括訪管中斷,程序性中斷,機器故障中斷。同步中斷指的是由CPU控制單元產生,是在一條指令執行完畢后才會發出中斷,如執行了一條INT指令。2-9:中斷響應是當中央處理機發現已有中斷請求時,中止現行程序執行,并自動引出中斷處理程序的過程。,其實質是交換用戶程序和處理該中斷事件的中斷處理程序的指令執行地址和處理器狀態,以達到如下目的:(1)保留程序斷點及有關信息 (2)自動轉入相應的中斷處理程序執行。2-12:當中斷發生時,由中斷源自己引導處理機進入中斷服務程序的中斷過程稱為向量中斷。      提高中斷的

12、處理速度,在向量中斷中,對于每一個中斷類型都設置一個中斷向量,中斷向量就是該類型中斷的中斷服務例行程序的入口地址和處理器狀態字。2-13:軟件的中斷處理過程主要分為三個階段過程:(1)保護現場和傳遞參數(2)執行相應的中斷(或自陷)服務例程(3)恢復和退出中斷圖如下: 第3章 3-1:系統生成是指為了滿足物理設備的約束和需要的系統功能,通過組裝一批模塊來產生一個清晰的,使用方便的操作系統的過程。3-2:系統引導的主要任務是將操作系統的必要部分裝入主存并使系統運行,最終處于命令接受狀態。3-3:處理應用程序分為的步驟有:(1)編輯(修改):建立一個新文件,或對已有的文件中的錯

13、誤進行修改。 (2)編譯:將源程序翻譯成浮動的目標代碼,完成這一步工作需要有相應語言編譯器,如源程序是C 語言寫的,那么必須要有C編譯器 (3)連接:將主程序和其他所需要的子程序和例行程序連接裝配在一起,使之成為一個可執行的,完整的主存映像文件 。(4)運行:將主存映像文件調入主存,并啟動運行,最后得出計算結果。這些步驟之間的聯系,具體表現為:a:每個步驟處理的結果產生下一個步驟所需要的文件。b:一個步驟能否正確執行,依賴于前一個步驟是否成功的完成。3-4:  靜態連接與動態連接的區別在于:靜態連接,當有多個應用程序都需要調用同一個庫函數時,這多個應用程序的目標文

14、件中都將包含這個外部函數對應的代碼;動態連接不需要將應用程序所需要的外部函數代碼從庫中提取出來并連接到目標文件中,而是在應用程序需要調用外部函數的地方做記錄,并說明要使用的外部函數名和引用入口號,形成調用鏈表。3-5:用戶與操作系統的接口是:程序接口,命令接口,圖形接口。一個分時系統提供的接口有操作接口和程序接口。一個批處理系統提供的接口是:系統功能調用和作業控制語言3-6:Windows系統提供的用戶接口是圖形化用戶界面。       3-8 什么是系統調用對操作系統的服務請求與一般的子程序調用有什么區別答:系統調用是用戶在程序一級請求操作系

15、統服務的一種手段,它不是一條簡單的指令,而是帶有一定功能號的訪管指令。   區別:操作系統服務的功能都是與操作系統本身有關的,對它的調用是通過一條訪管指令來實現的。3-10 簡述系統調用的執行過程答:執行過程:在用戶程序中,需要請求操作系統服務的地方安排一條系統調用,這樣當程序執行到這一條指令時就會發生中斷,系統由用戶態轉為管態,操作系統的訪管中斷處理程序得到控制權,它將按系統調用的功能號,借助例行子程序入口地址表轉到相應的例行程序去執行在完成用戶需要的服務功能后,退出中斷,返回到用戶程序的斷點繼續執行。第四章4-1試解釋下列名詞,程序的順序執行,程序的并行執行答

16、:一個計算機由若干操作組成,若這些操作必須按照某種先后次序來執行,以保證操作結果的正確性,就是程序順序執行。程序的并行執行時指:若干程序同時在系統中運行,這些程序的執行在時間上是重疊的,一個程序的執行尚未結束,另一個程序的執行已經開始。4-2.什么是時間有關的錯誤試舉例說明。答:程序并行執行時共享了公共變量,其執行結果將與并行執行的相對速度有關,即,給定相同的初始條件,也可能得到不同的結果,此為與時間的有關錯誤,例如:在程序A和程序B中,共享了變量N=3,程序A進行N+,程序B進行printf和N=0操作,由于程序A和程序B共享N,所以A和B的執行順序不同會得到不同的結果,就產生了時間有關錯誤

17、的問題。4-3:進程是:(1):進程是這樣的計算部分,它是可以和其他計算并行的一個計算。 (2):進程(有時稱為任務)是一個程序與其數據一道通過處理機執行所發生的活動。  (3):任務(或稱為進程)是由一個程序以及與它相關的狀態信息(包括寄存器內容,存儲區域和鏈接表)所組成的。(4):所謂進程,就是一個程序在給定活動空間和初始環境下,在一個處理機上的執行過程。 (5)根據1978年在廬山召開的全國操作系統會議上關于進程的討論,結合國外的各種觀點,國內對進程這一概念做了如下描述:進程是指一個具有一定獨立功能的程序關于某個數據集合的一次運行活動。  進程與程

18、序的主要區別:a:程序是指令的有序集合,是一個靜態概念,其本身沒有任何運行的含義。而進程是程序在處理機上的一次執行過程,是一個動態概念。程序可以作為一種軟件資料長期保存,而進程則是有一定生命期的,它能夠動態地產生和消亡。即進程可由”創建“而產生,由調度而執行,因得不到資源而暫停,以致最后由”撤銷“而消亡。 b:進程是一個能獨立運行的單位,能與其他進程并行地活動。 c:進程是競爭計算機系統有限資源的基本單位,也是進行處理機調度的基本單位。4-4:(1) 順序程序的操作是有先后次序的,原因是:以保證操作結果的正確性。      并發程序的

19、操作是可以并發執行的,原因:系統中存在大量的操作,就可以進行并發執行處理,提高系統的處理能力和計算機的利用率。4-6:進程的基本狀態:運行狀態,就緒狀態,等待狀態。在一個系統中必須區分這幾種狀態的原因是 :           1)系統中處理機的數目總是少于進程數,只有少數進程能夠獲得處理機控制權。           2)有些進程已經獲得處理機控制權(運行狀態);      

20、     3)有些進程希望獲得處理控制權但因處理機太少而暫時得不到(就緒);           4)有些處理機因某種原因暫時不能運行(等待)。 4-9:(1) 變遷2發生的原因是:時間片到;變遷3發生的原因是:服務請求(如請求I/O等);變遷4發生的原因是:服務完成、事件來到。         (2):在運行的狀態下,進程因請求某種服務而變成等待狀態,當請求的事件完成后,處于等待狀態的進程并不能恢復到運行狀態,而是

21、轉變為就緒狀態,通過重新調度程序才能轉變為運行狀態。         (3):a:2->1,c:4>1與b:3->2的因果關系可能發生,在阻塞的情況下或者運行因請求某種服務,運行可變成等待狀況;在喚醒的情況下或者當請求的事件完成后,處于等待狀態的進程并不能恢復到運行狀態,等待可變成就緒;通過重新調度程序才能轉變為運行狀態。4-10:原因:線程在活動期間,其狀態時不斷變化的,這些變化是有系統運行的狀況,同時存在其他線程和線程本身的算法等因素共同決定的。4-11:進程控制塊是一個數據結構,是標識進程存在的實體。  

22、60;       作用是:當系統創建一個進程時,必須為他設置一個進程控制塊(PCB),然后根據PCB的信息對進程實施控制和管理,進程任務完成時,系統撤銷它的PCB,進程也隨之消亡。總之進程控制塊具有控制和管理的作用。4-12: n個并發進程共用一個共用一個公共變量Q,寫出用信號燈實現n個進程互斥時的程序描述,給出信號燈值的取值范圍,并說明每個取值的物理意義。main()    int mutex=1;    cobegin        P1();    

23、0;   P2();        Pn();    coendP1()               P2()          Pn()                                 .      

24、      .           .   P(mutex);       P(mutex);     P(mutex);   cs1;            cs2;          csn;   v(mutex);       v(mutex);   &

25、#160; v(mutex);                             對于兩個并發進程,互斥信號燈的值僅取1、0、-1三個值。若mutex=1,表示沒有進程進入臨界區;若mutex=0,表示有一個進程進入臨界區;若mutex=-1,表示一個進程進入臨界區,另一個進程等待進入。4-13 :圖(a)、(b)分別給出了兩個進程流圖。試用信號燈的P、V操作分別實現圖(a)、(b)所示的兩組進程之間的同步,并寫出程序描述。a:  P1 &

26、#160;      P2          P3   M          P(S2);       P(S3)  v(S1);      M            M  v(S2);      M           

27、0;M  v(S3);4-15 :main()int sa=1,sb=0;址空間和其它資源:進程間相互獨立,同一進程的各線程間共享。某進程內的線程在其它進程不可見。b.通信:進程間通信IPC,線程間可以直接讀寫進程數據段(如全局變量)來進行通信需要進程同步和互斥手段的輔助,以保證數據的一致性。c.調度和切換:線程上下文切換比進程上下文切換要快得多。d.在多線程OS中,進程不是一個可執行的實體。4-24:(1):說明一個進程發生變遷3的原因是:由圖可知變遷3是由運行到因I/O而阻塞的一個進程;這個 變遷發生的原因是要請求I/O,使程序運行受I/O限制,而變遷2是運行到低優先就緒,變遷4

28、是因I/O而阻塞到高優先就緒。一個進程如果在運行中超過了它的時間片就進入低優先就緒隊列,若一個進程從阻塞狀態變為就緒狀態時則進入高優先就緒隊列。(2):有可能發生,2->5是指低優先變為高優先,這情況是,當高優先級就緒隊列為空,則從低優先級就緒隊列中選中一個進程運行;低優先級其次選擇是可轉向運行狀態;I/O完成時,高優先就緒,然后可進行運行程序;當運行超時間片時,又轉向低優先就緒狀態;因I/O而阻塞的狀態,當I/O完成,可進入高優先就緒狀態,自然的下一步就進入運行狀態。4-24:(1):說明一個進程發生變遷3的原因是:由圖可知變遷3是由運行到因I/O而阻塞的一個進程;這個 變遷發生的原因

29、是要請求I/O,使程序運行受I/O限制,而變遷2是運行到低優先就緒,變遷4是因I/O而阻塞到高優先就緒。一個進程如果在運行中超過了它的時間片就進入低優先就緒隊列,若一個進程從阻塞狀態變為就緒狀態時則進入高優先就緒隊列。(2):有可能發生,2->5是指低優先變為高優先,這情況是,當高優先級就緒隊列為空,則從低優先級就緒隊列中選中一個進程運行;低優先級其次選擇是可轉向運行狀態;I/O完成時,高優先就緒,然后可進行運行程序;當運行超時間片時,又轉向低優先就緒狀態;因I/O而阻塞的狀態,當I/O完成,可進入高優先就緒狀態,自然的下一步就進入運行狀態。(3):該系統的電鍍策略是優先級調度與時間片調

30、度相結合的調度方法,具體如下:  a:當CPU空閑時,首先從高優先級隊列中選擇一個進程來運行,給定時間片為100ms;  b:如果高優先級就緒隊列為空,則從低優先級就緒隊列中選擇一個進程運行,給定時間片為500ms;調度效果是優先照顧了I/O量大的進程,適當照顧了計算量大的進程,同時,對提高計算機系統的資源利用率也是十分有利的。4-26:進程調度的任務是:(1)記錄進程的有關情況 (2):決定分配策略 (3):實施處理機的分配和回收4-28:線程調度的 主要任務是:線程來執行某個短期的后臺操作,兩個調度程序,分為初始調度程序和時間片調度程序,它們以線程為調度單位,初始調度程

31、序負責計算線程優先級,時間片調度程序負責確定時間,并分配給線程。第五章: 5-1:虛擬資源是用戶使用的邏輯資源,是操作系統將物理資源改造后,呈現給用戶的可供使用的資源,對主存儲器而言,用戶使用的虛擬資源是虛擬存儲器。提供給用戶使用虛擬存儲器的手段是邏輯地址空間,用戶在編輯時使用的是邏輯地址,空間大小不受限制。5-2:常用的資源分配策略有先來先服務策略和優先調度策略。在先來服務策略中資源請求隊列的排序原則是按照提出請求的先后次序排序:在優先調度策略中資源請求隊列的排序原則是按照提出請求的緊迫程度(即優先級)從高到低排序。5-3:移臂調度是指在滿足一個磁盤請求時,總是選取與當前移臂前進方

32、向上最近的那個請求,使移臂距離最短,旋轉調度是指在滿足一個磁盤請求時,總是選取與當前讀寫磁盤旋轉方向上最近的那個請求,使周旋圈數最少。5-4:兩種移臂調度算法有:答:(1)最短尋道時間優先算法(SSTF)定義:最短尋找時間優先調度算法總是從等待訪問者中挑選時間最短的那個請求先執行 (2)掃描算法(SCAN)定義:掃描算法又稱電梯調度算法。SCAN算法是磁頭前進方向上的最短查找時間優先算法,它排除了磁頭在盤面局部位置上的往復移動。5-6:死鎖是:在兩個或多個并發進程中,如果每個進程持有某種資源而又都等待著別的進程釋放它或它們現在保持著資源,在未改變這種狀態之前都不能向前推進,稱這一組進

33、程產生了死鎖。例子:設一個具有3個磁帶驅動器的系統,現有3個進程,某時刻,每個進程都占用了一個磁帶驅動器。如果每個進程都不釋放已占用的磁帶驅動器,當還需要另一個磁帶驅動器時,這3個進程就會處于互相死等的狀態,這種狀態成為死鎖。5-7:競爭與死鎖的區別:兩個進程讀取文件的操作可以理解為競爭,因為競爭不當,因此陷入了死循環,這個死循環實際上就是死鎖。 但是,死鎖不一定是由競爭引起的,譬如,一個進程C的設定是,它要等待消息C來到才能發送消息D,而消息C由進程D發出,而進程D發出消息C的條件是收到消息D于是,這也形成了死鎖。總之,競爭肯定是因為死鎖,而死鎖不一定因為競爭。第七章7-1:“設備

34、獨立性”是指用戶在編制程序時所使用的設備與實際使用的設備無關,也就是在用戶程序中僅使用邏輯設備名。引入這一概念的好處是為了方便用戶使用各類設備,系統能屏蔽設備的物理特性,為用戶建立虛環境,提高設備的利用率。7-3:設備控制快是記錄設備的硬件特性,連接和使用情況等信息的數據結構。它主要包括的內容:設備名,設備屬性,指向命令轉換表的指針,在I/O總線上的設備地址,設備狀態,當前用戶進程指針,I/O請求隊列指針。7-4:緩沖是在兩種不同速度的設備之間傳輸信息時平滑傳輸過程的常用手段,引入緩沖的原因是用來臨時存放I/O傳輸信息,以緩解信息的源設備和目標設備之間速度不匹配的問題。7-5:常用的幾種緩沖技

35、術有:雙緩沖(對于一個具有低頻度活動的I/O系統是比較有效的);緩沖池(緩沖池中的緩沖區即可用于輸出,也可用于輸入)。7-6:在雙緩沖方案下,為輸入輸出分配兩個緩沖區。這兩個緩沖區可以用于輸入數據,也可以用于輸出數據;還可既用于輸入,又用于輸出數據。(1):雙緩沖用于數據輸入:  雙緩沖用于數據輸入時,可提高設備并行操作的能力,讀入數據的示意圖如下:a:用雙緩沖讀入數據時,輸入設備首先填滿buf1;b:進程從buf1提取數據的同時,輸入設備填充buf1;c:當buf1空,buf2滿時,進程又可以從buf2提取數據,與此同時,輸入設備又可填充buf1這兩個緩沖區如此交替使用,使CPU和

36、輸入設備并行操作程度進一步提高。只有當兩個緩沖區都空,進程還要提取數據時,該進程才被迫等待。7-8:獨占設備是讓一個 應用程序在整個運行期間獨占使用的設備。獨占設備的分配是:獨占設備采用獨享分配的方式或稱為靜態分配方式,即在一個應用程序執行之前,分配它所要使用的這類設備;當該應用程序處理完畢撤離時,收回分配給它的這類設備。靜態分配方式實現簡單,且不會發生死鎖,但采用這種分配方式時外部設備利用率不高。7-9:共享設備是:外部設備中如磁盤等直接存取設備都能進行快速的直接存取。它們往往不是讓一個應用程序獨占而是被多進程共同使用,或者說,這類設備就是共享設備。共享設備分配,采用共享分配方式,即進行動態

37、分配,當進程提出資源申請時,由設備管理模塊進行分配,進程使用完畢后,立即歸還。7-10:虛擬設備技術 :由于一臺設備可以和輔存中的若干個存儲區域相對應,所以在形式上就好像把一臺輸入(或輸出)設備變成了許多虛擬的輸入(或輸出)設備,也就是說,把一臺不能共享的輸入(或輸出)設備轉換成了一臺可共享的緩沖輸入(或輸出)設備。虛擬設備是通常把用來代替獨占型設備的那部分外存空間,虛擬設備也是指在一類設備上模擬另一類設備,被模擬的設備。虛擬分配,當某個進程需要與獨占型設備交換信息時,系統就將與該獨占設備所對應的那部分磁盤,磁鼓的一部分存儲空間分配給它,這種分配方法就稱為設備的虛擬分配技術。7-11:現代操作

38、系統大多實現了虛擬設備技術,有的操作系統提供外部設備聯機同時操作的功能稱為Spool系統,又稱為假脫機系統。對于輸入而言,預輸入是指作業在執行前,預先把用戶提交的若干個作業的信息(程序,數據)從低速設備(紙帶機,讀卡機)輸入到高速外設(磁帶,磁盤)上。當用戶程序被作業調度程序選中運行時,并發進程試圖從低速輸入設備上讀數據時,SPOOLing程序截獲此請求,把它轉換為從磁盤上讀。對輸出而言,緩輸出是指為了將獨享的打印機改造成為用戶概念上的共享設備,當任何運行的互用進程要向打印機輸出信息時,系統截獲此請求,首先將輸出的信息編制成打印文件,并將它們存放在可共享的快速設備上。7-13:I/O控制的主要

39、功能是:(1):解釋用戶的I/O系統調用 (2):設備驅動 (3):中斷處理7-14:使設備I/O的核心模塊工作,有下列兩種工作方式:(1)通過形式的系統調用 (2):設備處理進程第八章8-2:文件系統是操作系統中負責管理和存取文件信息的軟件機構,它由負責操作和管理的進程序嗎,模塊,所需的數據結構(如目錄表,文件控制快,存儲分配表)以及訪問文件的一組操作所組成。 文件系統的主要功能是負責文件的存儲并對存入的文件進行保護,檢索,負責對文件存儲空間和分配等,具體包括:構造文件結構,提供存取文件的方法,輔存空間管理,提供文件共享功能,文件保護,提供一組文件操作命令。8-3:文件的邏輯結構有

40、(1)流式文件 (2):記錄式文件8-4:對文件的存取有基本方式是:順序存取和直接存取兩種。順序存取的特點是:順序存取是指一次存取總是在前一次存取的基礎上進行,所以不必給出具體的存取位置。隨機存取則是用戶以任意次序請求某個記錄。8-7:索引文件是為了克服串聯文件不適應隨機訪問的缺點,構造了不僅能充分利用輔存空間,又能隨機的訪問文件的任何一部分的索引文件,索引文件將邏輯文件順序的劃分成長度與物理存儲塊長度相同的邏輯快,然后為每個文件分別建立邏輯快號的對照表,這張表就稱為該文件的索引表,用這種方法構造的文件就叫做索引文件。8-10:一級文件的索引結構的構造是:在一級索引文件的構造中,利用磁盤塊作為

41、一級間接索引表塊,若磁盤塊的大小為512B,用于登記磁盤塊號的表占用2B,這樣會,一個磁盤塊可以登記256個表項;一級間接索引。文件目錄項中有一組表項,其內容登記的是第一級索引表塊的塊號,第一級索引表塊中的索引表項登記的是文件邏輯記錄所在的磁盤塊號。二級文件索引結構是,文件目錄項中有一組表項,其內容登記的是第二級索引表塊的塊號,第二級索引表塊中的索引表項登記的第一級索引表塊的塊號。8-11:文件目錄是記錄系統中所有文件的名字及其存放地址的目錄表,表中還包括關于文件的說明信息和控制信息。文件目錄項的主要內容:(1):文件名。文件名分為文件的符號名和內部標識符。 (2):文件的邏輯結構。

42、說明該文件的記錄是否定長,記錄長度及記錄個數等。(3):文件的物理結構,即文件信息在輔存中的位置及排布。 (4):存取控制信息  (5)管理信息  (6)文件類型。指明文件的類型,例如可分為數據文件,目錄文件,塊存儲設備文件,字符設備文件。 8-12:一級文件目錄是系統為所有存入系統的文件建立一張表,用以標識和描述用戶與系統進程可以存取的全部文件,其中,每個文件占一表目,由文件名和文件說明信息組成,這樣的表稱為一級文件目錄。一級文件目錄的主要功能是實現了按名存取的功能,比較簡單。一級文件目錄要求文件名和文件之間有一一對應的關系,即:不允許兩個文件有相同的名稱。 8-13:樹型目錄結構是:在多個目錄系統中(除最末一級外),任何一級目錄的目錄項可以描述一個目錄文件,也可以描述一個非目錄文件(數據文件),而數據文件一定在樹葉上,這樣,就構成了一個樹形層次結構 8-14:多級目錄中,文件的路徑名是由根目錄到該文件的通路上所有目錄文件符號名和該文件符號名組成的字符串,相互之間用分隔符分隔。 8-15:當前目錄又稱值班目錄,它是當前用戶正在使用的文件所在的目錄,當指定當前目錄后,用戶對文件的所有訪問都是相對于“當前目錄”進行時。這時,文件路徑名是由“當前目錄”到信息文件的通

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