《操作系統(tǒng)》名詞解釋總結（3）

27、UNIX系統(tǒng)的存儲管理

1、對換（Swapping）技術：這就是前面我們所學的虛擬存儲器在UNIX中的應用。磁盤上設置開辟一個足夠大的區(qū)域，為對換區(qū)。當內存中的進程要擴大內存空間，而當前的內存空間又不能滿足時，則可把內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存。因而，對換區(qū)可作為內存的邏輯擴充，用對換技術解決進程之間的內存競爭。

UNIX對內存空間和對換區(qū)空間的管理都采用最先適應分配算法。

2、虛擬頁式存儲管理技術。 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)常駐內存。其余兩個區(qū)段占用進程空間，是進程中非常駐內存部分。

通過頁表和硬件的地址轉換機構完成虛擬地址和物理地址之間的轉換。

28、UNIX系統(tǒng)的I/O系統(tǒng)

緩沖技術：這個技術就是前面我們學過的虛擬設備（SPOOL技術）在UNIX中的實際應用UNIX采用緩沖技術實現(xiàn)設備的讀寫操作。

29、進程的調度

我們使用不同的調度是為了優(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，縮短響應時間。

30、頁式存儲管理中為什么要設置頁表和快表？

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關系，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。

31、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構（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。

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“頁面調度”算法選擇適當?shù)捻撁嬲{出主存換入所需的頁面。

32、死鎖的防止（簡單應用）

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。

33、死鎖的避免（簡單應用）

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得到需要的全部資源，則稱系統(tǒng)處于“安全狀態(tài)”。

34、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。

35、中斷的響應

中斷響應 （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”。

中斷響應過程中，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。

36、中斷處理 （軟件即操作系統(tǒng)操作）

操作系統(tǒng)的中斷處理程序對中斷事件進行處理時，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)建相應的處理進程進入就緒隊列。

37、闡述硬件的中斷裝置的作用

答：中斷是計算機系統(tǒng)結構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。）

38、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與外圍設備的并行工作能力，以及各外圍設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。