Question

《操作系统》名词解释总结（3）

Answer 1

27、UNIX系统的存储管理

　　1、对换（Swapping）技术：这就是前面我们所学的虚拟存储器在UNIX中的应用。磁盘上设置开辟一个足够大的区域，为对换区。当内存中的进程要扩大内存空间，而当前的内存空间又不能满足时，则可把内存中的某些进程暂换出到对换区中，在适当的时候又可以把它们换进内存。因而，对换区可作为内存的逻辑扩充，用对换技术解决进程之间的内存竞争。

　　UNIX对内存空间和对换区空间的管理都采用最先适应分配算法。

　　2、虚拟页式存储管理技术。 UNIX把进程的地址空间划分成三个功能区段：系统区段、进程控制区段、进程程序区段。系统区段占用系统空间，系统空间中的程序和数据常驻内存。其余两个区段占用进程空间，是进程中非常驻内存部分。

　　通过页表和硬件的地址转换机构完成虚拟地址和物理地址之间的转换。

　　28、UNIX系统的I/O系统

　　缓冲技术：这个技术就是前面我们学过的虚拟设备（SPOOL技术）在UNIX中的实际应用UNIX采用缓冲技术实现设备的读写操作。

　　29、进程的调度

　　我们使用不同的调度是为了优化，具体说来是提高处理器利用率，增大吞吐量，减少等待时间，缩短响应时间。

　　30、页式存储管理中为什么要设置页表和快表？

　　在页式存储管理中，主存被分成大小相等的若干块，同时程序逻辑地址也分成与块大小一致的若干页，这样就可以按页面为单位把作业的信息放入主存，并且可以不连续存放，为了表示逻辑地址中的页号与主存中块号的对应关系，就需要为每个作业建立一张页表。

　　页表一般存放在主存中，当要按给定的逻辑地址访问主存时，要先访问页表，计算出绝对地址，这样两次访主存延长了指令执行周期，降低了执行速度，而设置一个高速缓冲寄存器将页表中的一部分存放进去，这部分页表就是快表，访问主存时二者同时进行，由于快表存放的是经常使用的页表内容，访问速度很快，这样可以大大加快查找速度和指令执行速度。

　　31、虚拟存储器

　　虚拟存储器是为“扩大”主存容量而采用的一种设计技巧，就是它只装入部分作业信息来执行，好处在于借助于大容量的辅助存储器实现小主存空间容纳大逻辑地址空间的作业。

　　虚拟存储器的容量由计算机的地址结构（地址总线位数）决定。如32位的，则的虚存容量为2^32=4294967296B=4GB。

　　叙述页式虚拟存储器的基本原理。

　　页式虚拟存储器是在页式存储的基础上实现虚拟存储器的，其工作原理是：

　　首先把作业信息作为副本存放在磁盘上，作业执行时，把作业信息的部分页面装入主存，并在页表中对相应的页面是否装入主存作出标志。

　　作业执行时若所访问的页面已经在主存中，则按页式存储管理方式进行地址转换，得到绝对地址，否则产生“缺页中断”由操作系统把当前所需的页面装入主存。

　　若在装入页面时主存中无空闲块，则由操作系统根据某种“页面调度”算法选择适当的页面调出主存换入所需的页面。

　　32、死锁的防止（简单应用）

　　1、系统出现死锁必然出现以下情况：

　　1）互斥使用资源

　　2）占有并等待资源

　　3）不可抢夺资源

　　4）循环等待资源

　　2、死锁的防止策略：破坏产生死锁的条件中的一个就可以了。

　　常用的方法有：静态分配、按序分配、抢夺式分配3种。

　　33、死锁的避免（简单应用）

　　1、死锁的避免是让系统处于安全状态，来避免发生死锁。

　　安全状态：如果操作系统能保证所有的进程在有限的时间内得到需要的全部资源，则称系统处于“安全状态”。

　　34、银行算法是怎样避免死锁的：

　　计算机银行家算法是通过动态地检测系统中资源分配情况和进程对资源的需求情况，在保证到少有一个进程能得到所需要的全部资源，从而能确保系统处于安全状态进，才把资源分配给申请者，从而避免了进程共享资源时系统发生死锁。

　　采用银行家算法时为进程分配资源的方式：

　　1）对每一个首次申请资源的进程都要测试该进程对资源的的需求量。如果系统现存资源可以满足他的需求量，就按当前申请量为分配资源。 否则推迟分配。

　　2）进程执行中继续申请资源时，先测试该进程已占用资源数和本次申请资源总数有没有超过需求量。超过就不分配。

　　若没有超过，再测试系统现存资源是否满足进程尚需的资源量，满足则按当前申请量分配，否则也推迟分配。

　　总之，银行家算法要保证分配资源时系统现存资源一定能满足至少一个进程所需的全部资源。

　　35、中断的响应

　　中断响应 （硬件即中断装置操作）

　　处理器每执行一条指令后，硬件的中断位置立即检查有无中断事件发生，若有中断事件发生，则暂停现行进程的执行，而让操作系统的中断处理程序占用处理器，这一过程称为“中断响应”。

　　中断响应过程中，中断装置要做以下三项工作：

　　1） 是否有中断事件发生

　　2）若有中断发生，保护断点信息

　　3） 启动操作系统的中断处理程序工作

　　中断装置通过“交换PSW”过程完成此项任务。

　　36、中断处理 （软件即操作系统操作）

　　操作系统的中断处理程序对中断事件进行处理时，大致要做三方面的工作：

　　1）保护被中断进程的现场信息

　　2）分析中断原因

　　根据旧PSW的中断码可知发生该中断的具体原因。

　　3）处理发生的中断事件

　　请求系统创建相应的处理进程进入就绪队列。

　　37、阐述硬件的中断装置的作用

　　答：中断是计算机系统结构一个重要的组成部分。在中断机制中的硬件部分（中断装置）的作用就是在CPU每执行完一条指令后，判别是否有事件发生，如果没有事件发生，CPU继续执行；若有事件发生，中断装置中断原先占用CPU的程序的执行，把被中断程序的断点保存起来，让操作系统的处理服务程序占用CPU对事件进行处理，处理完后，再让被中断的程序继续占用CPU执行下去。

　　（所以中断装置的作用总的来说就是使操作系统可以控制各个程序的执行。）

　　38、操作系怎样让多个程序同时执行？

　　答：中央处理器在任何时刻最多只能被一个程序占用。通过中断装置系统中若干程序可以交替地占用处理器，形成多个程序同时执行的状态。利用CPU与外围设备的并行工作能力，以及各外围设备之间的并行工作能力，操作系统能让多个程序同时执行。