天津理工大学操作系统期末考试复习 2020

课程号 0668036

简答范围

1.1 进程和线程的概念

进程：是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的基本单位。

线程：是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，本身不拥有系统资源。

1.2 进程特征组成

动态性、并发性、独立性、异步性、结构性

1.3 进程状态和转移

2. 死锁

概念：指多个进程因竞争资源造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将无法向前推进。

原因：系统资源的竞争、进程推进顺序非法

必要条件：互斥、不剥夺、请求和保持、循环等待

预防：
① 破坏不剥夺条件：允许进程还未执行完成时释放已占有的资源。
② 破坏请求和保持条件：系统要求进程一次性申请整个运行过程中所需要的全部资源，运行期间不在提出请求，等待期间不占有任何资源。
③ 破坏循环等待条件：给资源编号，进程必须按序申请资源。

避免：银行家算法

3. 多级存储管理结构

解释：把不同存储容量、速度、价格的存储器按照层次结构组成多层存储器，并通过管理软件和辅助硬件有机的结合为一个整体。

目前，计算机系统通常采用三级层次结构构成存储系统：高速缓冲存储器cache、主存储器、辅存储器。

4. 虚拟内存的概念和特征

概念：程序装入时，一部分装入内存，其余部分留在外存，操作系统负责在内存和外存调取信息，这样看似为用户提供了比实际内存大得多的存储器称为虚拟存储器。

特征：
① 多次性：允许作业被分成多次调入内存运行。
② 对换性：无须在作业运行时一直常驻内存，允许作业运行时进行掉进和调出。
③ 虚拟性：逻辑上扩充内存的容量，让用户看到的内存容量远大于实际的内存容量。

5. 段式存储与页式存储

分段存储：按照用户进程中的自然段划分逻辑空间，并分配一段地址空间（段内要求连续，段间不要求连续）。

优点：方便编程、信息保护和共享、动态增长、动态链接
缺点：会产生外部碎片

分页存储：将用户程序的地址空间分为若干个固定大小的区域，称为"页"，相应地将内存空间分为若干个物理块或页框，页和块大小相同，这样可以将程序的任一页放入物理块中。

优点：没有外部碎片，每个内碎片不超过页的大小
缺点：程序需要全部装入内存

拓展：段页式存储管理吸取了段式管理和页式管理的优点，用分段方法分配和管理用户地址空间，用分页方法管理物理存储空间。

相同点比较：
都采用离散分配方式来提高内存利用率，通过地址变换机构实现地址变换。

不同点比较：
① 划分目的不同，页是信息的物理单位，由于系统管理需要。而段是信息的逻辑单位，目的是为了更好满足用户需要。
② 页的大小固定，由系统决定，是机器硬件实现的。段的长度不固定，取决于用户编写的程序。
③ 描述方式不同，分页的作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间是二维的。

6. IO控制方式

程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式、通道控制方式

7. Spooling、虚拟设备

Spooling组成：磁盘上的输入井和输出井、内存上的输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程和输出进程。

Spooling特点：提高了I/O速度，缓解了CPU和低速I/O设备之间速度不匹配的矛盾；将独立设备改造为共享设备；实现了虚拟设备功能。

虚拟设备：通过虚拟技术将一台独占设备虚拟成多台逻辑设备，供多个用户进程同时使用。

8. 驱动程序处理流程

① 将抽象要求转换为具体要求
② 对服务请求进行校验
③ 检查设备的状态
④ 传送必要的参数
⑤ 启动I/O设备

9. 中断程序处理流程

① 测定是否有未响应的中断信号
② 保护被中断进程的CPU环境
③ 转入相应的设备处理程序
④ 中断处理
⑤ 恢复CPU的现场并退出中断

10. 文件系统的组成和功能

组成（三部分）：文件系统的接口，对对象操纵和管理的软件集合，对象及属性。

功能：
① 对文件存储空间的管理
② 对文件目录的管理
③ 用于将文件的逻辑地址转换为物理地址的机制
④ 对文件读和写的管理
⑤ 对文件的共享与保护等功能

大题范围

请自行查找例题，不过多阐述。