作業系統基礎知識
引入：上次課我們學習了作業系統基礎知識中的幾個重要知識——程序管理，除了這個，作業系統還有其他幾個部分的功能。今天我們繼續學習其他功能。
同學們一定要在課後多查閱相關資料來學習更多的基礎知識，並完成練習。
正課：3 儲存管理
3.1 主存保護
1） 儲存器的層次結構
2） 位址重定位
3） 儲存管理的功能
3.2 分割槽儲存管理
1） 固定分割槽：碎片或零頭的概念
2） 可變分割槽
四種分配演算法：
（1）最佳適應演算法
（2）最差適應演算法
（3）首次適應演算法
（4）迴圈首次適應演算法
3） 可重定位分割槽
4） 分割槽的保護問題
歷年試題：
假設某計算機系統的記憶體大小為256k，在某一時刻記憶體的使用情況如圖a所示。此時，若程序順序請求20k、10k、5k的儲存空間，系統採用（22）演算法為程序依次分配記憶體，則分配後的記憶體情況如圖b所示。
圖a圖b
（22）a．最佳適應 b．最差適應 c．首次適應 d．迴圈首次適應
答案：b
2023年程式設計師
若記憶體採用固定分割槽管理方案，在已分配區可能會產生未用空間，通常稱之為（23）。
（23）a．廢塊 b．空閒頁面 c．碎片 d．空閒簇
答案：c
網路管理員 （2023年5月上午試題16）
在下列儲存管理方案中，（16）是解決記憶體碎片問題的有效方法。
（16）a．單一連續分配 b．固定分割槽 c．可變分割槽 d．可重定位分割槽
答案 d
3.3 分頁儲存管理
1）純分頁儲存管理
（1）分頁原理
（2）位址結構
邏輯位址a，頁面大小為l ，則p=int[a/l], d=[a]modl
邏輯位址4101b，頁面大小為1k ，則p=int[a/l]=4, d=[a]modl=5
（3）位址變換過程
（程式設計師 2023年11月上午試題50）
在分頁儲存管理系統中，位址由頁號和頁內位址組成。下圖所示頁式管理的位址結構中，__(50)__ 。
(50)a. 頁面的大小為1k，最多有16m個頁
b. 頁面的大小為2k，最多有8m個頁
c. 頁面的大小為4k，最多有1m個頁
d. 頁面的大小為8k，最多有2m個頁
答案：c
練習：頁式儲存系統的邏輯位址是由頁號和頁內位址兩部分組成.假定頁面的大小為4k,位址變換過程如下圖所示,圖中邏輯位址用十進位制表示.
圖中有效位址經變換後,十進位制實體地址a應為（17）。
（17）a．33220 b．8644 c．4548 d．2500
答案：a
3.4 分段儲存管理
1）分段儲存管理方式的引入
2）分段的基本原理
3.5 虛存儲存管理
1）虛擬儲存器的引入
（1）區域性性原理
（2）虛擬儲存器的定義
（3）虛擬儲存器的實現
2）請求分頁的硬體支援
3）頁面置換演算法
（1）最佳(optimal)置換演算法（opt）
是一種理論上的置換演算法，原則是：「淘汰在將來再也不被訪問的或者在最遠的將來才被訪問的頁面」
（2）先進先出(fifo)置換演算法
先進先出（fifo）其做法是當要進行頁面淘汰時，總是把最早進入記憶體的頁面作為淘汰的物件
（3）最近最久未使用（lru:least recently used）置換演算法：最近最久未用（lru）頁面淘汰演算法檢查這些淘汰物件的被訪問時間，總是把最長時間未被訪問過的頁面淘汰出去。
這是一種基於程式區域性性原理的淘汰演算法。也就是說，該演算法認為如果乙個頁面剛被訪問過，那麼不久的將來被訪問的可能性就大；否則被訪問的可能性就小。
習題：虛擬儲存管理系統的基礎是程式的（1）理論。這個理論的基本含義是程式執行時往往會（2）訪問內儲存。
程式的（1）表現在（3）和（4）上。（3）是指最近被訪問的儲存單元可能馬上又要被訪問。（4）是指馬上被訪問的單元，而其附近的單元也可能馬上被訪問。
根據這個理論，denning提出了工作集理論。工作集是程序執行時被頻繁訪問的頁面集合。在程序執行時，如果它的工作頁面都在（5）器內，能夠使用程序有效地執行，否則會出現頻繁的頁面調入/調出現象。
供選擇的答案
（１）ａ．區域性性 ｂ．全域性性 ｃ．動態性 ｄ．虛擬性
（２）ａ．頻繁地 ｂ．均勻地 ｃ．不均勻地 ｄ．全面地
（３）、（４）ａ．資料區域性性 ｂ．空間區域性性
時間區域性性 ｄ．資料全域性性
（５）ａ．外部儲存 ｂ．主儲存 ｃ．輔助儲存 ｄ．虛擬儲存
答案網路管理員 （2023年5月上午試題17）
虛擬儲存器主要由（17）組成。
（17）a．暫存器和軟盤 b．軟盤和硬碟 c．磁碟區域與主存 d．cdrom和主存
答案：c
在乙個請求分頁系統中，假定系統分配給乙個作業的物理塊數為3，並且此作業的頁面走向為4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5時頁面的缺頁率。用fifo置換演算法計算出程式訪問過程中所發生的缺頁情況為（ ） 。
2023年程式設計師
在請求分頁管理中，若採用先進先出 (fifo) 頁面置換演算法，可能會產生「fifo異常」，「fifo異常」指的是 (26) 。
(26) a頻繁地出頁入頁的現象
b 分配的頁面數增加，缺頁中斷的次數也可能增加
c 程序交換的資訊量過大導致系統工作區不足
d 分配給程序的記憶體空間不足使里程無法正常工作
答案： b
4 裝置管理
4.1 裝置管理概述
1）裝置分類
（1）按資料組織分類
（2）按資源分配角度分
（3）按資料傳輸率分
4.2 通道、dma與緩衝技術
1）通道
2）dma 技術
3）緩衝技術
5 檔案管理
5.1 檔案與檔案系統
1、檔案和檔案系統
1）．檔案：具有檔名的一組相關資訊的集合。
2）．檔案系統：負責訪問和管理輔助儲存器上檔案資訊的機構。
通常檔案是由若干個記錄組成的，記錄是一些相關資料項的集合，資料項是資料組織中可以命名的最小邏輯單元。
從系統角度看：檔案系統負責為使用者建立、撤銷、讀寫、修改和複製檔案。
從使用者角度看：檔案系統實現了按名訪問
（網路管理員 2023年11月上午試題16~18）
documents and settings 、winnt和system32 資料夾是不能隨意更改的，因為它們是__(16)__ 。在windows 檔案系統中，__(17)__ 是乙個合法的檔名；__(18)__ 不是合法的可執行檔案的副檔名。
(16)a. windows 的桌面
b. windows 正常執行時所必需的應用軟體資料夾
c. windows 正常執行時所必需的使用者資料夾
d. windows 正常執行時所必需的系統資料夾
(17)a. dyx03 explorer*.arj
c. hewlett<
(18)a. exe c. rar
< > 」
答案：(16) d、(17)a、(18)c
6 作業與作業管理
6.1 作業管理
1）作業及相關描述
（1）作業：是使用者向計算機提交任務的任務實體，如一次計算，乙個控制過程等。
（2）系統中的作業通常分成四種狀態
提交狀態、後備狀態、執行狀態、完成狀態
6.2 作業排程
a 先來先服務排程演算法fifo（fcfs）
b 最短作業優先排程演算法：
c 最高響應比優先排程演算法：
響應比＝優先數＝（等待時間＋要求的服務時間）/要求的服務時間
d 優先順序排程：
2023年下網路管理員
作業j1，j2，j3，j4的提交時間和執行時間如下表所示。若採用短作業優先排程演算法，則作業排程次序為（18），平均周轉時間為（19）分鐘（這裡不考慮作業系統的開銷）
（18）a．j3→j4→j2→j1 b．j1→j2→j3→j4
c．j1→j3→j4→j2 d．j4→j3→j2→j1
（19）a．45 b．58.5 c．64.5 d．72
答案：c a
2023年程式設計師
系統中的四個作業，它們的到達時間、執行時間、開始時間、完成時間和周轉時間如下表所示，該系統採用的作業排程演算法是（a）。
a：（1）先來先服務2）短作業優先
（3）響應比高者優先 （4）不能確定
答案：3
作業系統原理知識總結
第一章作業系統的定義 作業系統是乙個大型的程式系統，它負責計算機的全部軟 硬體資源的分配 排程工作，控制協調多個任務的活動，實現資訊的訪問保護，並提供使用者介面，使使用者獲得良好的工作環境。作業系統的基本功能 儲存器管理功能 處理機管理功能 裝置管理功能和檔案管理功能。作業系統的特徵 併發特徵 共享...
作業系統知識點
第一章作業系統引論 1 作業系統的概念 作業系統是配置在計算機硬體上的第一層軟體，是對硬體系統的首次擴充。它在計算機系統中佔據了特別重要的地位。2 作業系統的特徵 併發性 並行與併發 引入程序 引入執行緒 共享性 互斥共享方式 同時訪問方式 虛擬技術 時分復用技術 空分復用技術 非同步性 3 離線輸...
UNIX作業系統重點知識
第一單元 網路作業系統概述 1 作業系統 os，operating system 是若干程式模組的集合，它們能有效地組織和管理計算機系統中的硬體及軟體資源，合理地組織計算機工作流程，控制程式的執行，並向使用者提供各種服務功能，使得使用者能夠靈活 方便 有效地使用計算機，使整個計算機系統能夠高效執行。...