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第一章

存储程序式计算机的结构：控制器，运算器，存储器，I/O设备特点：集中顺序过程控制

多道程序设计技术：在计算机主存中存放几道相互独立的程序，是他们在管理程序的控制下，相互穿插的运行。

分时技术：吧处理机时间划分成很短的时间片，轮流地分配给各个联机作业使用，如果某个作业在分配的时间片用完之前还未完成计算，该作业就暂时中短，等待下一轮继续计算。

OS定义： *** 作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机系统软，硬件资源的分配和管理，控制和协调并发活动，提供用户界面，使用户获得良好的工作环境。

OS特性：并发，共享，不确定性。

OS资源管理功能：处理机分配，存储管理，设备管理，软件资源管理。

Unix属于交互式多用户分时系统。

第二章

*** 作系统虚拟机：在裸机上配置了 *** 作系统程序后就构成了os虚拟机。

处理机的态即处理机的工作状态。分为管态和用户态。

管态：os的管理程序执行时机器所处的状态。

用户态：用户程序执行时机器所处的状态。

中断：某个事件发生时，系统终止现行的程序，引出处理该事件程序进行处理，处理完毕后返回断点，继续执行。引进中断是为了实现并发活动，为了实现计算机系统的自动化。

中断的类型：（1）I/O中断（2）外中断（3）机器故障中断（4）程序性中断（5）访管中断

强迫性中断不是正在运行的程序所期待的。自愿中断是运行的程序所期待的事件。

中断响应：当中央处理机发现已有中断请求时，中止现行程序执行，并自动引出中断处理程序的过程。实质是：交换执行指令地址和处理器状态。

程序状态字PSW：机器将反映其运行转台的一组信息集中在一起。两部分有PC（现行程序计数器）PS（状态字寄存器）

向量中断：当中断发生时,由中断源引导处理机进入中断服务程序的中断过程。

中断向量表：系统中所有中断类型的中断向量放在一起。

第三章

系统功能调用：用户程序调用 *** 作系统提供的功能。

处理机程序分为那几个作业步骤：编辑，编译，连接，运行

静态连接和动态链接的区别：静态连接是将所需的外部函数连接到目标文件中形成一个完整的主存映像文件。动态链接是将这一连接工作延迟到程序运行的时候进行。

用户 *** 作系统的接口是用户界面。

*** 作系统提供的用户界面： *** 作界面和程序界面。

第四章：

进程的三种基本状态：就绪，运行，等待

互斥：在os中，当某一进程正在访问某一存储区域时，就不允许其他进程来读出或者修改该存储区的内容。

同步：并发进程在一些关键点上可能需要互相等待与互通消息，这种相互制约的等待与互通信息称为进程同步。

第五章

资源管理的目的：为用户提供一种简单而有效的使用资源的方法，充分发挥各种资源的作用。功能：（1）资源数据结构的描述（2）确定资源的分配原则和调度原则（3）执行资源分配（4）存取控制和安全保护。

资源描述器：描述各类资源的最小分配单位的数据结构。结构：资源名，资源类型，最小分配单位的大小，最小分配单位的地址，分配标志，描述器链接信息，存取权限，密级，最后一次存取时间，记账信息，资源其他特性。

请求资源的对象是作业和进程。

死锁：在2个或多个并发进程中，如果每个进程持有某种资源而又都等待着别的进程释放它或它们现在保持着的资源，在未改变这种状态之前都不能向前推进，称这一组进程产生了死锁。产生原因：当系统中两个或多个进程因申请资源得不到满足而等待时，若各进程都没有能力进一步执行时，系统就发生死锁。产生死锁的4各必要条件：（1）互斥条件（2）不剥夺条件（3）占有并等待（4）环路条件。预防：分为静态预防<预先分配所有共享的资源>和动态避免<资源的动态分配>2种。避免：采用某种算法来预测是否有可能发生死锁，若存在可能性，就拒绝企图获得资源的请求。解决死锁的策略：1.有序资源分配法2.银行家算法

第六章

处理机的多级调度分为两级：作业调度和进程调度。适用于多用户批处理OS

作业调度的功能：（1）确定数据结构（2）确定调度算法（3）分配资源（4）善后处理

作业控制块jcb主要结构包括：作业名，作业类型，作业状态，作业对系统资源的要求，资源使用情况，优先级等。

第七章

时间分片与空间分片的区别：时间分片是针对处理机而言，空间分片是针对主存而言。

主存分片的方式：分区分配和分页分配。

存储管理的功能：（1）映射逻辑地址到物理主存地址（2）在多用户之间分配物理主存（3）对各用户区的信息提供保护措施（4）扩充逻辑主存区

页式系统需要解决的问题：（1）页式系统的地址映射（2）请调策略（3）放置策略（4）淘汰策略

页表概念：为了保证程序能够正确的运行，必须在执行每条指令时将程序中的逻辑地址变换为实际的物理地址，即进行动态重定位。页表的物理结构：（1）由cache构成（2）由内存构成（3）由硬件构成（4）由内存和硬件构成

虚拟存储器：计算机系统在处理应用程序时，只装入部分程序代码和数据就启动其运行，由os和硬件配合完成主存和外围联机存储器之间的信息的动态调度，这样的计算机系统就好像为用户提供了一个其存储容量比实际主存大得多的存储器，这个存储器为虚拟存储器。

由硬件实现的映射属于动态地址映射，硬件指的是基址寄存器。

第八章

设备独立性：用户在编制程序时所使用的设备与实际使用的设备无关，也就是在用户程序中仅使用逻辑设备名。

早期的计算机由于结构较为简单，存储容量小，并不需要过多的的存储管理。

随着计算机和程序越来越复杂，使得存储管理成为必要。

单一连续分配是最简单的内存分配方式

只能在单用户、单进程的 *** 作系统中使用

固定分区分配是支持多道程序的最简单存储分配方式

内存空间被划分为若干固定大小的区域

每个分区只提供给一个程序使用，互不干扰

根据进程实际需要，动态分配内存空间

不需要新建空闲链表节点

只需要把空闲区的容量增大为包括回收区的容量即可

将回收区和空闲区合并

新的空闲区使用原来回收区的地址

将两个空闲区和中间的回收区合并

新的空闲区使用空闲区1的地址

为回收区创建新的空闲节点

将该节点插入到相应的空闲区链表中

上面的部分主要是从物理的角度讲解内存管理，这部分主要是讲解 *** 作系统是怎么管理进程的内存空间。

字块 是相对于物理设备的定义， 页面 是相对逻辑空间的定义。

页式存储管理主要是将进程逻辑空间等分成若干大小的页面，相应的把物理内存空间分成与页面大小的物理块，以页面为单位把进程空间装进物理内存中分散的物理块。

页面大小应该适中，过大难以分配，过小内存碎片过多，通常是512B~8K。

页表 记录进程逻辑空间于物理空间的映射

在页式存储管理， 页地址 = 页号 + 页内偏移

现代计算机系统中，可以支持非常大的逻辑 地址空间(2 32~2 64)，这样，页表就 变得非常大，要占用非常大的内存空间，如， 具有32位逻辑地址空间的分页系统，规定页 面大小为4KB，则在每个进程页表中的页表 项可达1M(2^20)个，如果每个页表项占用 1Byte，故每个进程仅仅页表就要占用1MB 的内存空间。

为了解决这个问题，引入了多级页表。

多级页表有一个根页表，每一个字块指向了内存中的一片空间，这块空间存储的是二级页表。以此类推，最后一级页表指向的字块才是进程实际使用的内存。通过这种分级机制，大大减少了进程中页表数占用的空间。

段式存储管理将进程逻辑空间划分成若干段(非等分），段的长度由连续逻辑的长度决定。

例如一个程序有主函数MAIN、子程序段X、子函数Y等，这个时候会根据每一个函数的逻辑长度来分配逻辑空间。

页表由 页号 和 基址 组成，但在段式存储管理中由于每一段的长度是不固定的，段表由 段号 、 基址 以及 段长 组成。

在段式存储管理， 段地址 = 段号 + 段内偏移

分页可以有效提高内存利用率(虽然说存在页内碎片)

分段可以更好满足用户需求

两者结合，形成段页式存储管理

先将逻辑空间按段式管理分成若干段，再把段内空间按页式管理等分成若干页。

在段页式存储管理中， 段页地址 = 段号 + 段内页号 + 页内地址

有些进程实际需要的内存很大，超过物理内存的容量。

由于 *** 作系统的多道程序设计，使得每个进程可用物理内存更加稀缺。

不可能无限增加物理内存，物理内存总有不够的时候，于是便有了虚拟内存的概念。

虚拟内存是 *** 作系统内存管理的关键技术，使得多道程序运行和大程序运行成为现实，她通过将进程所使用的内存进行划分，将部分暂时不使用的内存放置在辅存。

根据局部性原理，程序运行时，无需全部装入内存，装载部分即可。如果访问页不在内存，则发出缺页中断，发起页面置换。

从用户层面看，程序拥有很大的空间，即是虚拟内存。

虚拟内存实际是对物理内存的补充，速度接近于内存，成本接近于辅存。

置换算法一般有先进先出算法(FIFO)、最不经常使用算法(LFU)、最近最少使用算法(LRU)。

从计算机组成原理篇章中，我们可以知道，CPU的高速缓存没有数据时，需要从主存中加载数据。此时若主存中也没有数据，则需要从辅存中载入页面数据。

内存替换策略发生在Cache-主存层次、主存-辅存层次。Cache-主存层次的替换策略主要是为了解决 速度问题 ，

主存-辅存层次则。主要是为了解决 容量问题 。

顺序文件是指按顺序存放在存储介质中的文件，例如磁带的存储特性使得磁带文件只能存储顺序文件。

顺序文件是所有逻辑文件当中存储效率最高的。

可变长文件不适合使用顺序文件格式存储，索引文件是为了解决可变长文件存储而发明的一种文件格式，索引文件需要配合索引表完成存储的 *** 作。

目录的层级结构是树状的，成为目录树。

目录树中任何文件或目录都只有唯一路径。

对CPU而言，凡是对CPU进行数据输入的都是输入设备，凡是CPU进行数据输出的都是输出设备。

缓冲区主要是解决CPU与IO设备的速率不匹配的问题，减少CPU处理IO请求的频率，提高CPU与IO设备之间的并行性。

专用缓冲区只适用于特定的IO进程，当这样的IO进程比较多时，对内存的消耗也很大，所以 *** 作系统划出可供多个进程使用的公共缓冲区，称之为缓冲池。

SPOOLing技术是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，利用高速共享设备将低速的独享设备模拟为高速的共享设备，逻辑上，系统为每一个用户都分配了一台独立的高速独享设备，是一种虚拟设备技术。

SPOOLing技术把同步调用低速设备改为异步调用。在输入、输出之间增加了排队转储环节(输入井、输出井)，SPOOLing负责输入(出)井与低速设备之间的调度，逻辑上，进程直接与高速设备交互，减少了进程的等待时间。

在计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题。辅助存储器用于扩大存储空间。

存储系统的性能在计算机中的地位日趋重要，主要原因是：

1、冯诺伊曼体系结构是建筑在存储程序概念的基础上，访存 *** 作约占中央处理器（CPU）时间的70%左右。

2、存储管理与组织的好坏影响到整机效率。

3、现代的信息处理，如图像处理、数据库、知识库、语音识别、多媒体等对存储系统的要求很高。

扩展资料：

移动存储特点：

1、获国家保密局认证，安全可靠；

2、与加密系统无缝结合，防护能力倍增；

3、 国内首创，将普通U盘变为加密U盘，彻底解决U盘的方便性带来的风险；

4、 采用双因子认证技术；

5、专用加密移动存储与系统无缝结合，管理更流畅；

6、功能多样，可满足各种不同需求的保密要求；

7、 完善的审计功能，随时掌握U盘持有人的行为。

移动存储功能：

1、集中注册与授权。可通过注册信息实现U盘身份识别和介质追踪；

2、主机身份认证。所有安装客户端的计算机都须经管理员分配实名信息后方可使用；

3、加密上锁。对加密上锁后的U盘需要用户进行身份认证；

4、访问控制。可灵活控制移动存储介质注册策略和信息，设定允许使用的计算机或租；

5、外出拷贝。拷入U盘内的数据可与外界的计算机进行数据交互使用，也可实现定向拷贝；

6、用户审计。移动管理存储系统提供详细的审计记录及审计报告。

主存储器：

存放指令和数据，并能由中央处理器直接随机存取的存储器，有时也称 *** 作存储器或初级存储器。主存储器的特点是速度比辅助存储器快，容量比高速缓冲存储器大。

计算机存储介质：

计算机存储介质是计算机存储器中用于存储某种不连续物理量的媒体。计算机存储介质主要有半导体、磁芯、磁鼓、磁带、激光盘等。

参考资料来源：百度百科——存储系统

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