2022年操作系统知识 3.pdf

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1、操作系统知识1、操作系统的定义：是管理计算机中各种软件、硬件资源的程序和相关文档的集合，是一种系统软件。操作系统能有效的组织和管理系统中的各种软、硬件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并且向用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。操作系统的两个重要作用：通过资源管理，提高系统的使用效率；改善人机界面，向用户提供友好的工作环境。操作系统的4 个特征：并发性、共享性、虚拟性、不确定性。操作系统的5 个管理功能：进程管理、文件管理、存储管理、设备管理、作业管理操作系统的分类：批处理系统，计算机自动、顺序地执行作业流产生的每一个作业，以节省人工操作时间和提高机器的使用效率。分为单道批处理

2、系统和多道批处理系统。优点是同一批内的各作业次次执行，改善了cpu,io 的使用效率，提高了吞吐量。缺点是磁盘需要人工装卸，作业需要人工分类，监督程序易受用户程序破坏，缺少交互性。分时系统，具有如下特征：多路性、独立性、交互性、及时性。实时系统，分为实时控制系统和实时信息处理系统。主要特点有：快速的响应时间、有限的交互能力、高可靠性网络操作系统，使得计算机更有效地共享网络资源，为网络用户提供所需各种服务的软件和有关协议的集合。分布式操作系统，是由多个分散的计算机经网络连接而成，各主机无主次之分。为分布式计算机配置的操作系统称为分布式操作系统。微机操作系统嵌入式操作系统2、研究操作系统的观点资源

3、管理的观点：从这种观点看，操作系统的管理对象是计算机系统的资源，操作系统则是管理计算机系统的程序集合。这种观点是在共享的前提下以资源分配、使用和回收为出发点，考虑操作系统各部分程序的功能和算法。虚拟机的观点：操作系统加裸机构成虚拟计算机。虚拟机的观点是从功能分解的角度出发，考虑操作系统的结构，将操作系统分成若干层次，每一层完成特定的功能。3、顺序程序执行时的特征：顺序性、封闭性、可再现性；名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 11 页 -并发程序执行时的特征：非封闭性、程序和机器执行程序的活动不在一一对应、并发程序间的相互制约性。引入进程的原因：由于程序并发执行破坏了程

4、序的封闭性和可再现性，使得程序和执行程序的活动不在一一对应，此时用静态的程序概念已经不能描述系统中程序动态执行的过程，所以引入了进程。4、进程的定义：就是程序的一次执行，该程序可以和其它程序并发执行。进程的组成：进程通常是由程序、数据及进程控制块（PCB）组成的。进程的程序部分是进程执行时不可修改部分，它描述了进程需要完成的功能；进程的数据部分是进程的可修改部分；进程控制块是进程的描述信息和控制信息，是进程存在的惟一标志。进程和程序的区别是：进程具有状态而程序没有。5、进程的状态及状态间的切换三态模型：运行、就绪、阻塞。五态模型：新建态、终止态、运行、就绪、阻塞。新建态：对应于进程刚刚被创建时

5、还没有被提交，并等待系统完成创建进程的所有必要信息的状态。整个过程分为两个阶段，一是为一个新建进程创建必要的管理信息，另一是让进程进入就绪状态。因为有了新建态，操作系统可以根据系统的性能和主存的容量限制而推迟新建态的提交。终止态也分为两个阶段，一是等待操作系统进行善后处理，另一是释放主存。具有挂起状态的进程状态：当系统资源不能满足所有进程的运行要求时，必须将某些进程挂起，放在磁盘对换区，暂时不参加调度，以平衡系统负载。有这样几个状态：活跃就绪、静止就绪、活跃阻塞、静止阻塞。6、进程的控制，就是对系统中所有进程从创建到消亡的全过程实施有效的控制。操作系统的内核为系统实现进程控制和存储管理提供了有

6、效的控制机制。大多数操作系统内核均包含支撑功能和资源管理功能。支撑功能：中断处理、时钟管理、原语操作。原语是由若干条机器指令构成的，用于完成特定功能的一段程序。内核在执行某些基本操作时往往是通过原语操作实现的。原语在执行过程中不可分割。内核中包含的原语有进程控制、进程通信、资源管理等。资源管理功能：进程管理、存储器管理、设备管理。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 11 页 -7、进程间通信进程间的同步：一般来说，一个进程相对于另一个进程的运行速度是不确定的，即进程是在异步环境下运行。每个进程都以各自独立的不可预知的速度向前推进，但相互合作的进程需要在某些确定点上协调

7、它们的工作，当一个进程到达了这些点后，除非另一进程已完成了某些操作，否则就不得不停下来等等这些操作结束。进程间的互斥：在多道程序系统中，各进程可以共享各类资源，但有些资源一次只能供一个进程使用，称为临界资源(critial resource)。同步是进程间的直接制约问题，互斥是进程间的间接制约问题。临界区(critial section)是对临界资源实施操作的那段程序。互斥临界区管理的原则为：有空即进、无空则等、有限等待、让权等待。8、整形信号量与PV操作整形信号量是一个整形变量，根据控制对象的不同赋不同的值。信号量分为两类：公用信号量：实现进程间的互斥，每个相关进程即可对它施行P操作也可以进

8、行V操作，初值为 1 或资源的数目；私用信号量：实现进程间的同步，只有一个进程可以对它施行P操作，其它进程只能做V操作，初值为0 或某个正整数。信号量 S的物理意义：S 0 表示某资源的可用数，S0 则其绝对值表示阻塞队列中等待该资源的进程数。PV操作是实现进程同步与互斥的常用方法。PV操作是低级通信原语，其中P操作表示申请一个资源，V 操作表示释放一个资源。P操作定义：S:=S-1，若 S 0，则执行 P操作的进程继续执行；否则若S 0，则该进程为阻塞状态，并将其插入阻塞队列。V 操作定义：S:=S+1，若 S 0，则执行 V 操作的进程继续执行；否则，若S 0，则从阻塞状态唤醒一个进程，并

9、将其插入就绪队列，执行V 操作的进程继续执行。利用 PV操作实现进程的互斥：令信号量mutex 的初值为1，当进入临界区时执行P操作，临界区时执行V操作。P(mutex)临界区 V(mutex)怎样利用 PV操作实现进程的同步：可用一个信号量与消息联系起来，当信号量的值为0 时表示希望的消息未产生，当信号量的值为非0 时表示希望的消息已经存在。假定用信号量 S表示某条消息，进程可以通过调用P操作测试消息是否到达，调用 V操作通知消息已准备好。最典型的是单缓冲区的生产者和消费者的同步问题。如果采用PV 操作来实现进程 PA和进程 PB 间的管道通信，并且保证这两个进程并发执行的正确性，则至少需要

10、2 个信号量，信号量的初值分别为0、1。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 11 页 -9、高级通信原语，因为PV 操作不足以描述复杂的进程间的信息交换，所以引入高级通信原语。高级通信原语有这么几种：共享存储系统、消息传递系统、管道通信。进程通信有直接和间接两种方式。间接方式是以信箱以为媒介。10、管程(monitor)：另一种同步机制，采用资源集中管理的方法，将系统中的资源用某种数据结构抽象地表示出来。由于临界区是访问共享资源的代码段，因而建立一个管程来管理进程提出的访问请求。采用这种方式对共享资源的管理就可以借助数据结构及在其上实施操作的若干过程来进行。对共享资源

11、的申请和释放可以通过过程在数据结构上的操作来实现。11、进程调度，在某些系统中一个作业从提交到完成需要经历高、中、低三级的调度。高级调度（又称长调度、作业调度或接纳调度），它决定输入池中的哪个后备作业可以调入主系统做好运行的准备，成为一个或一组就绪进程。中级调度（又称对换调度），它决定处于交换区中的哪个就绪进程可以调入主存，以便直接参与 CPU的竞争。低级调度（又称进程调度），它决定处于主存中的哪个进程使用CPU。调度方式，是指当有更高优先级的进程来到时如何分配CPU。调度的方式分为可剥夺式和不可剥夺式两种。常用的调度算法：先来先服务，主要用于宏观调度，有利于长作业，有利于CPU 繁忙的作业；

12、时间片轮转，主要用于微观调度，提高了并发性和响应时间，最终提高了资源利用率；优先级调度，分为静态和动态两种；多级反馈调度，是在时间片轮转和优先级算法的基础上改进得到。其特点是：照顾了短进程以提高系统吞吐量，照顾 I/O 型进程以获得较好的I/O 设备利用率并缩短响应时间，不必估计进程的执行时间和动态调节优先级。12、死锁：就是指两个以上的进程相互请求对方已经占有的资源时而导致无法继续运行下去的现象。几种会产生死锁的情况：进程推进程顺序不当，同类资源分配不当，PV使用不当。进程资源有向图：由方框、圆圈和有向边3 部分组成。其中资源用方框表示，进程用圆圈表示。在方框中每一个小圆圈代表一个资源。有向

13、边分别代表请求资源和分配资源。死锁产生的原因：因为竞争资源或进程推进顺序非法。进程推进顺序仍是关于进程请求和释放资源的顺序。死锁产生的4 个必要条件：互斥条件、请求保持条件、不可剥夺条件、环路条件。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 11 页 -互斥是说进程对所要求的资源有排它性控制。请求保持是说进程断续地请求资源，但后续的资源被阻塞。环路是指在发生死锁时在进程资源有向图中，每个进程都占有了下一个进程请求的一个或多个资源。死锁的 4 种处理：鸵鸟策略；预防策略，即破坏死锁产生的4 个必要条件之一；避免策略，即精心分配资源，主动回避死锁；检测与解除死锁13、线程传统的进

14、程有两个基本属性，即可拥有资源的独立单位，和可独立调度、分配的基本单位。引入线程后，将传统进程的两个属性分开，线程作为可独立调度和分配的基本单位，进程作为独立拥有资源的单位。因此，用户可以通过创建线程来完成任务，以减少程序并发执行时的时空开销。14、存储器的结构：(寄存器)-缓存主存辅存。虚拟地址，又称为逻辑地址、相对地址、程序地址。它是从0 号单元开始编址，并顺序分配所有的符号名所对应的地址单元，它不是主存中的真实地址。地址空间，又称逻辑地址、虚地址。存储空间，又称物理地址空间，是物理地址的集合。相对地址空间通过地址再定位机构转换到绝对地址空间。重定位：程序的逻辑地址被转换成主存的物理地址的

15、过程称为地址重定位。分为静态重定位和动态重定位。静态地址重定位的优点是无需硬件地址变换机构的支持，它的缺点是必须为程序分配连续的存储区域且执行期间不能扩充不能移动并难以共享；动态地址重定位要依赖于硬件的地址变换机构。它解决了静态重定位的各种缺点。进行存储管理的目的是：对主存空间进行分配和管理；主存扩充；存储保护；提高空间的利用率。主存扩充技术，通过交换和覆盖实现，其中交换是由操作系统实现，覆盖是由操作系统提供覆盖机制但由用户进行控制。15、分区存储管理，按分区方式的不同分为固定分区、可变分区、可重定位分区。可变分区有4 种请求和释放分区的算法：最佳适应算法、最差适应算法、首次适应算法、循环首次

16、适应算法。为减少分区碎片而使用的可重定位算法，基本思想是移动所有已分好的分区，使其靠拢成为连续区域。分区保护管理：有2 种方法。一是“上界/下界寄存器”，另一种是“基址/限长寄存器”的名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 11 页 -方法。其中上界寄存器和基址寄存器都是放的作业的装入地址。下界寄存器放作业的结束地址，限长寄存器放作业的长度。因此调入作业所需要的物理地址必需满足：上界寄存器物理地址下界寄存器或基址寄存器物理地址物理地址限长寄存器分区管理方案是解决多道程序共享主存的可行方案，但它要求用户的程序必须装入地址连续的空间中。16、页式存储管理分页原理：将一个进程的

17、地址空间划分成若干大小相等的区域，称为页。相应地将主存空间划分成与页相同大小的若干物理块，称为块或页框。在为进程分配主存时，将进程中若干页分别装入多个不相邻的块中。地址结构由2 部分组成：页号页内地址页表：又称为页面映射表。作用是实现从页号到物理块号的地址映射。快表：是页表方式的改良，是在地址映射机构中增加一个联想存储器（是由一组高速存储器组成），这就是所谓的快表。它用来保存当前访问频率最高的少数活动页的页号及相关信息。另外还有一种方法是增加高速寄存器来保存页表，但这样的成本太大。两级页表机制：是为了减少页表占用的连续地址空间，而提出的方法。使用两级或多级页表机制来存储页表。17、分段存储管理

18、原理：在分段式存储管理系统中，为每个段分配一个连续的分区，而进程中的各个段可以离散地分配到主存的不同分区中。在系统中为每个进程建立一张段映射表，简称段表。每个段在表中占有一个项，记录该段在主存中的起始地址（基址）和段的长度。进程在执行时，通过查段表来找到每个段所对应的主存区。因此，段表实现了逻辑段到物理主存区的映射。分段系统的地址结构：段号(名)段内地址特点：段是信息的逻辑单位，因此分段的一个突出优点是易于实现段的共享，即若干个进程共享一个或多个段，而且对段的保护也很简单。在分页系统中，虽然也能实现程序和数据的共享，但远不如分段系统方便。段页式存储管理，原理是先将主存划分为大小相等的存储块（页

19、框），再将用户程序按程序的逻辑关系分为若干个段，为每个段命名，然后将每个段划分为若干个页，以页架为单位离散分配。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 11 页 -段页式系统的地址结构：段号段内页号页内地址18、虚拟存储管理程序的局部性：时间局限性和空间局限性。前者指程序中的某条指令或某个存储单元一旦被执行或访问，则在不久的将来可能会再次发生（因为程序中存在着大量的循环操作）；后者指一旦程序访问了某个存储单元，则不久的将来该存储单元附近的存储单元也最有可能被访问（因为程序是顺序执行的）。虚拟存储器，从用户的角度看，是这样一个系统，它所具有的主存容量比实际主存容量大得多。它

20、是根据局部性原理，在一个作业运行之前只把部分程序和数据装入主存，其余部分留在磁盘上。如果要访问的页或段未在主存中(称为缺页或缺段)则将它们调入主存。虚拟存储器的实现：请求分页系统，它是在分页系统的基础上，增加了请求调页和页面置换功能后所形成的页式虚拟存储系统。请求分段系统，它是在分段系统的基础上，增加了请求调段和段置换功能后所形成的段式虚拟存储系统。请求段页式系统，它是在段页式基础上，增加了请求调页和页面置换功能后所形成的段页式虚拟存储系统。其中请求分页系统是目前常用的一种虚拟存储器方式。其页面置换算法的好坏直接影响系统性能，不当的置换算法可能会导致系统“抖动”。常用的页面置换算法有：最佳置换

21、算法、先进先出置换算法、最近最久未使用置换算法和最近未用置换算法。虚拟存储器的特征：离散性、多次性、对换性、虚拟性。工作集的概念是指在某段时间间隔里，进程实际要访问的页面的集合。虚存容量不是无限的，它受主存和外存可利用的总容量限制；虚存还受计算机总线地址结构限制。虚存的扩大是以牺牲CPU工作时间和主存与外存交换时间为代价的。虚存是由操作系统调度，采用主存外存交换技术，各道程序在必须使用时调入主存，不用的程序则调出主存。19、设备管理，包括各种设备分配、缓冲区管理和实际物理I/O 设备操作，通过管理达到提高设备利用率和方便用户使用的目的。设备的分类按数据组织分为：块设备，如磁带、磁盘字符设备，如

22、打印机、交互式终端按资源分配分为：独占设备，如打印机共享设备，如磁盘虚拟设备，如利用假脱机技术将一台独占设备变为多个用户共享的逻辑设备。按数据传输速率：低速设备，如键盘、鼠标名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 11 页 -中速设备，如打印机高速设备，如磁盘设备管理的目标是如何提高设备的利用率，为用户提供方便统一的界面。设备管理的任务是保证在多道程序环境下，当多个进程竞争使用设备时，按一定策略分配和管理各种设备，控制设备的各种操作，完成I/O 设备与主存之间的数据交换。20、I/O 软件IO 设备管理软件分为4 层：由低到高为中断处理程序设备驱动程序与设备无关的系统软件

23、用户级软件设备驱动程序是直接同硬件打交道的软件模块，它与 IO 设备的硬件结构有密切的联系。它的任务就是接受来自与设备无关的上层软件的抽象请求，进行与设备有关的处理。设备的 IO 方式：通道，使数据的传输独立于CPU，CPU只须向通道发出IO 命令，由通道完成IO 任务后再向 CPU发出中断信号。DMA，是指数据在主存和IO 设备之间直接传送，CPU只需要在首尾做些处理。缓冲技术，缓冲区技术可提高外设利用率，使外设尽可能处于忙状态。分为硬件缓冲(由硬件寄存器实现)和软件缓冲(由操作系统实现)。缓冲技术的优点是：可以缓和CPU 与 IO设备间速度不匹配的矛盾；减少CPU 的中断频率，放宽对中断响

24、应时间的限制；提高CPU和 IO 设备之间的并行性。21、Spooling 技术Spooling 是外围设备联机操作的简称，又称为假脱机系统。Spooling 实际上是用一类物理设备模拟另一类物理设备的技术，是使独占使用的设备变成多台虚拟设备的技术，是一种速度匹配技术。Spooling 由预输入程序、缓输出程序、井管理程序、输入井输出井组成。Spooling 系统中拥有一张作业表来登记进入系统的所有作业的作业名、状态、预输入表位置等信息。每个作业拥有一张预输入表来登记该作业的各个文件的情况，包括设备类、信息长度及存放位置等。（包括图）输入井中的作业有4 种状态：提交、后备、执行、完成。22、磁

25、盘调度，分为移臂调度和旋转调度两种。并且是先进行移臂调度，然后再进行旋转调度。因为访问磁盘最耗时的是寻道时间，所以磁盘调度的目标是减少磁盘的平均寻道时间。磁盘驱动调度，常用的磁盘调度算法有先来先服务FCFS、最短寻道时间SSTF、扫描算法 SCAN(又称为电梯调度算法)、单向扫描调度算法CSCAN、N-Step-SCAN算法(磁臂粘着)、FSCAN算法。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 11 页 -FCFS的优点是简单，缺点是平均寻道时间太长；SSTF的优点是每次的寻道时间最短，缺点是不能保证平均寻道时间最短，且有高度局部化的倾向，会推迟某些请求以致引起饥饿；SCA

26、N的优点是避免了饥饿现象，缺点是可能有个别请求被严重延迟；CSCAN为的是避免 SCAN的缺点旋转调度算法，该算法用来计算，当移动臂定位后，有多个进程等待访问该柱面时，这些进程的访问顺序。系统应该选择延迟时间最短的进程对磁盘的扇区进行访问。23、文件：具有符号名的、在逻辑上具有完整意义的一组相关信息项的集合。文件是一种抽象机制，它隐藏了硬件和实现细节。文件管理系统：就是操作系统中实现文件统一管理的一组软件和相关数据的集合，是专门负责管理和存取文件信息的软件机构，简称文件系统。文件系统的功能：按名存取、统一的用户接口、并发访问和控制、安全性控制、优化性能、差错恢复。文件的结构和组织：文件的结构是

27、指文件的组织形式。从用户的角度看到的文件组织形式称为文件的逻辑结构；从实现的角度看文件在存储器上的存放方式，称为文件的物理结构。文件的逻辑结构分为2 类：一是有结构的记录式文件；另一是无结构的流式文件。文件的物理结构，决定了文件的逻辑块号到物理块号的转换方式。常见的物理结构有：连续结构(顺序结构)、链接结构、索引结构、多个物理块的索引表（链接、多重索引表、unix 的索引结构）。索引顺序文件既适合于交互方式应用，也适合于批处理方式应用。文件目录，就是文件控制块的有序集合。文件控制块FCB是用于描述和控制文件的数据结构。常见的目录结构有3 种：一级目录结构，二级目录结构，多级目录结构。文件的存取

28、方法有顺序和随机两种。磁盘分配表，就是外存进行空间管理的数据结构。常用的空闲空间管理方法：位示图、空闲表法、空闲链表及成组链接法。文件的使用：文件系统为每个文件与该文件在磁盘上的存放位置建立了对应关系。文件系统通过用户给出的文件名查找对应文件的存放位置并读出内容。在多用户环境下，操作系统为每个文件建立和维护关于访问权限等方面的信息。为此操作系统在操作级和编程级为用户提供文件服务。文件共享：是指不同用户使用同一文件。有多种共享形式，采用文件名与文件说明分离的目录结构有利于实现文件共享。在 Unix 系统中允许多用户基于索引结点的共享，或利用符号链接共享同一个文件。基于索引结点的共享方式又有静态共

29、享和动态共享两种方式。这样子，会在打开文件表、系名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 11 页 -统打开文件表、内存i 结点表及磁盘间形成一副关系图。这种关系图在辅导教材的155 页的几个例子中有图解，可以体味。符号链接会增加系统的读盘次数，而硬链接的共享文件的目录文件表目中已包括了共享文件的索引结点号。文件保护：文件系统对文件的保护采用存取控制方式进行。存取控制就是不同的用户对文件的访问规定不同的访问权限。常用的存取控制方式有，存取控制矩阵、存取控制表、用户权限表、密码。存取控制矩阵，就是一个二维矩阵，一维列出全部用户，另一维列出全部的文件，每个矩阵元素表示某个用户对

30、某个文件的存取权限。存取控制表，就是按用户对文件的访问权力的差别对用户进行分类，该存取控制表可存放在每个文件的文件控制块中。UNIX 使用的这种方式，用 9 位二进制数表示三类用户对文件的存取权限，该权限存在文件索引节点的di_mode 中。用户权限列表，以用户或用户组为单位将用户可存取的文件集中起来存入表中，表中的每个条目表示该用户对相应文件的存取权限。这相当于把存取控制矩阵简化为一行。系统的安全性：分为4 个级别，系统级、用户级、目录级和文件级。文件系统的可靠性：转储与恢复，日志文件，文件系统的一致性。24、作业，是系统为完成一个用户的计算任务所做的工作总和。作业中的每个步骤又称为作业步。

31、作业控制：分为脱机控制和联机控制两种方式。在脱机控制中用户必须使用作业控制语言（JCL）编写作业说明书，并同作来一同提高给系统作业控制块JCB：是记录作业各种有关信息的登记表。JCB是作业存在的惟一标志，其中包括用户名、作业名和状态标志等信息。JCB被用于在输入井中形成作业后备队列。作业的 4 种状态：提交、后备、执行和完成。注意它们的状态转换图。作业调度算法：先来先服务算法、短作业优先、响应比高者优先、优先级、均衡调度算法。其中响应比是取值于“作业响应时间除以作业执行时间”，作业响应时间是作业时间与作业等待时间之和。作业周转时间 作业完成时间作业提交时间，N 个作业的平均周转时间就是取N个作

32、业的周转时间平均值。作业带权周转时间（作业完成时间作业提交时间）/作业执行时间25、UNIX 操作系统UNIX 系统的结构：它是一种多用户、多任务的分时操作系统，一般由存储管理、进程名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 11 页 -管理、设备管理和文件系统管理几个部分组成。unix 文件系统的目录结构是树形带交叉勾连的，根目录记为/。目录是一个包含目录项的文件。进程可以通过系统调用访问文件。unix 文件系统的布局如图所示：引导块超级块索引结点区数据存储区Unix 进程的组成：由控制块PCB、正文段和数据段组成。Unix进程的控制：有 一个进程控制 子系统，提供了 如

33、fork,exec,exit,wait,signal,kill,msgsnd,msgrcv 等系统调用，以完成进程的同步、通信、存储及调度。Unix 进程的调度：采用优先数算法，进程的优先数随进程的运行情况而变化。Unix 进程的存储：早期采用对换技术；高版本的Unix 的主存管理采用的分页式虚拟存储机制，以对换技术作为辅助手段。Unix 的设备管理：Unix 上包括两类设备，即块设备和字符设备。Unix 设备管理有这样的特点，块设备与字符设备具有相同的层次结构（对它们的控制方法和所采用的数据结构、层次结构相同）；将设备作为一个特殊文件并赋予一个文件名（文件存取与对设备的使用，具有了统一的接口

34、）；采用完善的缓冲区管理技术（预先读、异步写、延迟写）。26、Windows 操作系统Windows 的体系结构：通过硬件实现了核心态和用户态两种特权状态。核心组件使用了面向对象的设计原则，一般不能直接访问某个数据结构中由单个组件维护的消息，这些组件只能使用外部接口传送参数访问或修改这些数据。Windows 的核心态模块有：核心、执行体、硬件抽象层、设备驱动程序、图形引擎。Windows 的文件系统：NTFS使用 64 位簇进行索引，NTFS的特征有可恢复性、安全性、大磁盘和大文件、多数据流和通用索引功能。在 Windows 中进程是资源分配的单位，并将进程作为对象来进行管理。Windows 的线程是内核线程，是处理机的调度单位。存储管理，Windows 默认使用二级页面表结构来转换物理地址和虚拟地址。Windows 的设备管理，建立了广义的资源管理概念，并统一地用对象模型来描述和规范化，大大降低了系统的复杂性。在输入输出上，建立了一个一致的高层界面 IO 设备虚拟界面。将所有的读写数据看成直接送往虚拟文件的字节流。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 11 页 -