操作系统名词解释

### 操作系统名词解释 #### 1. 中断 **中断**是计算机系统中的核心机制之一，主要用于处理外部事件和内部请求。它允许处理器暂停当前的任务，转而去处理更高优先级的任务，处理完成后返回到原来的工作状态。中断是实现多道程序设计的基础，通过中断机制，操作系统能够有效地管理资源并响应外部事件。 #### 2. 进程控制块(PCB) **进程控制块**是操作系统用来记录进程状态和控制进程运行的数据结构。它包含了进程的标识符、当前状态、程序计数器、寄存器的内容等重要信息。PCB是进程存在的唯一标志，操作系统通过PCB来跟踪和管理进程的生命周期。进程与PCB是一一对应的，每个进程都有自己的PCB。 #### 3. 虚时钟 **虚时钟**是一种用于记录进程占用CPU时间的机制。每个进程都拥有一个虚时钟，用于统计进程自创建以来占用CPU的时间。虚时钟通常存储在进程的PCB中，是进程上下文的一部分。当进程运行时，虚时钟会被放置在内存中特别开辟的空间里；当进程退出CPU时，虚时钟则被放回PCB中保存。 #### 4. 段式管理 **段式管理**是一种内存管理方法，它允许程序按照逻辑关系分成不同的段，如代码段、数据段等。每个段都有一个段号，段内的地址是连续的。内存空间被动态地划分为不同大小的物理段，每个物理段由其起始地址和长度确定。段式管理使用段表来记录段号与段的起始地址及长度的关系，并通过段表来访问内存中的各个段。这种方法提供了更好的逻辑结构支持和内存保护。 #### 5. 文件控制块(FCB) **文件控制块**是操作系统用于管理和控制文件的数据结构。它包含了所有关于文件的重要信息，如文件名、文件类型、权限信息等。FCB是文件存在的标志，操作系统通过FCB来管理文件的生命周期，包括文件的创建、打开、读写、关闭和删除等操作。 #### 6. 系统调用 **系统调用**是用户程序与操作系统交互的一种方式。用户程序通过系统调用接口请求操作系统提供服务，例如文件操作、进程管理等。系统调用是操作系统提供的API，允许应用程序访问操作系统的服务。 #### 7. 虚设备技术 **虚设备技术**是一种将低速或独占设备转化为共享设备的技术，提高了设备的使用效率。通过将一个设备的行为模拟为另一个设备的行为，可以使得多个用户能够同时使用原本只能由单一用户使用的设备。例如，可以使用磁盘模拟打印机，从而允许多个用户同时打印文档。 #### 8. 页式管理 **页式管理**是一种内存管理方法，它将用户程序划分为固定大小的页面，并将内存划分为同样大小的内存块。页式管理允许页面与内存块之间进行非连续分配，增强了内存的灵活性。操作系统通过页表来跟踪页面与内存块之间的映射关系，确保程序能够正确访问其数据。 #### 9. 作业步 **作业步**指的是在一个作业执行过程中，可以将其划分为多个步骤，每个步骤执行完成后才执行下一个步骤。这样的划分有助于提高作业执行的效率和组织性，使多个作业步可以按顺序或并行执行。 #### 10. 流式文件 **流式文件**是以字符序列形式组织的文件，没有明确的结构划分。流式文件适合于文本文件和其他类型的数据文件，便于数据的连续读取和写入。 #### 11. 通道（I/O处理机） **通道**是一种专门用于管理输入输出操作的硬件设备。它可以独立于CPU运行，负责控制数据在内存和外设之间的传输。通道技术可以显著提高系统的效率，因为CPU不再需要参与I/O操作的具体细节，可以专注于其他更重要的计算任务。 #### 12. 多道程序设计 **多道程序设计**允许多个程序同时加载到内存中，并且在处理器上交替运行。这种技术提高了系统的资源利用率和吞吐量。多道程序设计的关键在于如何有效地调度CPU和管理共享资源，避免资源冲突和死锁等问题。 #### 13. 死锁 **死锁**是指两个或多个进程在执行过程中，由于竞争资源而造成的一种僵局状态，即每个进程都在等待其他进程释放资源。在这种情况下，没有任何一个进程可以继续执行下去。为了避免死锁，操作系统通常会采用预防措施，比如银行家算法来检测和避免可能发生的死锁情况。 #### 14. 当前目录 **当前目录**是文件系统中的一个概念，表示用户当前所在的目录位置。用户可以通过改变当前目录来进行文件和目录的操作。当前目录的存在提高了文件访问的效率，用户只需要指定相对于当前目录的路径即可访问文件。 #### 15. 快表 **快表**（Translation Lookaside Buffer, TLB）是一种高速缓存，用于加速虚拟地址到物理地址的转换过程。快表存储了最近使用的虚拟地址到物理地址的映射，减少了访问页表的次数，从而提高了地址转换的速度。 #### 16. 作业调度 **作业调度**是操作系统的一项关键功能，它决定了哪些作业可以从后备队列中被选中并分配给CPU或其他资源进行执行。作业调度策略对于提高系统性能至关重要，常见的调度策略包括先进先出(FIFO)、短作业优先(SJF)、最高响应比优先(HRRN)等。 #### 17. 原语 **原语**是操作系统中的一段不可分割的代码，它的执行过程不能被任何其他中断或系统调用打断。原语常用于实现临界区控制、信号量操作等，以确保数据的一致性和安全性。 #### 18. 中断屏蔽 **中断屏蔽**是指在特定情况下阻止某些中断的发生，通常用于保证关键操作的完整性。例如，在执行某些敏感操作时，可能会暂时禁止特定类型的中断，以防止这些操作被意外中断。中断屏蔽通常通过修改程序状态字（PSW）中的中断屏蔽位来实现。