操作系统概念解析:虚拟内存、进程与线程

需积分: 0 0 下载量 95 浏览量 更新于2024-08-04 收藏 24KB DOCX 举报
"该资源包含了操作系统相关的考试答案,主要涉及中断、进程、虚拟内存、内存管理、内存抖动、地址空间、存储空间、文件系统、文件目录、作业调度、进程调度以及线程等概念的解释和简答题。" 在操作系统中,中断是一个核心机制,当系统检测到某个事件(如硬件故障、用户输入或定时器到期)时,会暂停当前运行的程序,转而执行特定的中断处理程序来响应这个事件,处理完成后,程序会从中断点继续执行。 进程是操作系统中执行程序的实例,它拥有自己的内存空间、状态(如运行、就绪、等待)和资源,是系统进行并发执行和资源分配的基本单位。进程间的通信和同步是操作系统中的重要课题。 虚拟内存是一种内存管理技术,它允许程序使用超过物理内存的地址空间。虚拟内存通过页表映射将虚拟地址转换为物理地址,使得程序认为其拥有连续的、大容量的内存,实际上这些内存可能部分位于硬盘的交换空间。内存抖动,也称系统抖动,指的是频繁地将页面在内存和磁盘之间移动,这是由于资源不足或页面替换策略不当导致的,会降低系统性能。 内存管理单元(MMU)是硬件组件,负责虚拟地址到物理地址的转换,确保程序能够正确访问内存。在页式存储管理中,当页面频繁换入换出时,可能会出现内存抖动现象。 地址空间和存储空间是理解操作系统内存管理的两个关键概念。地址空间是程序看到的逻辑内存,包括所有可寻址的虚拟地址,而存储空间是实际的物理内存。虚拟地址空间的大小受到寻址能力限制,如32位系统最大支持4GB虚拟内存。 文件系统是组织和管理磁盘上数据的机制,文件目录是文件控制块的集合,包含文件名、长度、物理位置及属性等信息。目录文件则是所有这些文件目录的集合,用于整个文件系统的管理和查找。 作业调度和进程调度是操作系统中不同层次的资源分配策略。作业调度从作业队列中选取作业,创建进程并分配资源,使其进入就绪状态。进程调度则更频繁地进行,将CPU分配给就绪队列中的进程,使它们有机会执行。 线程是并发执行的最小单位,既可以从操作系统调度的角度理解为可调度实体,也可以从编程角度来看作是程序中的执行路径。在多线程进程中,每个进程至少有一个主线程,可以创建更多子线程以实现并发执行。 这些知识点涵盖了操作系统的核心概念,对于理解和分析操作系统的工作原理至关重要。