操作系统复习:进程管理与地址变换机构

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"基本的地址变换机构-操作系统复习资料" 操作系统是计算机系统的核心组件,它提供了用户与硬件之间的接口,并负责管理和控制计算机的资源。在操作系统中,基本的地址变换机构是实现虚拟内存的关键部分,它确保了程序的逻辑地址能够正确地映射到物理内存的地址。 首先,页表是地址转换的基础。页表通常存储在内存中,包含了每个逻辑页对应的物理页的地址。当进程未执行时,页表的起始地址和长度会被保存在进程控制块(PCB)中,这是一个关于进程状态和信息的数据结构。当进程开始执行,页表的起始地址和长度会被加载到页表寄存器(PTR)中。页表寄存器是一个特殊的硬件寄存器,它的作用是存储页表在内存中的位置以及页表的大小,从而使得处理器能快速访问到页表信息,进行地址转换。 操作系统的目标包括方便性、有效性、可扩展性和开放性,它扮演着用户与硬件资源之间的接口角色,同时也作为资源管理者,抽象出硬件的具体细节。操作系统的发展历程涵盖了从无操作系统到现在的多道批处理、分时系统和实时系统等阶段。其主要特征包括并发性、共享性、虚拟性和异步性,这些特征定义了操作系统如何处理多任务并行、资源共享和时间不确定性等问题。 在操作系统中,进程是资源分配和调度的基本单位。一个进程由进程控制块(PCB)、程序段和数据段组成。PCB包含了进程的状态、优先级、资源分配情况等关键信息。进程具有动态性、并发性、独立性和异步性,这使得它们能在多道程序环境下同时存在和交互。进程的状态包括就绪、执行和阻塞,它们可以因事件的发生而相互转换。此外,还有创建和终止状态,创建状态表示进程的初始化,而终止状态则意味着进程执行结束或出现错误。 进程同步和通信是操作系统中重要的概念,用于协调多个进程间的协作,解决资源竞争和数据一致性问题。线程作为轻量级进程,共享同一地址空间,提高了处理器的利用率和系统效率。 操作系统通过复杂的机制如地址变换机构、进程管理等来保证系统的高效运行,提供用户友好的接口,并有效地管理硬件资源。理解这些基础知识对于深入学习和使用操作系统至关重要。