2022年操作系统复习提纲.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第 1 章 绪论 OS位置、作用和定义 定义： OS是一组的程序集合 掌握和治理运算机硬件和软件资源 合理地对各类作业进行调度作用： OS是资源安排程序: 运算机系统的资源硬件 软件 数据 OS 是治理程序 : 治理用户程序的执行 治理 I/O 设备 : I/O 设备的掌握和操作 位置：其他应用程序的基础 OS分类和进展历史 . 批处理、分时、实时、通用、多处理、网络（明白各自的特点和适用场合）OS进展过程： 无操作系统 简洁批处理系统 / 单道批处理系统 多道批处理系统 分 时系统OS特点 OS功能 一些概念.监控程序（ monitor 、多

2、道程序设计、多道程序系统、多处理系统、批处理、分时 多道程序设计 ：2 个或多个作业同时进入主存、切换运行 : 当一个作业需要等待 I/O 时, 切换到另一个不在等待I/O 的作业 - 让 CPU保持劳碌分时系统 是多道程序设计的延长；在分时系统中, 虽然 CPU仍是通过在作业之间的切换来执行多个作业,但是由于切换频率很高,用户可以在程序运行期间与之进行交互（有时间片）.引入多道程序设计的目的：I/O 速度太慢提高资源利用率和系统吞吐量.讨论操作系统的几种观点什么是双重操作模式？为什么要引进双重操作模式两重独立的执行：模式用户模式内核模式 / 治理模式 / 系统模式 / 特权模式 / 监控程序

3、模式 / 掌握模式至少 2 种, 仍可以有更多种模式OS必需确保错误程序 恶意程序 不能导致其他程序执行错误,为了确保操作系统正常执行系统态、用户态以及转换的条件特权指令和非特权指令特权指令 课本 p.17 ：可能导致危害的指令只答应在内核模式下执行 假如在用户模式下执行特权指令不执行看作非法指令 , 陷阱 特权指令的例子： 切换为内核模式 , I/O 掌握 , 定时器治理 , 中断治理硬件爱护机制：双重模式操作 CPU爱护 I/O爱护 内存爱护第 2 章 操作系统结构用户与 OS的两种接口：定义和功能命令接口：用户输入掌握语句脱机 off-line 批处理系统 , 作业掌握语言 JCL 联机

4、 on-line 交互式系统 : 命令行 , 联机图形用户接口 GUI ：供应基于鼠标的窗口和菜单系统作为接口名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 系统调用：定义、功能进程与 OS之间的接口 / 程序接口 界面 便利程序员 , 屏蔽底层细节实行爱护执行系统调用 访管 / 陷入 时 , 用户模式 - 内核模式操作系统的结构有几种？各自的特点？简洁结构 / 整体式结构 : 内存容量限制 没有划分模块分层结构 : 将 OS分为如干层 最底层 0 硬件 , 最高层 N 用户接口 每层只能利用低一层的功能 操作 和服务 主要优点

5、 : 模块化 简化调试和系统验证信息隐匿 困难和问题 : 如何划分层 相互依靠的关系效率问题 一种解决的方法 : 数量更少、功能更多的分层微内核 : 水平分层 客户 / 服务器结构 进程间交互 消息传递 优点 : 易于扩展微内核 易于将 OS 移植到新的体系结构上 更牢靠在内核模式下运行的代码更少 更安全 缺点 : 用户空间与内核空间通信带来的性能开销虚拟机 : 掩盖了软件的机器 抽象、隔离硬件的特性简洁、易用、系统功能增强 . 优点 :完全爱护硬件资源 系统开发不影响正常系统操作OS 讨论和开发 困难 : 完全复制底层机器模块 : 操作系统特点并发 Concurrence 并行 : 2 个或

6、多个大事在同一时刻发生并发 : 2 个或多个大事在同一时间间隔发生共享 Sharing 互斥共享方式同时拜访方式这里的“ 同时”往往是宏观的虚拟 Virtual: 通过某种技术把一个物理实体变成如干个规律上的对应物异步性 Asynchronism: 进程的运行方式 : “ 走走停停”几个概念Shell （命令行说明程序：猎取并执行用户指定的下一条命令）、系统调用（进程与OS之间的接口 / 程序接口 界面 ）、虚拟机、陷入、陷入与中断的区分第 3 章 进程治理进程. 定义、特点、作用装入内存并执行的程序通常称为进程特点：动态性 最基本的特性 有肯定的生命期 : 创建 , 执行 , 暂停 , 消亡

7、并发性 多个进程实体 , 同存于内存中 , 能在一段时间内同时运行独立性 进程实体是一个能独立运行的基本单位 , 同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位名师归纳总结 异步性进程按各自独立的、不行预知的速度向前推动, 即进程按异步方式运行第 2 页,共 11 页.程序次序执行、并发执行的特点；程序次序执行严格按先后次序逐个执行语句/ 程序段程序次序执行的特点: 次序性只有前一个操作终止, 才能执行后续操作封闭性程序运行时独占全机资源可再现性与执行速度无关程序的并发执行多道程序系统 : 多道程序的并发执行- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 某道程序的

8、可以包含如干个能够并发执行的程序段 好处 充分利用系统资源 提高系统处理才能 程序并发执行的特点 : 间断性 共享资源 , 相互合作 相互制约执行 - 暂停 - 执行 失去封闭性 一个程序的执行受到其他程序的影响 不行再现性. 进程与程序的区分与联系 进程是程序的一次执行 进程是一个程序及其数据在处理机上次序执行时所发生的活动进程是程序在一个数据集合上的运行过程, 是系统进行资源安排和调度的一个独立单位可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程. 进程状态（三状态和五状态）及其转换. PCB：作用及其内容内容：进程状态 程序计数器 CPU寄存器 CPU调度信息 内存治理信息 计帐信息 CPU使

9、用时间 用时限制 帐户号 进程号 / 作业号 I/O 状态信息作用： PCB是进程存在的唯独标志 OS 中最重要的数据结构（OS通过 PCB掌握和治理并发执行的进程；涉及调度、资源安排、中断处理）进程掌握块的集合定义了 OS的状态进程掌握. 主要功能；创建、撤销、挂起、唤醒、堵塞、激活等原语所需完成的功能；明白 fork 和 exec 的工作原理进程通信的几种方法. 消息队列、共享内存第 4 章 线程什么是线程？（轻量级进程用 CPU的基本单位掌握线索在 CPU上执行的单位）为什么要引进线程？ 削减程序并发执行时所付出的时空开销使 OS具有更好的并发性进程的创建、切换、撤销时空开销 线程和进程

10、的区分？进程：资源安排的单位,爱护的单位线程： 进程中的一个实体,调度和分派的基本单位 只拥有运行所必需的资源（PC 一组寄存器, 栈）与同进程内的其他线程共享进程所拥有的资源（代码段, 数据段, 打开的文件）基本状态 : 运行、就绪、堵塞（多处理器体系结构利用 一进程的多个线程可在不同处理器上并行执行）线程的实现方式. 用户级线程和内核级线程（多对一、一对一、多对多）用户线程受内核支持,而无需内核治理；内核线程由操作系统直接支持和治理第 5 章 CPU调度调度的几种类型. 长程调度、中程调度、进程调度调度队列可剥夺调度和不行剥夺调度：定义和特点非抢占调度 ：定义：仅在“ 调度时机” 第一、二

11、种情形下（运行- 终止,运行 - 等待）才进行名师归纳总结 调度的方案； 一旦把处理器安排给某进程, 就让它始终执行, 直到它完成或因等待某大事而第 3 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 堵塞 实现简洁 , 系统开销小 , 无需特殊硬件支持适于大多数批处理系统可抢占调度 ：调度发生在“ 调度时机” 的各种情形的方案；防止一个进程独占处理器时间过长 可能对全部进程供应较好服务 系统开销增加 对协作进程并发执行的影响调度算法的性能评判准就CPU 使用率 吞吐量（单位时间内完成的作业数）周转时间：作业 / 进程从提交到完成的时间间隔（等待进入

12、主存 , 在就绪队列中等待 CPU,在 CPU上运行 , 执行 I/O 操作等）等待时间（在就绪队列中等待所花时间的总和）响应时间 （对于一个交互式进程 , 从用户提出恳求到系统开头输出响应）最优化准就（ CPU使用率最大化 吞吐量最大化 周转时间最小化 等待时间最小化 响应时间最小化）调度程序的功能、时机；从位于主存的就绪进程当中挑选一个 , 把 CPU安排给它分派程序：一个模块 , 负责把 CPU掌握权交给调度程序选中的进程功能：切换上下文 切换到用户模式为什么 . 跳转到用户程序的适当位置 , 使其重新开始执行 执行频率高 尽可能快时机：运行 - 终止 运行 - 等待 运行 - 就绪 等

13、待 - 就绪调度算法：.FCFS （最简洁的调度算法采纳非抢占方式, 系统开销小, 一个短进程可能要等很长时间才能运行） 、SJF（平均等待时间最小最优,可能显现饥饿） 、RR（时间片轮转法,时间片到- 中断 - 抢占 - 运行进程回到就绪队列队尾,也称作时间片技术, 每次只答应一个进程运行一小段时间；时间片短响应快开销大 : 频繁的时钟中断处理和调度、分派时间片过长 , 退化为 FCFS,在通用分时系统和事务系统中很有效）、优先级 课本 : 优先数越小 优先权越高 解题时依据题目要求易显现饥饿, 实行老化 : 等待时间长的提高其优先权；非抢占 : 主要用于批处理 可抢占 : 实时、分时、批处

14、理 、多级队列 （把就绪队列划分为 2 个或多个独立的队列,划分依据 : 进程的性质或类型 一进程固定属于某个队列,每个队列有各自的调度算法,必需有队列之间的调度）、多级反馈队列 （进程可以在多个队列之间移动,老化 : 在低优队列等待过久 进入优先权较高的队列 . 最通用的 CPU调度算法 也最复杂 ）、HRRN（最高响应比优先, 响应比 R = 等待时间+ 要求执行时间 / 要求执行时间,是 FCFS和 SJF的折衷） 增加了系统开销 ,既优待短作业 , 又照料先来者） 优点和缺点、适用场合. 要求会运算：调度次序、周转时间、平均周转时间第 6 章 进程同步进程同步与互斥. 概念：临界资源、

15、 临界区、 信号量、 同步、互斥、 进程间的制约关系 （直接、间接）临界资源 : 一段时间内只答应一个进程拜访的资源临界区 / 临界段： 每个进程中拜访临界资源的那段代码,当一个进程在临界区内执行时 , 不答应其他进程在临界区执行 时间上的互斥信号量：用于发信号的特殊变量 , 有一个整数值 对信号量的操作只有三种：初始化 wait操作 / P 操作 原语 signal 操作 / V 操作 原语 间接制约：共享某一公有资源的并发进程, 在临界区内不答应交叉执行由于拜访共享公有资名师归纳总结 源, 造成了对并发进程执行速度的间接制约,受到间接制约的各并发进程执行临界区的次序第 4 页,共 11 页

16、- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 是任意的直接制约：一组在异步环境下的并发进程 , 各自的执行结果互为对方的执行条件 , 从而限制了各进程的执行速度 , 这称作并发进程间的直接制约互斥问题. 准就. 实现方法：硬件、信号量（软件方法不要求）信号量：.定义、含义、操作（初始化,P,V）进程同步与互斥问题. 生产者与消费者（尽管全部的生产者进程和消费者进程都以异步方式运行,但它们之间必需保持同步, 即: 不答应消费者进程到一个空缓冲区去取消息, 也不答应生产者进程向一个已装有消息且尚未被取走消息的缓冲区中 投放消息）第 7 章.读者写者问题.其他死锁死锁

17、. 定义、发生缘由、4 个必要条件 定义：两个或多个进程无限地等待一个大事 , 而该大事只能由这些等待进程之一产生（指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局, 如无外力作用 , 这些进程将永久不能再向前推动）死锁的缘由：资源不足导致的资源竞争：进程推动次序不合理4 个必要条件（同时发生产生死锁）互斥条件：资源一次只能被一个进程使用；占有且等待条件：恳求和保持一个进程在申请其他进程占据的资源 , 同时保 持着自己已经获得的资源非抢占 非剥夺 条件：资源不能被抢占仅当使用资源的进程完成任务后, 才自愿释放 循环等待 环路等待 条件：在发生死锁时 , 必定存在一个进程- 资源的环形 链, 即: 进程集合

18、 P0, P1, P2, , Pn 中, P0 正在等待 P1 占用的资源； P1 正在等待 P2 占 用的资源. 把握解决死锁的方法：预防、防止、检测 摒弃“ 保持和等待 / 恳求和保持”方法一 : 进程必需一次性地申请全部资源方法二 : 申请其他资源之前, 必需释放全部已获得的资源优点 : 简洁、易于实现、安全缺点：可能大大降低资源利用率 可能导致饥饿摒弃“ 非抢占”条件方法：一个已经保持了某些资源的进程 , 当它再提出新的资源恳求而不能立刻得到满意时 , 它已经获得的全部资源被剥夺进程等待 直到原有资源和新申请资源都可满意后 , 重新开头执行适用条件 : 资源的状态可很简洁地储存和复原缺

19、点：实现复杂、代价大, 反复申请 / 释放资源 , 系统开销大 , 降低系统吞吐量名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 摒弃“ 环路等待”方法：系统把全部资源按类型进行线性排队,全部进程对资源的恳求必需严格按资源序号 递增的次序提出 , 从而保证任何时刻的资源安排图不显现环路 问题：要求资源类型序号相对稳固 , 不便于添加新类型的设备易造成资源铺张 , 类型序号的支配只能考虑一般作业的情形, 限制用户简洁、自主地编程死锁防止：在资源的动态安排过程中, 采纳某种策略防止系统进入担心全状态, 从而防止发生死锁,假如满意一个

20、进程新提出的一项资源恳求有可能导致死锁 个进程； 不需要事先实行限制措施破坏产生死锁的必要条件,各进程对每种资源的最大需求量供应检测算法 : 周期性检测是否显现死锁 等待图：周期性检查等待图中是否环. 把握银行家算法：如何判别安全性第 8 章 内存治理储备器治理程序的功能, 那么拒绝安排资源给这 需要关于进程申请资源的信息内存的安排与回收地址映射（规律地址物理地址）储备爱护储备共享“ 扩充” 内存容量 借助虚拟储备技术, 规律上增加进程运行空间的大小 规律地址、物理地址、地址重定位、地址映射的概念一个应用程序 源程序 经过编译、 链接后形成可装入程序, 地址从 “ 0”开头 , 程序中的其他地

21、址都是相对于起始地址运算的, 这些称为 规律地址 / 虚地址 ; 由内存中的一系列单元所限定的地址范畴称为物理地址空间; 其中的地址称为物理地址 / 肯定地址连续内存安排（固定分区、可变分区）：. 原理、数据结构、地址变换、特点固定：将内存空间划分为如干个固定大小的区域, 每个区域可以装入一道作业实现多道程序设计的储备治理技术简洁 , 所需的 OS 软件和处理开销很小 分区数目固定 , 限制活动进程数目 分区大小固定 , 铺张储备空间（内碎片）动态： 分区大小和数目是可变的,当一个进程装入时 , 按它的实际需要安排空间（内存利用率比固定分区提高了,存在外碎片问题, 内存利用仍不充分,压缩开销大

22、）. First-Fit, Best-Fit, Worst-Fit 页式治理：原理、数据结构、地址、地址映射过程、特点原理 ：内存划分为大小相同的很多区域,每个区域称为页框 frame / 块/ 物理块 / 帧/ 页帧；进程的规律地址空间划分为固定大小的页 / 页面 page ；页的大小 = 块的大小地址映射 ：页表（规律地址中的页号 内存中块号）页表放在内存假如规律地址空间为 2m,页大小为 2n,那么规律地址的高 m-n 位表示页号,而低 n 位表示页偏移；分页的优势 ：页的大小固定, 分页对程序员透亮实现简洁没有外碎片 , 主存利用充分碎片（内碎片,外碎片） ,怎么产生,如何解决？紧缩（

23、移动内存内容,以便全部闲暇空间合并成一整块；如重定位是静态的,并且在汇编时或装入时进行的,那么就不能紧缩；费时的操作铺张 CPU时间要求系统支持运行时刻动态重定位）段式内存治理名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 原理、数据结构、地址组成、地址变换、特点规律地址 为进程的每个段安排一个连续空间 各段之间可以不连续 为每个进程 建立一张段表 段与段表项一一对应 段表项 : 段在主存中的起始地址、长度分段对程序员是可见规律意义明确便利共享和爱护能处理动态增长的数据结构段页式内存治理. 原理、数据结构、地址组成、地址变换

24、、特点程序员把规律地址空间划分为如干段 , 系统再把每段划分为如干大小固定的页 每个进程一个段表 每个段有一个页表 段表项 : 段的页表的起始地址掩盖与交换：原理、特点、比较当内存紧急时 , 挑选进程 , 临时储存到后备储备磁盘 , 让出占用内存空间 把换出的进程重新装入内存 , 连续执行 中程调度 - 挑选换出的进程 , 挑选换入的进程 可以基于优先级挑选 交换的开销 : 传输时间第 9 章 虚拟内存虚拟储备器. 概念、原理、实现方法、理论基础（局部性原理）在一个新进程投入运行之前 ,OS 只把开头时需要的几页 / 段装入内存,进程启动运行,其余部分留在磁盘上, 进程运行时 , 假如欲取的指

25、令或要拜访的数据已在内存 , 就连续执行, 假如不在内存 缺页 / 缺段 , OS 负责把所需的页 / 段调入内存 , 然后进程连续执行恳求调入,假如内存已满 , OS 挑选内存中临时不用的页 / 段, 调出到磁盘上 ; 腾出内存空间后 , 再调入需要的页 / 段置换功能交换 : 以进程为单位 虚拟储备 : 以页 / 段为单位局部性原理 : 在一段时间内 , 程序的执行仅限于某个部分 区域. 虚拟储备器的特点, 所拜访的储备空间也局限于某个离散性： 内存的安排方式离散 多次性（进程执行时不必全部装入内存 进程被分成多次调入内存） 对换性 在进程执行过程中 , 临时不需要的代码和数据被换出 ,

26、换入需要的部分进程的换入换出 虚拟性（从规律上扩充内存容量 用户看到的）恳求页式治理. 基本原理仅当需要一页时 , 才把该页调入内存 , 调页程序 / 页面调度程序 , 只调入需要的页 , 进程装入需要 I/O 量削减 进程需要的内存空间削减 内存可以容纳更多用户进程. 什么是缺页中断、发生时机及处理过程缺页 / 页故障 / 页错误 进程执行时 , 要拜访页不在内存 缺页中断 OS 响应缺页中断 , 把所需页面调入内存 缺页中断：在指令执行期间产生中断信号 , 并被处理一般中断 : CPU 在执行完一条指令时检查是否有中断恳求一条指令执行期间 , 可能产生多次缺页中断；引起缺页中断的指令被重新

27、执行. 置换策略（ OPT 、 FIFO 、LRU）：运算缺页次数、缺页中断率、判别是否有Belady 反常Opt（最优页置换算法） ：页错误率最低, 肯定没有 belady 反常；置换今后不再拜访的页 , 或者下次拜访距离现在时间最长的页Fifo ：有 belady 反常名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - LRU：最近最少使用算法的策略Least Recently Used ,没有 Belady 反常,需标记每页上次拜访时间 : 开销很大、实现困难. 规律地址到物理地址转换储备的共享与爱护方法存在位 P, pres

28、ent / 有效 - 无效位 : 该页是否在主存修改位 M, modify / 脏位 dirty bit: 该页此次装入内存后是否被修改过存取权限位 : 页级的爱护和共享什么是 TLB？其作用？描述带有 TLB 的地址转换过程转换表缓冲区（快表）提高内存拜访速度；TLB只包括页表中的一小部分条目；什么是 Belady 反常？哪一种算法会产生？为什么？页框数增加,缺页次数增加；的缺页恳求段式治理的原理 虚拟段页式 . 原理 . 地址转换FIFO 产生；替换的页可能是常常使用的页,就会显现更多次什么是颠簸（抖动）？为什么会显现？进程不断地缺页、调页, 几乎不能完成有效工作: 安排给进程的页框数 进

29、程当前运行需要的页面数颠簸产生的缘由：CPU 利用率低增加多道程序度每个进程的页框数更少缺页次数更多 CPU利用率更低第 10 章 文件治理概念. 文件、目录、目录项、记录、域、文件治理系统、路径、当前路径域/ 字段：基本数据元素, 一个域包含一个值；定的 , 可变的描述一个域 : 数据类型、 长度 域的长度 : 固记录：一组相关的域的集合,用于描述一个对象某方面的属性文件：一组相关的记录的集合目录： 文件属性的集合 , 本身也是文件； 供应了文件名到文件之间的映射；文件掌握块的有序集合 一个文件掌握块就是一个文件目录项文件掌握块 FCB file control block 用于描述和掌握文

30、件的数据结构 包括了文件名和文件的各种属性 文件掌握块与文件一一对应已打开文件的属性信息在内存文件系统 / 文件治理系统： OS中负责操纵和治理文件的一整套设施,便利用户“ 按名存取”,实现文件的共享和爱护,为用户供应治理各种文件的方法,存取便利、格式统一、 安全牢靠路径名：从根目录开头 , 把经过的全部目录文件名与文件名依次用“ / ”或“ ”连接起来文件系统的功能和目的文件治理创建 , 删除 , 打开 , 关闭 , 读, 写, 执行目录治理文件储备空间治理文件的共享和爱护供应便利的接口名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - -

31、- - 文件的组织（规律）结构：类型、特点有结构文件 / 记录式文件 ：用户对文件内的信息按规律上独立的含义再划分信息单位记录由一个以上的记录构成 定长记录 变长记录 域的数目不同 , 域的长度不定无结构文件 / 流式文件 ：用户对文件内的信息不再划分可独立的单位,整个文件由一串次序的字符流组成文件的存取方法次序存取、直接存取 / 随机存取、索引存取文件存取掌握矩阵与文件存取掌握表第 11 章 文件系统实现文件系统的层次结构I/O 掌握：组成（设备驱动程序中断处理程序）任务（内存磁盘）基本文件系统 : 向设备驱动程序发命令文件组织模块 : 把握关于文件及其规律记录和物理块的信息 文件的安排和位

32、置 规律记录物理块 磁盘闲暇空间治理逻 辑 文 件 系 统 : 管 理 关 于 文 件 系 统 结 构 的 信 息 元 数 据 目 录 文 件 控 制 块 FCB 负责文件的爱护和安全文件安排方法 / 文件的物理结构连续安排 :.三种方法：原理、优缺点 块号 和长度 块数 支持次序拜访、随每个文件占据磁盘上一组连续的物理块优点：实现简洁: 只需记录起始位置机拜访缺点 : 空间铺张 回忆 : 动态储备安排 查找足够大的连续空间 , 外碎片 , 紧缩 难以预知文件的大小 文件扩展困难链接安排 : 一个文件的物理块可以分布在整个磁盘 目录项记录起始块号和终止块号 每个物理块中包含指向下一块的指针块号

33、 仅供系统使用优点：解决了连续安排的全部问题 没有空间铺张 不需要事先知道文件大小 文件大小可以增长 适合次序拜访缺点：不能有效支持随机拜访“ 下一块” 指针占用物理块空间 牢靠性（簇：由多个块组成 , 以簇为单位安排 指针域占用空间比例内碎片 ）索引安排 : 把全部块指针一起放到一个位置索引块每个文件有自己的索引块 索引块磁盘块地址的数组 索引块第 i 个条目文件第 i 个物理块的块号 文件目录项包括索引块的地址 块号 优点：支持随机拜访 没有外碎片 充分利用磁盘空间缺点：索引块中的空间铺张. 多级索引安排索引节点包含 13 * n 字节的地址信息第 110 个指向文件的头 10 块 直接地

34、址 第 11 个 指向一个单重索引块第 12 个 指向一个双重索引块第 13 个 指向一个三重索引块 n 的大小由系统打算名师归纳总结 优点：每个文件的索引表是该文件i- 结点中的一部分, 存取文件时 , i-结点始终在主存,第 9 页,共 11 页较小的文件可以通过直接寻址或很少的间接寻址削减了处理及磁盘拜访时间, 文件的最大- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 长度足以满意各种应用程序的要求Unix 的 i 节点的定义把目录中的文件名和其他治理信息分开 , 将其他治理信息单独组织成一个定长的数据结构 , 称为索引节点 i-node 索引节点存放在文件储

35、备器的索引节点表中磁盘储备空间治理方法.位图、闲暇块链（闲暇盘块链）、闲暇盘区链、成组块链接法、闲暇目录/闲暇表法位向量 ：向量的每一位 bit 对应一块 0 - 已安排 1 - 可用闲暇盘块链 : 闲暇盘块组成链表 指向第 1 个闲暇盘块的指针在内存 每个闲暇盘块包含指向下一闲暇盘块的指针闲暇盘区链 : 也称作 : 链式自由区 , 计数 连续的 n 个闲暇块闲暇区 把全部闲暇区链接在一起 系统只保持开头闲暇区的指针和长度成组块链接法 ：闲暇块分为 2 种：实际的闲暇块内容是“ 空的” 、“ 特殊的”闲暇块保存 n 个自由块的地址,前 闲暇盘块号栈 / 专用块n-1 个块是实际的闲暇块,最终一

36、块又是“ 特殊的” 闲暇块突出优点：可以快速地大批获得闲暇块地址难点：多级索引安排、成组块链接法第 12 章 大容量储备结构磁盘组织结构.磁道（磁盘片的表面被规律的划分为圆形磁道）、扇区（磁道的进一步划分） 、柱面（位于同一磁臂位置的磁道集合）一次磁盘存取操作的时间组成寻道时间：移动磁臂使磁头从当前位置到达指定磁道上所经受的时间 Tseek 旋转推迟时间：指定扇区移动到磁头下面所经受的时间 Trd = 1/2r, r 为磁盘转速 转/s 传输时间：把数据从磁盘读出 , 或向磁盘写入所经受的时间 Ttransfer= b / rN, 抱负情形下的公式 b: 欲读写的字节数 N: 一条磁道上的字节

37、数拜访时间 Ta = Tseek + Trd + Ttransfer 磁盘调度算法. 拜访次序,移动距离先进先出 FIFO / 先来先服务 FCFS：按次序处理恳求队列中的项目,公正、简洁 , 性能不佳最短寻道时间优先SSTF：总是挑选与当前磁道距离最近的恳求,不能保证多个恳求的平均寻道时间最短SCAN算法：沿磁臂的移动方向扫描, 挑选离当前磁道最近的恳求,磁头到达此方向最终一个磁道后 , 倒转方向反向扫描C-SCAN：只进行一个方向的扫描,当到达最终一个磁道后, 磁头快速返回另一端, 重新开头扫描电梯算法 / LOOK：与 SCAN算法的区分 : 在满意一个方向上的最终一个恳求以后 , 不再

38、连续前进 , 而是立刻转变方向名师归纳总结 C-LOOK：与 C-SCAN算法的区分 : 在满意一个方向上的最终一个恳求以后, 不再连续前进 , 第 10 页,共 11 页而是立刻转变方向, 直接到达另一端的第一个恳求第 13 章 I/O系统- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 什么是缓冲？为什么要引入缓冲？缓冲区用来储存两个设备之间或在设备和应用程序之间所传输数据的内存区域理由： 1、处理数据流的生产者与消费者之间的速度差异2、和谐传输数据大小不一样的设备 3、支持应用程序 I/O 的复制语义区分独占设备、共享设备、虚拟设备 独占设备 / 专用设备 ：在

39、一段时间内只答应一个进程或线程拜访共享设备 ：在一段时间内答应多个进程或线程同时拜访；对于每一时刻仍只答应一个进程或线程拜访；通常是可寻址、可随机拜访的设备虚拟设备 ：通过虚拟技术把一台独占设备变换为如干台规律设备 使用 , 经过虚拟技术处理的设备 , 称为虚拟设备 懂得对共享设备可同时使用的含义简述实现虚拟设备的基本条件,虚拟设备的实现原理, 供如干个用户 进程 同时说明 Spooling （假脱机）系统及其组成；输入井和输出井的位置及作用假脱机是用来储存设备输出的缓冲区,这些设备（如打印机）不能接受交叉的数据流Spooling 系统： OS中实现 Spooling 技术的功能模块输入井与输

40、出井：系统在辅存开创的用作缓冲的储备区域 , 存放从输入设备输入的信息,存放作业的执行结果 输出 输入缓冲区和输出缓冲区：位于主存 输入设备 输入缓冲区 输入井 输出井 输出缓冲区 输出设备输入进程和输出进程Spooling系统的特点 : 提高了 I/O 速度将独占设备改造为“ 共享设备”实现了虚拟设备功能设备独立性（设备无关性）的含义 : 应用程序独立于详细使用的物理设备规律设备 : 在应用程序中 , 用规律设备名称来恳求使用某类设备 物理设备 : 系统实际执行时 , 用物理设备名称 系统完成规律设备名 物理设备名设备安排方法名师归纳总结 独占设备的安排: 设备的肯定号用户申请设备不用肯定号, 应当指明设备类；用户申请多第 11 页,共 11 页个同类设备“ 设备类 , 相对号”- - - - - - -