操作系統(tǒng)概念重點內(nèi)容總結(jié)(參考版)
2025-07-30 16:50本頁面
【正文】 第一級為系統(tǒng)目錄（主目錄），包含用戶目錄名和指向該用戶目錄的指針；第二級為用戶目錄，包含用戶所有文件的文件目錄；（3） 多級目錄；10：分段與分頁的各自優(yōu)缺點（1）對于純分頁系統(tǒng)而言，它有效地解決了內(nèi)存碎片問題，有可能讓更多的作業(yè)同時投入運行，提高了處理機和存儲器的利用率；缺點是：由于要求運行的作業(yè)必須一次全部裝入內(nèi)存，當作業(yè)要求的空間大于當前可用存儲空間時，作業(yè)只有等待這使作業(yè)地址空間受到內(nèi)存實際容量的限制，并且要對每個作業(yè)建立和管理相應(yīng)得頁表，還要增加硬件實現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換，增加了系統(tǒng)時間和空間上的開銷；對于請求式分頁系統(tǒng)而言，消除了內(nèi)存碎片，同樣增加了系統(tǒng)時間和空間上的開銷，但由于每個作業(yè)部分裝入就可以投入運行，大大增加了作業(yè)的利用空間，提高了內(nèi)存的利用率，使作業(yè)地址空間不再受內(nèi)存容量大小的限制，缺點是缺頁時要進行頁面交換，會引起系統(tǒng)“抖動” （2）分段是一種內(nèi)存管理機制，它支持內(nèi)存的用戶視角提供了內(nèi)外存統(tǒng)一管理的虛存， 每次調(diào)入的是一段有意義的信息；分段機制允許段長動態(tài)增長分段機制便于對具有完整邏輯功能的信息段進行共享；分段機制便于實現(xiàn)動態(tài)鏈接；缺點是：比其他方式需要更多的硬件支持，并且諸多功能的實現(xiàn)是的系統(tǒng)的復(fù)雜性大大增加，另外段的長度也受到內(nèi)存可用區(qū)大小的限制；若替換算法選擇不恰當就可能產(chǎn)生“抖動”現(xiàn)象11：I/O子系統(tǒng)完成的管理功能（1）設(shè)備命名；（2）設(shè)備保護；（3）與設(shè)備無關(guān)的塊及存儲設(shè)備的塊分配；（4）設(shè)備分配；（5）出錯處理。這種老化形式避免了饑餓的發(fā)生。這種策略把I/O 繁忙型進程和交互式進程放置到優(yōu)先權(quán)更高的隊列（higherpriority queue）。其思想是利用CPU burst 特性區(qū)分進程。補充：外部磁道扇區(qū)＞內(nèi)部磁道扇區(qū)操作系統(tǒng)簡述題1：操作系統(tǒng)的組成部分：（１）進程管理；（２）作業(yè)管理；（３）存儲管理；（４）輸入輸出管理；（５）Ｉ／Ｏ軟件（６）文件系統(tǒng)2：硬件保護機制：（１）I/O Protection；（２）Memory Protection；（３）CPU Protection；（４）Hardware Address Protection；（５）Hardware Protection3：系統(tǒng)調(diào)用的概念 系統(tǒng)調(diào)用提供了進程和操作系統(tǒng)間的接口，具體包括：（1）進程控制；（2）文件管理；（3）設(shè)備管理；（4）信息維護；（5）通信4：操作系統(tǒng)設(shè)計的基本結(jié)構(gòu)有哪些,優(yōu)缺點（1）串行處理系統(tǒng)：（2）簡單批處理系統(tǒng)（3）多道程序批處理系統(tǒng) ：通過將用戶的CPU請求和I/O請求重疊起來的辦法來有效地使用CPU。（4）邏輯格式化：創(chuàng)建文件系統(tǒng)，OS將初始的文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲在磁盤上，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含空閑和已分配的空間以及一個初始為空的目錄。（2）糾錯代碼ECC（errorcorrecting code）：系統(tǒng)會根據(jù)寫入/讀出計算出新的ECC覆蓋原來的，若與原來的不一樣，會進行糾錯（扇區(qū)完好）。（5）LOOK（CLOOK）調(diào)度：在SCAN（CSCAN）的基礎(chǔ)上，不移動到磁盤的盡頭，而是只移動到一個方向上最遠的請求即回頭。（4）CSCAN調(diào)度：是SCAN調(diào)度的變種，主要提供一個更為均勻的等待時間。（2）最短尋道時間優(yōu)先（SSTF）：離當前磁頭最近的先被服務(wù)缺點：離當前磁頭很遠的可能永遠無法被服務(wù)，導(dǎo)致“饑餓”現(xiàn)象。網(wǎng)絡(luò)附屬存儲設(shè)備是專用存儲系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)訪問。磁盤存儲系統(tǒng)的性能主要用四項指標來衡量：記錄密度、存儲容量、尋址時間和數(shù)據(jù)傳輸速率。大容量存儲結(jié)構(gòu)磁盤結(jié)構(gòu)和工作方式結(jié)構(gòu)：磁道、扇區(qū)、柱面、盤片、磁頭和磁頭臂等。高速緩存：可以保留數(shù)據(jù)拷貝的高速內(nèi)存。目錄實現(xiàn)方法（1）線性列表缺點：編程簡單但運行費時，查找文件需要線性搜索（2）哈希表：在線性列表的存儲目錄條目外使用哈希數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)缺點：存在哈希沖突磁盤的分配方法（1）連續(xù)分配：相當于動態(tài)存儲分配的一個具體應(yīng)用缺點：外部碎片；無法確定文件所需要的空間的大小（2）鏈接分配：解決了連續(xù)分配的所有問題缺點：只能有效地用于文件的順序訪問；指針需要空間（3）索引分配空閑空間管理（1）位向量塊號碼＝每個字的位數(shù)值為0的字數(shù)＋第一個值為1的偏移（2）鏈表（3）組（與簇類似）（4）計數(shù)（更適合連續(xù)分配和回收）第13章 I/O系統(tǒng)字符設(shè)備：是按一個字節(jié)一個字節(jié)的傳輸塊設(shè)備：以塊為單元進行傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：以套接字為單位進行傳輸?shù)腎/O調(diào)度：調(diào)度一組I/O請求就是確定一個好的順序來執(zhí)行這些請求緩沖：緩沖區(qū)是用來保存兩設(shè)備之間火災(zāi)設(shè)備和應(yīng)用程序之間所傳輸數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)域。（4）FCB（每個文件的文件控制塊）包括很多信息，如文件許可、擁有者、大小和數(shù)據(jù)塊的位置。（2）分區(qū)控制塊包括分區(qū)的詳細信息，如分區(qū)的塊數(shù)、塊的大小、空閑塊的數(shù)量和指針、空閑的FCB的數(shù)量和指針等。第12章 文件系統(tǒng)實現(xiàn)I/O控制為最底層，由設(shè)備驅(qū)動程序和終端處理程序組成，實現(xiàn)內(nèi)存和磁盤之間的信息轉(zhuǎn)移。文件系統(tǒng)的操作：文件系統(tǒng)在被系統(tǒng)上的進程使用之前必須進行掛載（mounting）。另一種方法是保留文件直到刪除它所有的引用（為每個文件保留一個引用列表（目錄條目或符號鏈接））。缺點：復(fù)雜。（4）無環(huán)圖目錄：允許共享文件和子目錄，較樹形目錄更為靈活。（3）樹形目錄：包含一組文件和子目錄，禁止共享文件和目錄路徑名的兩種形式：① 絕對路徑：從根開始并給出路徑上的目錄名直到所指定的文件。缺點：當用戶需要進行合作和訪問其他文件時隔離了用戶。文件的訪問方法： （1）順序訪問 （2）直接訪問（相對訪問） （3）索引訪問目錄的結(jié)構(gòu)形式及其優(yōu)缺點？（1）單層目錄：相當于鏈表 優(yōu)點：便于支持和理解 缺點：重名問題；難以實現(xiàn)文件共享（2）雙層目錄：每個用戶都有自己的用戶文件目錄（UFD），當一個用戶作業(yè)開始執(zhí)行或用戶注冊時，就訪問主文件目錄（MFD）。所有文件的信息都保存在目錄結(jié)構(gòu)中，而目錄結(jié)構(gòu)也保存在外存上。對文件系統(tǒng)的操作有：（1）創(chuàng)建（2）寫文件（3）讀文件（4）文件的重定位（5）刪除（6）撤銷文件文件是記錄在外存上相關(guān)信息的具體名稱的集合。第11章 文件系統(tǒng)接口文件是由操作系統(tǒng)定義和實現(xiàn)的抽象數(shù)據(jù)類型。原因： （1）頻繁的忙于頁的調(diào)進和調(diào)出。（4）最不經(jīng)常使用頁面置換算法（LFU）（5）最近未用頁面置換算法（NRU）（Clock）系統(tǒng)顛簸如果一個進程在該頁上用的時間要多于執(zhí)行時間，那這個進程就在顛簸。（2）最佳頁面置換算法（OPT）：選擇在以后不再使用的頁面予以淘汰。（6） 重新開始因非法地址陷阱而且中斷的指令。（3） 找到一個空閑幀（4） 調(diào)度一個磁盤操作，已將所需要的頁調(diào)入剛分配的幀。（2） 如果引用非法，那么終止進程。調(diào)頁程序不是換入整個進程，而是把那些必須也調(diào)入內(nèi)存。通常請求頁面調(diào)度來實現(xiàn)代碼，請求頁面調(diào)度處理過程。先選擇“最老”的頁，若其訪問位被清除（為0），則它就是犧牲者；若它的訪問位已置值（為1），則先清除它（置0），然后選擇下一頁，重復(fù)前述過程第10章 虛擬內(nèi)存虛擬內(nèi)存的大小由硬盤+物理空間容量大小決定。即選擇距本頁最遠的頁，將其替換。通常用來同其他方法進行比較。 使用FI
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