文學(xué)自考《操作系統(tǒng)概論》串講筆記

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，謝謝！《操作系統(tǒng)概論》串講筆記1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件兩大部分。2.1.操作系統(tǒng)的定義：（2）操作系統(tǒng)為用戶提供方便的使用接口；三、操作系統(tǒng)的形成與基本類型（重點(diǎn)）1.批處理操作系統(tǒng)：輪流地執(zhí)行各個作業(yè)，各個作業(yè)可以同時使用各自所需的外圍設(shè)備。（3）多道批處理系統(tǒng)提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源使用率，但作業(yè)執(zhí)行時用戶不能直接干預(yù)作業(yè)的執(zhí)行。但作業(yè)執(zhí)行中發(fā)現(xiàn)出錯，由操作系統(tǒng)通知用戶重新修改后再次裝入執(zhí)行。（1）分時操作系統(tǒng)是多個用戶通過終端機(jī)器同時使用一臺主機(jī)，這些終端機(jī)器鏈計(jì)算機(jī)中某一資源的系統(tǒng)。等。操作系2.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）3.分布式操作系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與分布式操作系統(tǒng)的異同：答：相同點(diǎn)：（1）都是安裝在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的操作系統(tǒng)；（2）都能實(shí)現(xiàn)資源共享和通信。5.嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)是指運(yùn)行在嵌入式（計(jì)算機(jī)）系統(tǒng)中對各種部件、裝置等資源進(jìn)行（2）UNIX：多用戶、多任務(wù)、分時操作系統(tǒng)。UNIX的主要特點(diǎn)：①短小精悍；②是目前唯一可以安裝和運(yùn)行在從微機(jī)、工作站、大型機(jī)到巨型機(jī)上的操作系統(tǒng)。的特點(diǎn)：支持TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并能與其他網(wǎng)絡(luò)集成，使異種機(jī)能方便地入網(wǎng)；它支持并行處理和實(shí)時處理，能充分發(fā)揮硬件性能；它支持多種文件系統(tǒng)，方便用戶使用，等等。工作狀態(tài)：目態(tài)和管態(tài)。系統(tǒng)程序運(yùn)行的狀態(tài)為的狀態(tài)為目態(tài)。答：如果中央處理器在目態(tài)工作，卻取到了一條特權(quán)指令，此時中央處理器將拒絕執(zhí)行該指令，并形成一個“程序中使用了非法指令”的信號。硬件的中斷裝置識別到該4.程序狀態(tài)字程序狀態(tài)字包含三部分內(nèi)容：（3）中斷屏蔽位。六、操作系統(tǒng)與用戶的接口答：訪管指令不是特權(quán)指令，既可在管態(tài)下執(zhí)行，又可在目態(tài)下執(zhí)行，主要功能是自愿進(jìn)管，引起訪管中斷。例如，INT，drop。3.（重點(diǎn)）什么是“系統(tǒng)調(diào)用”？為什么要提供“系統(tǒng)調(diào)用”？答：操作系統(tǒng)編制了許多不同功能的子程序，供用戶程序執(zhí)行中調(diào)用。這些由操作系統(tǒng)提供的子程序稱為系統(tǒng)功能調(diào)用程序，簡稱系統(tǒng)調(diào)用。系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)為用戶程序提供的一種服務(wù)界面，或者說，是操作系統(tǒng)保證程序設(shè)計(jì)語言能正常工作的一種支持。在源程序一級，用戶用程序設(shè)計(jì)語言描述算題任務(wù)的邏輯要求，例如讀文件、寫文件、請求主存資源等。這些要求的實(shí)現(xiàn)只有通過操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用才能完成，其中有些要求還必須執(zhí)行硬件的特權(quán)指令（如I/O指令）才能達(dá)到目的。考情分析重點(diǎn)：1.多道程序設(shè)計(jì)2.進(jìn)程、原語3.進(jìn)程調(diào)度和作業(yè)調(diào)度本章考試分值約為20~25分。出題形式多以單選題、多選題、填空題、簡答題、綜合應(yīng)用題為主。知識網(wǎng)絡(luò)圖正確描述程序的執(zhí)行情況多個進(jìn)程可以并發(fā)執(zhí)行中斷處理硬件外部中斷事件處理硬件輸入/輸出中斷事件處理硬件訪管中斷事件處理進(jìn)程調(diào)度算法最高優(yōu)先級調(diào)度算法時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法串講內(nèi)容一、多道程序設(shè)計(jì)一個計(jì)算機(jī)問題，往往要依一定的順序執(zhí)行，執(zhí)行的順序是由編制的程序確定的。例如，某個數(shù)據(jù)處理問題，程序的編制方法如圖2-1所示。處理數(shù)據(jù)圖2-1程序的順序執(zhí)行這個程序執(zhí)行時，不能使輸入機(jī)、處理器、打印機(jī)同時忙碌?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)具有處理程序模塊：輸入程序、處理程序、打印程序。這樣，輸入機(jī)、處理機(jī)、打印機(jī)就可能經(jīng)常同時在忙碌，實(shí)現(xiàn)并行工作。程序的并行執(zhí)行，發(fā)揮了處理器與外圍設(shè)備并行工作的能力，使處理器的效率有所讓另一道算題占用暫時空閑的處理器。2.（重點(diǎn)）多道程序設(shè)計(jì)（2）可能延長某些作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間。進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)集合和進(jìn)程控制塊（PCB）組成。3.為什么要引入進(jìn)程？（2）多個進(jìn)程可以有相同的程序；選中落選（1）運(yùn)行態(tài)→等待態(tài)（2）等待態(tài)→就緒態(tài)（3）運(yùn)行態(tài)→就緒態(tài)（4）就緒態(tài)→運(yùn)行態(tài)7.進(jìn)程的特性（1）動態(tài)性（2）并發(fā)性（3）異步性。1.進(jìn)程控制塊（PCB）包含四類信息（1）標(biāo)識信息（2）說明信息（3）現(xiàn)場信息（4）管理信息。1.進(jìn)程的基本隊(duì)列等待隊(duì)列和就緒隊(duì)列。1.中斷、中斷源及中斷處理程序的定義由于某些事件的出現(xiàn)，中止現(xiàn)行進(jìn)程的運(yùn)行，而由操作系統(tǒng)去處理出現(xiàn)的事件，待對出現(xiàn)的事件進(jìn)行處理的程序稱為中斷處理程序。2.中斷類型（1）硬件故障中斷（2）程序中斷（3）外部中斷（4）輸入/輸出中斷（5）訪管中斷。前四類中斷是由于外界的原因迫使正在運(yùn)行的進(jìn)程被打斷，因此稱為強(qiáng)迫性中斷，第五類中斷是正在運(yùn)行的進(jìn)程所期待的，它表示正在運(yùn)行的進(jìn)程對操作系統(tǒng)有某種需求，故稱為自愿性中斷。3.中斷響應(yīng)的定義生。無論發(fā)生那類中斷事件，都由于硬件的中斷裝置暫?，F(xiàn)行進(jìn)程的運(yùn)行，而讓操作系統(tǒng)的中斷處理程序占用處理器。這一過程稱為中斷響應(yīng)。4.程序狀態(tài)字寄存器的定義答：中斷裝置應(yīng)首先把出現(xiàn)的中斷事件存放到程序狀態(tài)字寄存器中的中斷碼為止，然后把程序狀態(tài)字寄存器中的當(dāng)前PSWPSW存放到預(yù)先約定好的主存固定單元中PSW送到程序狀態(tài)字寄存器中，成為當(dāng)前PSW。這一過程稱為交換PSW。中斷裝置通過交換PSW完成中斷響應(yīng)，使被中斷進(jìn)程讓出處理器，且使處理器按照中斷處理程序的新PSW控制執(zhí)行。6.中斷處理中，中斷處理程序應(yīng)做哪些事情？1.輸入井、后備作業(yè)的定義2.作業(yè)調(diào)度的定義根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時確定的允許并行工作的道數(shù)和一定的規(guī)則（或稱算法）從輸入井的后備作業(yè)中選取若干作業(yè)，讓它們進(jìn)入主存儲器，使它們有機(jī)會去獲得處理器執(zhí)行的工作稱為作業(yè)調(diào)度。按照一定的規(guī)則從就緒進(jìn)程中選取一個進(jìn)程，讓它占用處理器。這項(xiàng)從就緒進(jìn)程中選取一個進(jìn)程，讓它占用處理器的工作稱為進(jìn)程調(diào)度。5.進(jìn)程調(diào)度從就緒態(tài)選進(jìn)程，作業(yè)調(diào)度從后備態(tài)（收容態(tài)）選作業(yè)。6.作業(yè)調(diào)度與進(jìn)程調(diào)度的區(qū)別作業(yè)調(diào)度是按一定的作業(yè)調(diào)度算法從輸入井的后備態(tài)中選擇資源可以滿足的作業(yè)裝入主存，使其有機(jī)會占用CPU執(zhí)行，而一個作業(yè)能否占用CPU，何時占用CPU則由進(jìn)運(yùn)行中由于某種原因狀態(tài)發(fā)生變化，當(dāng)它讓出處理器時，進(jìn)程調(diào)度又再選另一個作業(yè)的（1）公平性；（2）平衡資源使用；（3）極大的流量；果。i1周轉(zhuǎn)時間和平均時間與選用的調(diào)度算法有關(guān)。（1）先來先服務(wù)算法它是按照作業(yè)進(jìn)入輸入井的先后次序來挑選作業(yè)，先進(jìn)入作業(yè)的優(yōu)先被挑選。一個歸還，那么，這個作業(yè)將被推遲執(zhí)行，而去選擇在它之后進(jìn)入的資源能滿足的作業(yè)先執(zhí)行。一旦有作業(yè)執(zhí)行結(jié)束歸還資源后，作業(yè)調(diào)度再次選擇作業(yè)時，仍要按進(jìn)入輸入井的次序去挑選，剛剛被推遲的作業(yè)有可能被優(yōu)先選中。先來先服務(wù)算法具有一定的公平性，容易實(shí)現(xiàn)。但增加了平均周轉(zhuǎn)時間，降低了系統(tǒng)的吞吐能力。（2）計(jì)算時間短的作業(yè)優(yōu)先算法采用這種算法時，要求用戶對自己的作業(yè)需要計(jì)算的時間預(yù)先作一個估計(jì)，在作業(yè)控制說明書中加以說明。作業(yè)調(diào)度時依據(jù)在輸入井中的作業(yè)提出的計(jì)算時間為標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)先選擇計(jì)算時間短且資源能得到滿足的作業(yè)。這種算法能降低作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間，從而提高系統(tǒng)的吞吐能力，但可能使大作業(yè)等待時間過長。（3）響應(yīng)比高者優(yōu)先算法一個計(jì)算時間短的作業(yè)容易得到較高的響應(yīng)比，作業(yè)能被優(yōu)先選中。一個大作業(yè)在等待了相當(dāng)長的時間后，也或得了較高的響應(yīng)比。（4）優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法（5）均衡調(diào)度算法該系統(tǒng)采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，請分別寫出采用“先來先服務(wù)調(diào)度算法”和“計(jì)算時間短優(yōu)先算法”選中的作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間。開始執(zhí)行的時執(zhí)行結(jié)束的時5個作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間為：（0.7+1.0+1.8+1.1+1.2）÷5=1.16（小時）到達(dá)輸入井時間當(dāng)這3個作業(yè)全部到達(dá)輸入井后，系統(tǒng)以響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法選擇作業(yè)，忽略調(diào)度所用的時間，則作業(yè)被選中的次序應(yīng)是怎樣的呢？答：由于進(jìn)行作業(yè)調(diào)度的時間是在作業(yè)全部到達(dá)輸入井之后，即在9:30開始進(jìn)行調(diào)度，此時作業(yè)分別等待了40分鐘和0分鐘，因而它們的響應(yīng)比為：A作業(yè)的響應(yīng)比=40/90=4/9B作業(yè)的響應(yīng)比=30/24=5/4C作業(yè)的響應(yīng)比=0/60=0可見，作業(yè)B的響應(yīng)比最高，當(dāng)然優(yōu)先選擇作業(yè)B裝入主存儲器執(zhí)行。作業(yè)B執(zhí)行結(jié)束后，又要進(jìn)行調(diào)度，由于等待時間發(fā)生了變化，故應(yīng)重新計(jì)算響應(yīng)比。此時的計(jì)算結(jié)果如下：C作業(yè)的響應(yīng)比=24/60=2/5（4）一個進(jìn)程完成工作后被撤銷。器，它就一致運(yùn)行下去，直到該進(jìn)程完成工作而結(jié)束或者因等待某事件而不能運(yùn)行時才讓出處理器。高優(yōu)先級的進(jìn)程，一旦有緊急事件發(fā)生時，這個報(bào)警進(jìn)程就可搶占處理器進(jìn)行緊急處理和發(fā)出報(bào)警信號。優(yōu)先數(shù)大的優(yōu)先級高，出Unix之外。（3）時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法按就緒的先后次序排成隊(duì)列，調(diào)度時總是選擇就緒隊(duì)列中的第一個進(jìn)程，讓它占用處理器，但規(guī)定它一次連續(xù)占用處理器的實(shí)踐不能超過預(yù)定的時間片。在分時操作系統(tǒng)中，經(jīng)常采用時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法。5個進(jìn)程，只有一個在執(zhí)行，有5個進(jìn)程在等待，有4個進(jìn)程在就緒。線程又稱輕量級進(jìn)程，是進(jìn)程中可獨(dú)立執(zhí)行的子任務(wù)。一個進(jìn)程中可以有一個或多行時的現(xiàn)場信息及狀態(tài)等。2.線程的基本屬性：線程與進(jìn)程的根本區(qū)別是把進(jìn)程作業(yè)資源分配單位，而線程是調(diào)度和執(zhí)行單位；每一個進(jìn)程都有自己的主存空間，但同一進(jìn)程中的各線程共享該進(jìn)程的主存空間，進(jìn)程中的所有線程對進(jìn)程的整個主存空間都有存取權(quán)限。迎考情分析4.單用戶連續(xù)存儲管理3.頁面調(diào)度算法知識網(wǎng)絡(luò)圖迎重定位如何提高主存空間的利用率可變分區(qū)存儲管理頁式主存空間的分配與回收頁表和地址轉(zhuǎn)換頁式虛擬存儲管理什么是虛擬存儲器頁式虛擬存儲器管理的實(shí)現(xiàn)串講內(nèi)容一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的存儲器1.存儲器的分類二、重定位1.絕對地址和邏輯地址2.重定位的定義及分類在作業(yè)執(zhí)行過程中，由硬件的地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)動態(tài)地進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換，在執(zhí)行指令時只。動態(tài)重定位支持程序浮動。三、單用戶連續(xù)存儲管理（適合單道程序設(shè)計(jì)）一個作業(yè)使用，即在任何時刻主存儲器中最多只有一個作業(yè)，故適合于單道運(yùn)行的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2.地址變換方式如下：（3）采用靜態(tài)重定位3.處理器在執(zhí)行指令時要檢查其絕對地址是否≥界限地址，且≤最大地址C。若絕對絕進(jìn)行處理，以達(dá)到存儲保護(hù)的目的。四、固定分區(qū)存儲管理（適合多道程序設(shè)計(jì)）2.固定分區(qū)存儲管理的特點(diǎn)（1）分區(qū)大小固定（2）分區(qū)數(shù)目固定。存儲管理設(shè)置“分區(qū)分配表”來說明各分區(qū)的分配和使用情況。表中指出各分區(qū)的表示分區(qū)已被占用。當(dāng)有作業(yè)要裝入分區(qū)，存儲管理分配主存區(qū)域時，根據(jù)作業(yè)地址空間的長度與標(biāo)志為“0”的分區(qū)的長度比較，當(dāng)有分區(qū)長度能容納該作業(yè)時，則把作業(yè)裝入該分區(qū)，且把作業(yè)名填到占用標(biāo)志位上。否則，該作業(yè)暫時不能裝入。作業(yè)運(yùn)行結(jié)束后，根據(jù)作業(yè)名查分區(qū)分配表，把該分區(qū)的占用標(biāo)志置成“0”以示空閑。4.地址轉(zhuǎn)換和存儲保護(hù)因作業(yè)存放區(qū)域不會改變，可采用靜態(tài)重定位方式把作業(yè)裝入所在的分區(qū)號，且把”如此等式不成立，產(chǎn)生“地址越界”中斷事件。（3）按作業(yè)對主存空間的需求量排成多個作業(yè)隊(duì)列，每個作業(yè)隊(duì)列中的各作業(yè)依次裝入一個一個固定的分區(qū)中，每次裝一個作業(yè)；不同作業(yè)隊(duì)列中的作業(yè)分別依次裝入不同的分區(qū)中；不同的分區(qū)中可同時裝入作業(yè)；某作業(yè)隊(duì)列為空時；該作業(yè)隊(duì)列對應(yīng)的使用。1.可變分區(qū)存儲管理的基本思想和特點(diǎn)劃分；分區(qū)的個數(shù)由裝入的作業(yè)數(shù)決定。2.（重點(diǎn)）可變分區(qū)管理方式常用的主存分配算法有：（1）最先適應(yīng)分配算法：基本思想是空閑區(qū)在空閑區(qū)表中按地址遞增的次序排列。（2）最優(yōu)適應(yīng)分配算法：基本思想是空閑區(qū)在空閑區(qū)表中按其容量遞增的次序排列。器，以及一些加法、比較線路等。當(dāng)作業(yè)可以占用處理器執(zhí)行時，進(jìn)程調(diào)度便把該作業(yè)所占分區(qū)的起始地址送入基址寄存器，所占分區(qū)的最大地址送入限長寄存器。作業(yè)執(zhí)行過程中，當(dāng)取出一條指令后，把該指令中的邏輯地址與基址寄存器的內(nèi)容相加即得到絕”允許指令訪問主存單元地址，否則，說明絕對地址已超出區(qū)域。5.（重點(diǎn)）把作業(yè)從一個存儲區(qū)域移到另一個存儲區(qū)域的工作稱為移動。采用移動技術(shù)有兩個目的：（1）集中分散的空閑區(qū)（2）移動是有條件的（1）作業(yè)運(yùn)行前必須全部裝入主存（2）作業(yè)可裝入主存的不連續(xù)區(qū)域2.頁表是由操作系統(tǒng)創(chuàng)建的，對用戶不可見。每個作業(yè)都有一張頁表，頁表是在主存上3.頁式存儲管理的基本原理頁式存儲管理是把主存儲器分成大小相等的去多區(qū)，每個區(qū)稱為一塊。于此對應(yīng)，編制程序的邏輯地址也分成頁，頁的大小與塊的大小相等。分頁式存儲器的邏輯地址由兩部分組成：頁號和頁內(nèi)地址。其格式為：地址結(jié)構(gòu)確定了主存儲器的分塊的大小，也就決定了頁面的大小。【例】:某作業(yè)頁號占6bit，頁內(nèi)地址占10bit，則該作業(yè)所需的存儲容量為64K，頁面大小為1K，共有64頁。閑塊數(shù)。由于塊的大小是固定的，所以可以用一張“位示圖”來構(gòu)成主存分配表。（1）塊號=字號×字長+位號其中i是塊號，[]表示取i被字長除后的整數(shù)部分，而mod表示取其余數(shù)部分。8192塊，則可用字長為32位的2564999塊對應(yīng)的字號和位號是多少？123字的29位對應(yīng)的是哪塊？塊號=字號×字長+位號=129×32+29=41575.頁表和地址轉(zhuǎn)換d頁表bpb塊pd分頁式地址轉(zhuǎn)換為快表。7.虛擬存儲器主存儲器，稱為虛擬存儲器。（1）大量的輔助存儲器（2）一定容量的主存答：頁號，標(biāo)志，主存塊號和磁盤上的位置。9.抖動的定義剛被調(diào)出的頁又立即要用，因而又要把它調(diào)入；而調(diào)入不久又被調(diào)出；調(diào)出不久又再次被調(diào)入。如此反復(fù)，使調(diào)度非常頻繁，以至于使大部分時間都花費(fèi)在來回調(diào)度上，這種現(xiàn)象稱為抖動，又稱顛簸。10.（重點(diǎn)）常用的頁面調(diào)度算法有：（3）最近最不經(jīng)常使用調(diào)度算法（LFU）3個條件：（1）作業(yè)開始的幾頁是否在主存。（1）寫出正確的頁面調(diào)度次序?，F(xiàn)只有三個主存塊可供使用，把開始的三頁先裝入主存。執(zhí)行時分別按FIFO和LRF算法進(jìn)行頁面調(diào)度，求正確的頁面調(diào)度次序，求缺頁次數(shù)，求缺頁中斷率，寫出被淘汰的頁面次序，寫出最后駐留在主存的頁面次序。算法：主存塊數(shù)00033322222111111000333332+++++++被淘汰的頁面次序：7，0，1，2，3，0，4，2，3最后駐留在主存的頁面次序：0，1，2（2）LRU算法：主存塊數(shù)++++++被淘汰的頁面次序：7，1，2，3，0，4，0各種管理方式下的地址轉(zhuǎn)換和存儲保護(hù)地址轉(zhuǎn)換操作系統(tǒng)執(zhí)行硬件執(zhí)行絕對地址=邏輯地址+界限地址絕對地址=邏輯地址+分區(qū)始址表中設(shè)置訪問標(biāo)志長+頁內(nèi)地址考情分析3.文件的組織結(jié)構(gòu)、記錄的成組與分解4.文件存儲空間管理的方法5.文件的目錄結(jié)構(gòu)6.文件的保護(hù)、保密及其文件的基本操作重點(diǎn)：1.邏輯文件、物理文件2.記錄的成組與分解3.文件目錄結(jié)構(gòu)以及畫二級目錄結(jié)構(gòu)圖文件的存儲結(jié)構(gòu)鏈接結(jié)構(gòu)索引結(jié)構(gòu)文件的組織串講內(nèi)容一、概述1.文件管理的定義我們把邏輯上具有完整意義的信息集合稱為文件。每個文件都要用一個名字（稱為文件名）作標(biāo)識。（1）實(shí)現(xiàn)從邏輯文件到物理文件之間的轉(zhuǎn)換（2）有效地分配文件的存儲空間（3）建立文件目錄（6）提供一組文件操作存儲介質(zhì)的物理單位定義為卷。存儲介質(zhì)上可連續(xù)存儲信息的一個區(qū)域稱為塊，或稱為物理記錄。把所有的讀寫磁頭按從上到下的次序進(jìn)行編號，稱為磁頭號。當(dāng)移動臂移到某一位置時。所有的讀寫詞頭都在同柱面上，把盤面上磁道的編號作為柱面號。用戶組織的文件稱為邏輯文件。通常，邏輯文件簡稱為文件。邏輯文件可以有兩種形式：流式文件、記錄式文件。稱為記錄。邏輯記錄可依次編號，其序號稱為邏輯記錄號，簡稱為記錄號。2.記錄的主鍵和次鍵存放在存儲介質(zhì)上的文件成為物理文件。把一個文件在邏輯上連續(xù)的信息存放到磁盤上依次相鄰的塊中，便形成順序結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：訪問第i個記錄之后接著總是訪問第i+1點(diǎn)：不利于文件的擴(kuò)展和存儲空間利用率不高。用戶擴(kuò)充文件，便于文件的增、刪記錄。只適合與對記錄按先后順序進(jìn)行存取的文件。索引結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)非連續(xù)存儲的另一種方式。索引結(jié)構(gòu)為每一個文件建立一張索引記錄很多時，索引表就很龐大。4.文件的存取方式5.存取方式與存儲結(jié)構(gòu)的關(guān)系順序存取順序文件、鏈接文件、索引文件索引文件順序文件磁帶利用率=（2）采用記錄成組且塊因子為4時，磁帶空間的利用率為多少？（3）要使磁帶利用率不小于50%，塊因子至少為多少？100%=33.33%個塊因子為2個才合適（2）10÷2=5個存放該文件至少占用5個磁盤塊（3）第6個邏輯記錄所在的磁盤塊為30（4）第一步，開辟主存緩沖區(qū)，且為1K；第二步，找到第6條邏輯記錄所在的塊，第30塊，發(fā)送到主存緩沖區(qū)；第三步，進(jìn)行記錄的分解，將第6條記錄發(fā)送到用戶區(qū)第1500單元。7.開辟主存緩沖區(qū)的原因：信息交換以塊為單位，用戶處理信息要以邏輯記錄為單位。8.成組與分解的優(yōu)點(diǎn)：提高了存儲空間的利用率，減少存儲設(shè)備的啟動次數(shù)。缺點(diǎn)：設(shè)立主存緩沖區(qū)，增加了操作系統(tǒng)的開銷。四、存儲空間的分配2.確定空閑塊地址的通用公式為：塊號=字號×字長+位號柱面號=[塊號/柱面上的塊數(shù)]塊號3.空閑塊鏈接法（1）單塊鏈接法（2）成粗鏈接法1.文件目錄由若干目錄項(xiàng)組成，一個目錄項(xiàng)用來登記與一個文件有關(guān)的信息，每個目錄項(xiàng)中，除了指出文件的名字和文件存放的物理地址外，還可包含如何控制和管理文件的信息。錄表中。優(yōu)點(diǎn)：管理簡單，查找方便。缺點(diǎn)：不允許重名。的目錄表來登記各個用戶的目錄表存放地址，這張總的目錄表稱為主文件目錄。優(yōu)點(diǎn)：【例】:某文件系統(tǒng)中若有甲\乙兩個用戶,甲有文件A、B、C，乙有文件B、C、D，且甲乙共享文件T。已知甲A和乙的D是同一文件，甲B和乙的B是不同的文件，甲的C和乙的C是同一文件。（1）解決文件的重名（2）實(shí)現(xiàn)了文件共享（4）有利于文件的分類5.絕對路徑和相對路徑名與文件名之間可用“\”隔開。在多級目錄結(jié)構(gòu)中，每次都從根目錄開始搜索要耗費(fèi)很多時間，在MS-DOS中引入當(dāng)前目錄的概念。每個用戶可在某級目錄中設(shè)置一個當(dāng)前工作目錄，要訪問文件時，就六、文件的安全性（1）防止天災(zāi)人禍造成的破壞。通常采用建立多個副本的辦法來保護(hù)文件。另一種保護(hù)方法是定時轉(zhuǎn)儲，即定時地把文件轉(zhuǎn)儲到其他的存儲介質(zhì)上。（3）防止用戶共享文件時造成的破壞。為了防止在使用文件時破壞文件，可對每個文件規(guī)定使用權(quán)限。對多用戶可共享的文件采用樹形目錄結(jié)構(gòu)，凡能得到某級目錄權(quán)件。文件的保密是防止他人竊取文件。為文件設(shè)置口令是實(shí)現(xiàn)問保密的一種可行方法，且在使用時必須遵照規(guī)定的存取權(quán)限。對極少數(shù)極為重要的保密文件，可把文件信息翻譯成密碼形式保存，使用時再把它解密。七、基本文件操作及其使用1.基本文件操作出“建立”要求。系統(tǒng)接到要求后，就在文件目錄中尋找空目錄項(xiàng)進(jìn)行登記?！按蜷_”要求。系統(tǒng)接到要求后，找出與用戶要求相符合的目錄項(xiàng)，取出文件存放的物理地址。對索引文件還必須把該文件的索引表存放到主存儲器中，以便后繼的讀操作能“關(guān)閉”操作。一個關(guān)閉后的文件不能再使用，若要再使用，則必須再次執(zhí)行“打開”（2）寫一個文件信息時，依次調(diào)用：用戶可調(diào)用“刪除”操作要求刪除一個有權(quán)刪除的文件，但刪除一個文件前應(yīng)先關(guān)閉該文件?？记榉治霰菊轮饕獌?nèi)容：1.設(shè)備管理的功能2.設(shè)備的分類及獨(dú)占設(shè)備的分配3.磁盤的驅(qū)動調(diào)度及其算法4.設(shè)備的啟動與I/O中斷處理5.緩沖技術(shù)和虛擬技術(shù)3.磁盤的驅(qū)動調(diào)度4.SPOOLING知識網(wǎng)絡(luò)圖串講內(nèi)容一、設(shè)備管理的功能（重點(diǎn)）1.設(shè)備管理的功能（1）實(shí)現(xiàn)對外圍設(shè)備的分配與回收（5）實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備2.為了提高只能獨(dú)占使用的設(shè)備利用率，用可共享的設(shè)備來模擬獨(dú)占型設(shè)備，于是，仿佛獨(dú)占使用的設(shè)備就變成了可共享的設(shè)備。通常，把模擬的獨(dú)占型設(shè)備成為虛擬設(shè)備。二、外圍設(shè)備的分類1.外圍設(shè)備的分類從使用的角度來分析外圍設(shè)備的特性，可以把外圍設(shè)備分成兩大類：一類是只能讓一個作業(yè)獨(dú)占使用的設(shè)備，另一類是可以由幾個作業(yè)同時使用的設(shè)備。2.獨(dú)占設(shè)備未撤離，另一個作業(yè)即可使用，但每一時刻仍只有一個作業(yè)能啟動磁盤，允許它們交替地啟動。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中配置有各種不同類型的外圍設(shè)備，每一類外圍設(shè)備又可以有多臺。為了對這些設(shè)備進(jìn)行管理，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為每一臺設(shè)備確定一個編號，以便區(qū)分和識別，這個確定的編號稱為設(shè)備的絕對號。用戶總是“用設(shè)備類相對號”來提出設(shè)備的要求。2.設(shè)備的分配行次序的工作稱為驅(qū)動調(diào)度，采用的調(diào)度策略稱為驅(qū)動調(diào)度算法。減少延遲時間。足請求，滿足該方向上最高（低）的服務(wù)請求后，反方向執(zhí)行。5.“最短尋找時間優(yōu)先算法”和“電梯調(diào)度算法”的區(qū)別是什么？不考慮臂的移動方向，總是優(yōu)先選擇離當(dāng)前位置最近的那個柱面的訪問者，這種選擇可沿臂移動方向無等待訪問者時才改變臂的移動方向。6.旋轉(zhuǎn)調(diào)度的定義根據(jù)延遲時間來決定執(zhí)行次序的調(diào)度成為旋轉(zhuǎn)調(diào)度。請求次序(1)(2)(3)(4)5個扇區(qū)，當(dāng)?shù)?個扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭位置下時，只有其中一個請求可執(zhí)行傳動操作，而另一個請求者升微等磁盤再一次把第5個扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭位置下才能執(zhí)行。讀寫磁頭正好處于順序的下一個記錄位置，因而就不必花費(fèi)等待延遲時間，而可立即讀出記錄稱為是信息的優(yōu)化分布。優(yōu)點(diǎn)：減少延遲時間，從而縮短了輸入輸出時間。20毫秒，格式化時每個盤面被分成10個扇區(qū)，現(xiàn)有10個邏輯記錄和J，存放在同一磁道的各扇區(qū)中，具體安排如下：處理程序要順序讀出并處理這些記錄，每讀出一個記錄后，處理長呢工序要花4毫秒的時間進(jìn)行處理，然后再順序讀下一個記錄并處理，直到處理完這些記錄。假定第一個記錄已在磁頭位置下，請回答：（2）優(yōu)化分布：1，8，5，2，9，6，3，10，7，4。10×（2+4）=60（毫秒）10個邏輯記錄總共需花費(fèi)18660毫秒。五、設(shè)備的啟動和I/O中斷處理1.常用術(shù)語的定義由通道命令組成的程序稱為通道程序。采用的技術(shù)稱為緩沖技術(shù)。七、虛擬設(shè)備為提高獨(dú)占設(shè)備的效率，用共享設(shè)備來模擬獨(dú)占設(shè)備的工作，這種模擬得到的獨(dú)占斷裝置和通道技術(shù)。2.“預(yù)輸入程序”把作業(yè)流中的作業(yè)信息傳動到“輸入井”保存。作業(yè)被選中執(zhí)行時不必再啟動輸入機(jī)，而只要從磁盤上的輸入井區(qū)域中讀取信息。作業(yè)執(zhí)行中產(chǎn)生的結(jié)果也由于“預(yù)輸入程序”和“緩輸出程序”的執(zhí)行是在計(jì)算機(jī)的控制下進(jìn)行的，所以，把這第6章考情分析本章主要內(nèi)容：1.進(jìn)程的順序性和并發(fā)性2.什么是與時間有關(guān)的錯誤知識網(wǎng)絡(luò)圖串講內(nèi)容1.進(jìn)程的順序性在多道程序設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，若干個作業(yè)可以同時執(zhí)行，而每一個作業(yè)又需要有多個進(jìn)程協(xié)作完成。因此，系統(tǒng)中會同時存在著許多進(jìn)程，在單處理器的情況下，這些進(jìn)程流地占用處理器，即一個進(jìn)程的工作沒有全部完成之前，另一個進(jìn)程就可開始工作，我并發(fā)進(jìn)程相互間可能無關(guān)，也可能相互間有交往。進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行時，執(zhí)行結(jié)果與其二、與時間有關(guān)的錯誤造成與時間有關(guān)的錯誤的原因是什么？（概念）一個進(jìn)程被中斷后，哪個進(jìn)程可以運(yùn)行，被中斷的進(jìn)程什么時候再去占用處理器，這是與進(jìn)程調(diào)度策略。所以，進(jìn)程執(zhí)行的相對速度不能由進(jìn)程自己來控制，于是，就可能導(dǎo)致兵法進(jìn)程在共享資源時出現(xiàn)錯誤。進(jìn)程的執(zhí)行次序?qū)Y(jié)果是有影響的，關(guān)鍵是它們涉及到共享變量，若交叉訪問了共享變量，導(dǎo)致共享變量的值不同，造成計(jì)數(shù)值不正確的因素是與進(jìn)程被打斷的時間和能占用處理器的時間有關(guān)。三、臨界區(qū)與PV操作PV操作是定義在信號量S的兩個操作——P操作和V不可中斷的過程，它們在屏蔽中斷的情況下繼續(xù)執(zhí)行。把不可中斷的過程稱作原語。因此，P操作和V操作也可稱為P操作原語V操作原語，簡稱PV操作。P（2）若S≥0，則調(diào)用P操作的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行若S＜0，則調(diào)用P操作的進(jìn)程被置成等待態(tài)V（2）若S＞0，則調(diào)用V操作的過程繼續(xù)運(yùn)行（2）當(dāng)S=0時，S表示無資源可用，或者表示不允許進(jìn)程再進(jìn)入它的臨界區(qū)；（3）當(dāng)S＜0迎個進(jìn)程去使用該資源，其他要使用它的進(jìn)程必須等待，直到該資源的占用者釋放了該資源。ProcessP操作一定要成對使用。有P操作，必定有V操作與之對應(yīng)。當(dāng)程序【例S:semaphore；S:=1；processP(W→E)(j=1,2,…)j程的消息，當(dāng)一個進(jìn)程沒有得到另一個進(jìn)程的消息時應(yīng)等待，直到消息到達(dá)才被喚醒。（2）實(shí)現(xiàn)進(jìn)程時應(yīng)注意操作。一個信號量與一個消息聯(lián)系在一起。當(dāng)有多個消息時必須定義多個信號量。測試4.生產(chǎn)者/消費(fèi)者問題SP：表示是否可以把物品存入緩沖區(qū)，SP：=1SG：表示緩沖器中是否存有物品SG：=1L1：produceraproduct；/生產(chǎn)一件物品/P(SP)；Buffer：=product；/將生產(chǎn)的物品存入緩沖器/V(SG)；L2:P(SG)；takeaproduct；/從緩沖器中取出一件物品/V(SP)；consume；/消費(fèi)取出的物品/【例R，M，P，它們共享一個緩沖區(qū)，R負(fù)責(zé)從輸入設(shè)備上讀信息到緩沖區(qū)，M對緩沖區(qū)中的記錄進(jìn)行加，P把加工后的記錄打印輸出，讀入的記錄經(jīng)沖區(qū)中只能存放一條記錄）1S：是否可以加工記錄，S：=1S，S，S，:semaphore；3S:=1；S:=S:=0；processRbeginp