作業系統考試知識點總結
作業系統課程是計算機專業的必修課程,臨近考試我們要怎麼著手複習呢?下面由小編為大家整理了,希望對大家有幫助。
一
第一章 概論
1. 作業系統設計原則
A. 能使計算機系統使用方便
B. 能使計算機高效的工作
2. 作業系統基本型別:批處理、分時、實時、網路***計算機網路配置的***、分佈***多臺計算機組成的體術網路***、多機、嵌入式
批處理系統:批量化處理作業的系統。
1. 批處理單道系統;
2. 批處理多道系統:
*並行工作減少了處理器的空閒時間,提高了效率;
*作業排程可以按一定的組合裝入主儲存器,充分利用系統資源;
*作業過程中,不訪問低速裝置,直接訪問高速磁碟,單位時間處理能力提高;
*作業成批輸入,自動選擇控制,減少人工和作業交接時間,提高系統吞吐率。
分時作業系統:准許多個使用者同時與計算機系統互動。多采用分時技術。
分時多道程式特點:同時性***多使用者***、獨立性***使用者服務各自獨立***、及時性 ***三秒內響應使用者請求***、互動性***人機對話工作方式***
實時作業系統:能及時處理計算機系統接收的外部訊號並及時處理,在嚴格規定的時間 裡處理結束,並反饋訊號。
3. UNIX簡介:互動式分時系統。UNIX Version 1 ***AT&T-Bell*** KT&DR 1969 PDP-7
4. 作業系統功能:處理器管理***處理器的排程***;儲存管理***對主存管理***;檔案管理 ***面向使用者實現按名存取,儲存、檢索、共享、保護、保密***;裝置管理***管理外圍 裝置,分配、啟動、故障處理***;
作業系統的兩類介面:程式設計師級介面:使用者通過“系統呼叫”使用作業系統功能;操
作員級:使用者通過操作控制命令提出要求。
第二章 計算機系統結構簡介
1. 計算機系統結構
A. 層次結構:
硬體系統:CPU、儲存器、輸入輸出控制、輸入輸出裝置
軟體系統:系統軟體***與硬體結合最緊密***;支撐軟體***支援其他軟體開發和維護***應用軟體***專用程式等***
B. 工作框架:先由載入程式引導
2. 硬體環境
A. CPU與外設並行工作:CPU按程式規定的順序執行指令。
B. 儲存體系:
1. 暫存器:
1. 通用暫存器:運算元,指令結果;
2. 指令暫存器:從主存讀出的指令;
3.控制暫存器:程式狀態字暫存器、中斷字暫存器、基址暫存器、限長暫存器
2. 主儲存器:“位元組”為單位,幾個位元組為“字”。32位四字、64位八字。被CPU 直接訪問,斷電易失。
3. 快取記憶體:cache減少對主存訪問時間,加快程式執行速度。
4. 輔助儲存器:磁碟磁帶等。
C. 保護措施:
1. 特權指令:不允許使用者程式直接使用的指令。
2. 非特權指令:特權指令以外的指令。
3. 管態和目態:管態下可執行所有機器指令。目態只能執行非特權指令。
4. 儲存保護:***基址暫存器值<=訪問地址值<=基址暫存器值+限長暫存器值***
3. 作業系統結構
A. 作業系統結構設計目標:正確性、高效性、維護性、移植性。
B. 作業系統的層次結構:檔案管、理裝置管理、儲存管理、處理器管理、硬體
C. unix系統結構:核心***a. 組合語言檔案、b. C語言檔案、c. C語言全域性變數檔案***、外殼***shell解釋支援程式***
4. 操作系用與使用者介面:程式設計師級的***一組系統功能呼叫,為使用者程式提供服務***、操作員級的***用於使用者提出作業控制要求***
A. 操作控制命令:作業系統提供的讓聯機使用者***操作員一級***表示作業執行步驟的手段。
B. 系統呼叫:作業系統提供的子程式可分為:
a. 檔案操作類:開啟檔案、建立檔案、讀檔案、關閉檔案、刪除檔案。
b. 資源申請類:請求分配主存空、歸還主存空間、分配外圍裝置、歸還外圍裝置。
c. 控制類:
d. 資訊維護類:如設定日期,檔案屬性等。
5. UNIX的使用者介面:
Shell命令:UNIX提供的操作控制命令。
6. UNIX系統呼叫:
A. 常用系統呼叫:檔案操作類、控制類、訊號與時間類。
B. trap指令:系統呼叫指令,訪管指令。
C. 系統呼叫程式***表
D. 系統呼叫實現過程
第三章 處理器管理
1. 什麼是多道程式設計系統***多道系統***:讓多個計算問題同時裝入一個計算機系統的主儲存器並行執行的系統。***設計時注意a. 儲存保護;b. 程式浮動***記憶體中浮動***;c. 資源分配和排程;***
2. 為什麼採用多道程式設計:
A. 程式的順序執行***任何時間只有一個作業執行、使用裝置***;
B. 程式的並行執行***發揮CPU與外設並行工作能力,使CPU處理效率有所提高***;
C. 多道並行執行***提高CPU利用率、充分利用外設資源、發揮了CPU與外設、外設 與外設的並行工作能力***。
3. 多道程式設計注意的問題:a. 可能延長程式的執行時間;b. 並行工作道數與系統效率不成 正比。***主存空間限制裝入作業量、外圍裝置量、多道程式使用統一資源衝突***
4. 程序的定義:把一個程式在一個數據集合上的一次執行稱為一個程序***Process***
5. 為什麼要引入程序:a. 提高資源利用率***通過使用同步從而提高資源利用率***;b. 正確描述程式的執行情況。***系統程序、使用者程序***
6. 程序的屬性:動態性、併發性、非同步性:
A. 程序的動態性;
B. 多個不同的程序可以包含不同的程式
可再入程式:能被多個使用者同時呼叫的程式
C. 程序可以併發;
D. 程序三種基本狀態。等待態、就緒態***等待系統分配資源***、執行態***佔用CPU***。
執行→等待→就緒→執行→就緒
7. 程序控制塊***PCB***:組成:
A. 標識資訊:每個程序有唯一標示符,用以標示程序存在和區分各程序;
B. 說明資訊:說明本程序的情況,其中“程序狀態”***執行、就緒、等待***;
C. 現場資訊:程序離開CPU時,用以保留與CPU有關的各種現場資訊,以便恢復;
D. 管理資訊:對程序進行管理和排程。
8. 程序的建立和撤銷:
A. 程序建立:系統為程式分配工作區和建立程序控制塊
B. 程序完成後,回收工作區和撤銷程序控制塊.
原語:建立原語、撤銷原語、阻塞原語、喚醒原語、
9. 程序佇列:就緒佇列、等待佇列。
佇列管理:管理出隊入隊. ***隊首程序出隊、非隊首或隊尾程序出隊、隊尾程序出隊***
10. unix程序特點:使用者態、核心態有不同的權利
11. unix程序的組成:程序控制塊、正文段、資料段。
A. 程序控制塊:程序基本控制塊***資料結構為proc結構***:標示、程序常駐記憶體、程序排程以及其他資訊;程序擴充控制塊***資料結構為user結構***:
B. 正文段:UNIX中可供多個程序共享的程式
C. 資料段:包括程序執行的非共享程式和程式執行時用到的資料。由使用者棧***使用者態***、使用者資料區***存放程序執行中的非共享程式和使用者資料***、系統工作區***分核心棧***核心態***、user區,用於函式呼叫引數傳遞‘現場保護、存放返回地址和區域性變數***組成
12. UNIX程序的狀態:任何程序都有生命週期。
A. 執行狀態:佔用CPU
B. 就緒狀態:從CPU出來,等待下一次分配
C. 睡眠狀態:程序等待某事件,讓出CPU時
D. 僵死狀態:程序消亡時的暫時狀態
13. UNIX程序的建立和終止
A. UNIX程序樹,第一建立0號程序***或稱交換程序,始終核心態***,0→1***初始化程序***,1→login→shell***shell為使用者的第一個程序***
B. 程序的建立:其他程序由fork建立形成父子程序
C. 程序的終止:子程序呼叫exec請求終止自己,並釋放父程序,僵死狀態後,由父程序作善後處理。
14. 程序的換進換出:程序在主存與磁碟之間的轉換***由0號程序來做***
15. 程序的睡眠與喚醒:sleep 和 wakeup
16. 中斷和中斷型別:
A. 中斷:一個程序佔用CPU時,由於自身或外界原因使執行被打斷,讓作業系統處理所出現的事件,適當時再回復程序的執行。
B. 中斷型別:
1. 強迫性中斷***隨機發生,不可預知***:硬體故障中斷、出現性中斷事件、外部中斷事件、駛入輸出中斷事件。
2. 自願性中斷***訪管中斷***:請求系統呼叫引起的中斷,斷點是確定的。
17. 中斷響應:CPU沒執行完一條指令,硬體的中斷裝置立即檢查有無中斷事件發生。若有,則暫停現行程序的執行,讓作業系統的中斷處理程式佔用CPU。
中斷裝置主要做三件事:1檢查是否有中斷;2有則暫停現行程序,儲存中斷點以便恢復執行;3啟動中斷程式
怎麼完成三件事:a. 中斷字暫存器***0無或1有***
b. 程式狀態字***PSW***和其暫存器:指令地址***下一條***、條件碼***指令執行結果特徵***、管目態***
c. 中斷響應:當前PSW***佔用CPU的***,新PSW***中斷程式的,中 斷地址******、舊PSW***保護好的被中斷的PSW***
18. 中斷事件的處理:保護被中斷程序的現場資訊、分析中斷原因、處理髮生的中斷事件
19. 中斷優先順序和中斷遮蔽位:中斷處理程式只遮蔽比自己級別低的中斷事件。
中斷碼:儲存程式執行時當前發生的中斷事件
中斷遮蔽位:指出程式執行中發生中斷事件時,要不要響應出現的中斷事件。
20. unix中斷處理:. . . . . .
21. 處理器排程:擔負對處理器的分配工作,決定誰能先佔用CPU,一次能佔用CPU的時間
22. 處理器的兩級排程:
批處理作業:採用批處理作業系統和分時系統控制下的作業。
輸入井:磁碟上用來存放作業資訊的專用區。
後備作業:輸入井中等待處理的作業。
作業排程:從輸入井中選取後備作業裝入主存的工作。
程序排程:從就緒程序中選取一個程序佔用處理器的工作。
終端作業:在分時作業系統下的作業。
23. 批處理作業排程演算法:公平性、平衡資源使用、極大流量。
週轉時間:進入輸入井的時間減去計算結果的時間
A. 先來先服務演算法:既有一定的公平性,易實現,可能是計算時間段的作業長時間等待, 週轉時間變長,降低了系統的吞吐能力。
B. 計算時間短的作業優先演算法:降低作業平均週轉時間,提高了系統的吞吐能力;
C. 響應比高者優先:響應比=等待時間/計算時間;
D. 優先順序排程演算法:
E. 均衡排程演算法.
24. 程序排程演算法:
程序切換:一個程序如昂出CPU由另一個程序佔用CPU的過程
哪些情況引起程序切換:
A. 一個程序從執行狀態變等待狀態
B. 一個程序從執行狀態變成就緒狀態
C. 一個程序從等待狀態變成就緒狀態
D. 一個程序完成工作後被撤銷
1. 先來先服務排程演算法
2. 最高優先順序排程演算法
3. 時間片輪轉排程演算法:時間片是指允許程序一次佔用CPU最長的時間。
4. 分級排程演算法
25. UNIX系統程序排程演算法
A. 優先數和優先權***沒個程序都有,隨執行情況變化,優先數越小,優先權越高***
B. 程序的優先權:UNIX由優先數決定優先權
UNIX確定優先權原則如下:
1. 進入核心態執行的程序優先權高於在使用者態的程序優先權;
2. 時間片用完被剝奪CPU使用權,應降低該程序的優先權,以使其他程序有機會使用CPU;
3. 對與睡眠的程序,系統將按照他們等待時間的輕重急緩程度賦予他們不同的優先權;
4. 應相應降低累計使用CPU時間較長的程序的優先權,以減少這些程序佔用CPU的機會
C. 程序的優先數:設定法***即將進入睡眠的程序***、計演算法***當程序轉入使用者態時***
1. 設定優先數:程序進入睡眠時,系統按睡眠原因設定優先數。
2. 計算優先數:UNIX採用計算方法動態改變程序的優先數。
D. 程序排程程式swtch:程序排程工作由swtch完成。
1. 哪些情況要啟動swtch程式重新選擇一個程序佔用CPU?
*程序完成預定的工作終止;
*程序因等待某事件而進入睡眠狀態;
*程序用完了一個規定的時間片;對復活島的異常情況處理結束後;
2. 程序排程程式swthc的主要任務:在主存就緒的程序中,選擇一個優先數最小的程序;為被選中的程序恢復現場資訊。
第四章 儲存管理
1. 資訊的二級儲存:
由於CPU只能直接訪問只儲存器,所以程序執行時,必須把他的程式和資料放到主儲存器中。由於程式佔用主存空間越來越大,所以採用二級儲存輔助儲存器。
2. 儲存管理功能:
對主存空間的使用者區進行管理,目的儘可能的方便使用者和提高主存空間使用率。主儲存器的空間分為:系統區***存放作業系統與硬體介面資訊、系統管理資訊、程式、標準子程式***和使用者區。***存放使用者的程式和資料***
3. 儲存器管理的功能如下:
A. 主存空間的分配與回收:系統建立“主存空間分配表”記錄使用狀況
空閒區***自由區***:尚未佔用的空間
B. 實現地址的轉換:由於使用者程式使用的是相對地址***邏輯地址***,CPU執行程式時按主存的絕對地址***實體地址***訪問主存,所以儲存器必須配合硬體進行地址的轉換工作。
C. 主存空間的共享與保護:為防止各個作業相互干擾和保護各個區域的資訊不被破壞,必須實現儲存保護。
保護措施措施:
1. 程式執行時,若訪問屬於自己的主存區域中的資訊,則允許讀寫;
2. 對共享區域中的資訊只許讀,不許寫;
3. 程式執行時不允許訪問分配給其他程式的主存空間,對非所屬空間不許讀和寫。
D. 主存空間的擴充:允許程式中的相對地址空間大於主存的絕對地址空間,虛擬主存。
4. 重定位***地址轉換***:
把相對地址轉換成絕對地址的工作,分為靜態重定位和動態重定位。
相對地址:使用者程式中使用的地址
邏輯地址空間:與相對地址對用的儲存空間
絕對地址:主存空間的地址編號
物理空間地址:與絕對地址對應的主存空間地址
A. 靜態重定位:在裝入一個作業時,把作業中的指令地址和資料地址全部轉換成絕對地 址,轉換工作在作業執行前一次完成,執行過程中無需就緒轉換的工作方式。
B. 動態重定位:在作業執行過程中,由硬體的地址轉換機構動態地進行地址轉換,CPU 沒執行一條指令時要把相對地址與基址暫存器中的值相加就可得到絕對地址的工作方 式。它是由軟體和硬體相互配合來實現的。
C. 程式浮動***限動態重定位系統***:改變程式存放區域的作業仍能正確的執行。
5. 單使用者連續儲存***採用靜態重定位***:
一種最簡單的儲存管理方式。任何時刻主儲存器中最多隻有一個作業,適合單道程式的系統。
缺點:
A. 作業執行中出現了某個等待事件時,處理器就空閒了,不能利用。
B. 一個作業獨佔主存空間,當有空閒區域時,不能被利用,降低主存空間的利用率。
C. 外圍裝置不能被充分利用
6. 覆蓋技術:
採用覆蓋技術時,要求使用者把作業如何分段,作業可覆蓋情況寫成一個覆蓋描述檔案隨同作業交給系統。作業系統按覆蓋說明來控制割斷的覆蓋。
駐留區:程式主段所佔的主存空間。
7. 對換技術:當執行中出現等待時間或用完一個時間片時,把該作業從主儲存器換出,再把由排程程式選中的另一作業換出到主儲存器。
8. 固定分割槽儲存管理:
A. 基本原理:把主儲存器中可分配的使用者區域預先劃分成若干個連續的區域,每個連續區稱為一個分割槽。一個分割槽最多裝入一個作業,多分割槽下,可以裝入多個作業。適用於多道程式設計系統。由界限暫存器限制作業只能在所佔分割槽執行。
B. 主存空間的分配與回收:設定“分割槽分配表”說明分割槽使用情況,0空閒1不空閒
C. 地址轉換和儲存保護:由於作業只在預先劃定好的分割槽執行,可採用靜態重定位。
絕對地址=相對地址+分割槽下限地址
下限地址<=絕對地址<=上限地址
10. 可變分割槽儲存管理:
先判斷可否裝入作業,可以就按作業需求劃分一個分割槽分配給空間
分割槽數由裝入作業數決定。
A. 主存空間的分配與回收:
分割槽的劃分:分割槽大小按作業的實際需求量來決定,克服固定分割槽空間不能充分利用的缺陷;
1. 主存空間的分配演算法分:分割槽分配表法,“已分配區”、“空閒區表”
最先適應演算法:第一個能滿足作業要求的空閒區,多餘的為空。易產生小碎片。
最優適應演算法:挑選一個能滿足作業最小的空閒區。易留下小空閒區。
最壞適應演算法:總選最大的空閒區分割一部分給作業。
2. 貯存空間的回收演算法
歸還空閒區的幾種情況:
*歸還區有下鄰空閒區;
*歸還區上鄰鄰空閒區;
*歸還區既有上鄰閒區又有下鄰空閒區;
*歸還區既無上鄰閒區又有下鄰空閒區。
B. 地址轉換和儲存保護:
基址暫存器<=絕對地址<=限長暫存器內容
C. 移動技術:
1. 移動:把作業從一個儲存區移動到另一個儲存區域的工作。
2. 目的:集中分散的空閒區、便於動態的擴充主存
3. 注意問題:移動會增加系統開銷、移動是有條件的***等待結果的程式不能動***
11. 頁式儲存管理:即可充分利用主存空間,又可減少移動所花的系統開銷。
A. 頁式儲存管理原理:把主存分為大小相等的許多區,每個區為一塊。
1. 相對地址=頁號+頁內地址
2. 需解決的問題:一是怎麼知道主儲存器哪些塊已被佔用,二是保證作業
分散後如何正確執行。
B. 頁式主存空間分配與回收:採用“位示圖”法,0空和1非空。
塊號=字號*字長+位號
字號=塊號除以字長後商的整數部分。
位號=塊號mod字長***取餘數***
C. 頁表和地址轉換:
1. 頁表:頁表指出相對地址中頁號與主存塊號的對應關係
2. 地址轉換:頁式採用動態重定位的方式裝入作業,作業執行時由硬體的地址轉 換機構來完成地址轉換工作。
絕對地址=塊號*塊長+頁內地址號
3. 快表:存放在高速緩衝儲存器中的部分頁表稱之為塊表。
存取平均時間:=快表命中率****記憶體訪問時間+高速緩衝器訪問時間***+記憶體 訪問時間+記憶體訪問時間****未命中率。
4. 相關聯儲存器:存放快表的高速緩衝儲存器。
12. 虛擬儲存管理
A. 什麼是虛擬儲存器***虛存***:
能裝入作業的部分資訊就可以開始執行,那麼當主存空間小於作業需求量時,系統就可以裝入作業,進而允許邏輯地址空間大於實際主存空間。
虛擬儲存器好處:
1. 使主存空間充分被利用;
2. 從使用者角度看,主存好像變大了。
B. 虛擬儲存管理工作原理:
把作業資訊保留在磁碟上,當要裝入是,只將其中一部分先裝入主存,作業執行過程中,如果訪問資訊不在主存中,則再設法把資訊裝入主存。
C. 頁式虛擬儲存器怎麼實現
1. 實現原理:將作業全部資訊作為副本存放在磁碟上,作業排程選中一個作業時至少把作業的第一頁資訊裝入主儲存器,執行過程中若訪問的不在主存,再裝入。對頁表的改造,指出以裝入頁和未裝入頁。0***缺頁***和1***以裝入***。
2. 頁面排程:指採用某種演算法選擇一頁暫時調出,存放到磁碟,讓出主存空間,用來存放當前要使用的頁。同一頁調出調進為抖動。
最佳排程演算法***OPT***:調出以後不再訪問的頁或距前最長時間後訪問的頁。實現有難度,被用作其他演算法的衡量標準。
先進先出排程演算法***FIFO***:調出最先裝入主存的一頁,簡單易實現。
最近最久未使用排程演算法***LUR***:調出最久未使用的頁。
3. 卻頁中斷率:卻頁中斷率=缺頁數/訪問頁的總數
影響缺頁中斷率的因素:分配給作業的主存塊數***越多越好***、頁面大小***越大越好***、程式的程式設計方法。
D. 多級頁表:windows2000 採用二級頁表
13. UNIX的頁式虛擬儲存管理
A. UNIX的虛擬地址結構:把程式設計時用的地址稱為虛擬地址。
B. UNIX的頁表和地址轉換:......
C. UNIX的頁面排程:2號程序是頁面守護程序。
第五章 檔案管理
1. 檔案管理***檔案系統***:作業系統對資訊進行管理的功能。
主要功能:管理使用者資訊儲存、檢索、跟新、共享、保護,為使用者提供“按名儲存”
2. 檔案和檔案系統:
A. 檔案:邏輯上具有完整意義的資訊集合。
檔名:檔案的一個名字標示。
檔案的分類:
1. 按用途分類:系統檔案、庫檔案、使用者檔案;
2. 按保護級別分類:執行檔案、只讀檔案、讀寫檔案;
3. 按資訊流分類:輸入檔案、輸出檔案、輸入輸出檔案;
4. 按存放時間分類:臨時檔案、永久檔案、檔案檔案;
5. 按裝置型別分類:磁帶檔案、磁碟檔案、卡片檔案、列印檔案;
6. 按檔案組織結構分類:順序檔案、鏈式檔案、索引檔案。
B. 檔案系統的組成:檔案系統對檔案統一管理,目的方便使用者且保證檔案安全可靠。
檔案系統組成:
1. 檔案目錄:檔案目錄是實現按名存取的一種手段。
2. 檔案的組織:使用者按資訊的使用和處理的方式來組織檔案。
3. 檔案儲存空間管理:檔案存到儲存介質時,須記住儲存空間被佔用還是空閒。
4. 檔案操作:是指為保證檔案系統能正確儲存和檢索檔案,系統規定了在一個檔案上可執行的操作。
5. 檔案的安全措施:
3. 檔案的儲存介質:可以記錄資訊的東西。
儲存裝置:可以安裝儲存介質的裝置。
卷:指儲存介質的物理單位。
塊***物理記錄***:指儲存介質上可以連續儲存資訊的一個區域。
磁頭號***從0開始***:讀寫磁頭從上到下的各個盤面上磁頭的編號。
柱面號***從0開始***:盤面上磁軌的編號。
扇區號***從0開始***:沿磁碟旋轉方向給各個扇區的編號;
4. 檔案的存取方式:順序存取、隨機存取。採用哪種方式與檔案使用方式和儲存介質有關。
5. 檔案目錄:檔案目錄是用於檢索檔案,是檔案系統實現按名存取的重要手段。
A. 檔案目錄項包括:1. 有關檔案存取的控制資訊;2. 有關檔案的結構資訊;3. 有關檔案的管理資訊。檔案目錄的組織和管理應便於檢索和防止衝突。
B. 一級目錄結構:最簡單的檔案目錄,所有檔案不能重名。
C. 二級目錄結構:1. 使用者檔案目錄:為每個使用者置一張目錄表使用者檔案目錄;2. 主檔案目錄:一張總的目錄表來登記各個使用者的目錄存放地址。
D. 樹形目錄結構:
樹形目錄結構***多機目錄結構***:是指檔案系統准許使用者為自己的不同型別的檔案建立子目錄,再把子目錄登記在使用者檔案目錄中,又可把子目錄中的檔案細分後建立再下一級目錄。這要就形成了多級目錄。
根目錄:主檔案目錄是樹根。
絕對路徑:根目錄到訪問目錄
相對路徑:當前目錄到訪問目錄
樹形目錄的優點:1. 解決了重名問題;2. 有利於檔案分類;3. 提高了檢索檔案的速度;4. 能進行存取許可權的控制。
E. 檔案目錄的管理:
目錄檔案:由檔案目錄組成的檔案。
6. 檔案的組織:是指檔案的結構方式。檔案系統在兩者間轉換。
A. 檔案的兩種結構:
檔案的邏輯結構:使用者把能觀察到的且可以處理的資訊根據使用要求結構造成的檔案。獨立與物理環境。
檔案的儲存結構:是指在儲存介質上的檔案構造方式。
B. 檔案的邏輯結構:
邏輯檔案:是指使用者組織的檔案。
1. 流式檔案:是指使用者檔案中的資訊不再劃分可獨立單位,整個檔案由一次的一串資訊組成。
2. 記錄式檔案:指使用者對檔案中的資訊按邏輯上獨立的含義再劃分資訊單位,一個邏輯檔案由若干個邏輯記錄組成的的檔案。
邏輯記錄***記錄***:記錄式檔案的資訊單位。
邏輯記錄號:記錄式檔案中邏輯記錄的一次編號。
主鍵:唯一能標示某個記錄的資料項。
次鍵:除了主鍵以外的其他資料項。
C. 檔案的儲存結構:
1. 物理檔案:存放到儲存介質上的檔案。
2. 磁帶檔案的組織:由都檔案頭標、檔案資訊和檔案尾標組成。順序檔案
3. 磁碟檔案組織:順序結構、連結結構、索引結構。
順序結構缺點:磁碟儲存空間利用率不高;對輸出檔案很難估計需多少磁碟塊;影響檔案的擴充套件。
克服缺點措施:儲存一個檔案時先分配若干連續的塊,順序的儲存到這些塊中;把檔案劃分成幾個能獨立儲存的子檔案。
鏈式結構:鏈式結構的檔案為鏈式檔案又稱串聯檔案。
鏈式結構檔案注意:在插入或刪除一個記錄時,若某塊中的指標需要修改,應先讀入改塊到主存,再修改指標,然後寫回原地址;每個磁碟塊既要存放檔案資訊,又要存放管理指標,這樣增加了檔案佔用的塊數;讀寫磁碟檔案以塊為單位;錯誤的的指標可能指向其他檔案,導致混論***通過雙指標和磁碟塊中加入檔名解決***
索引結構:索引檔案的結構方式。
索引檔案按的好處:方便檔案的擴充;插入記錄;刪除記錄
4. 儲存方式與儲存結構:
順序存取的檔案,檔案系統可組織為順序檔案或鏈式檔案;
隨機儲存的檔案,檔案系統可組織為索引檔案。
D. 記錄的成組與分解:
記錄的成組:把多個邏輯記錄合成一組存入一個塊中的工作。
塊因子:每塊中邏輯記錄的個數。
記錄的分解:從一組記錄中把一個記錄分出來的操作。
7. 磁碟儲存空間管理:
A. 位示圖法:
1. 確定空閒塊位置:
塊號=字號*位數+位號
柱面號=塊號/柱面上的塊數
二
第一章:作業系統引論
1.作業系統的定義,何為作業系統
2.作業系統的主要功能,以及各個型別
3.作業系統的發展過程
第二章:程序管理
1.程式順序執行的特徵***順序性,封閉性,可再現性***
2.程序的定義以及特徵
3.程序各個狀態的轉化***就緒,等待,執行***
4.程序控制塊中的資訊***PCB是程序存在的唯一標識***
5.原語的概念***不可中斷的操作***
6.引起程序建立的原因***使用者登入,作業排程,提供服務,應用請求***
7.程序的建立***申請空白PCB,為新程序分配資源,初始化程序控制塊,將新程序插入就緒佇列***
8.程序同步問題***相當重要的一塊,必考***
9.臨界資源,臨界區的概念
10.同步機制應遵循的原則:空閒讓進,忙則等待,讓權等待,有限等待
11.經典的同步問題要求掌握理解應用
12.為什麼要引入程序通訊?***訊號量機制效率低,通訊對使用者不透明***
13.程序通訊的型別***共享儲存系統,訊息傳遞系統,管道通訊***
第三章:處理機排程與死鎖
1.處理機排程的3大層次***作業排程***高階排程***,中級排程,程序排程***低階排程******
2.選擇排程演算法的原則和方法
3.各個排程演算法***必考***
4.死鎖***DeadLock***的定義形成的原因
5.產生死鎖的必要條件***互斥條件,請求和等待條件,不剝奪條件,環路等待條件***
6.處理死鎖的基本方法:1.預防死鎖***即破壞死鎖的必要條件***2.避免死鎖***銀行家演算法***
3.檢測死鎖 4.解除死鎖
7.銀行家演算法***必考***
8.死鎖的解除***剝奪資源,撤銷程序***
第四章:儲存管理
1.儲存器分層次的原因***CPU--主存--輔存***
2.記憶體的連續分配方式***單一連續分配方式,固定分割槽分配方式,動態分割槽分配方式***
3.分配的一些常用演算法***主要掌握FIRST-FIT,BEST-FIST,WORST-FIT***
4.記憶體的回收***4種情況***
5.動態重定位的實現***硬體支援:重定位暫存器***
6.分頁儲存管理方式***地址如何轉換,以及相關的計算***
7.分段儲存管理方式***同上***
8.分頁和分段的區別
9.虛擬儲存器的概念,實現方法***分頁請求系統,分段請求系統***
10.儲存器的特徵***多次性,對換性,虛擬性***
11.請求分頁儲存管理的各個欄位的區別以及含義
12.頁面置換演算法***Optimal,LRU,FIFO***
作業系統考研大綱