第一章总问题1操作系统的定义、设计目标、性质、作用*2操作系统的发展过程3单道批处理系统和多道批处理系统的原理、优缺点4分时、批处理、实时系统的特征总解答第一问1操作系统的定义、设计目标、性质、作用*解答定义操作系统是指控制和管理整个计算机系统的硬件与软件资源合理的组织、调度计算机的工作与资源分配进而为用户和其他软件提供方便接口与环境的程序集合。王道原话设计目标方便性、有效性最关键两个、可扩充性、开放性。性质并发性、共享性、虚拟性、异步性必考填空作用①系统资源管理者 ②提供用户接口 ③扩充机器实现更多复杂的功能。第二问2操作系统的发展过程操作系统的发展过程了解手工操作 → 单道批处理 → 多道批处理 → 分时 → 实时 → 网络/分布式第三问3单道批处理系统和多道批处理系统的原理、优缺点单道批处理系统系统一次只允许一个作业进入内存并执行优点实现容易系统开销小。减少了人工干预比手工单用户系统好作业按批次连续运行减少了作业切换的开销。提高了系统吞吐量相对于手工操作一批作业可以连续处理无需人工装卸卡带/纸带。缺点CPU利用率低当作业进行I/O操作时CPU处于空闲状态串行工作资源浪费严重。系统资源利用率低内存中只驻留一个作业无法充分利用内存和外设。作业周转时间长后一个作业必须等待前一个作业完全结束即使前一个作业大部分时间在I/OCPU也不能做其他事情。缺乏交互能力用户提交作业后无法干预只能等待批处理结束。多道批处理系统允许多个作业同时驻留在内存中优点CPU利用率显著提高一个作业I/O时CPU可执行其他作业减少了CPU空闲时间。系统吞吐量大单位时间内完成的作业数量增多资源利用率高CPU、内存、外设均得到较好利用。作业平均周转时间缩短多个作业“交叉”执行后续作业不必完全等待前一个作业结束。资源利用均衡能更好地匹配CPU密集型和I/O密集型作业。缺点系统复杂性增加需要复杂的内存管理防止作业间干扰操作系统设计难度大。内存开销大多个作业同时驻留需要更大的内存。仍无交互能力用户提交后仍需等待整个批次完成无法实时干预。第四问4分时、批处理、实时系统的特征三类系统特点批处理批量作业、无交互、高吞吐、周转长分时时间片轮转、人机交互、多用户同时联机、响应较快实时优先级高、截止时间严格、可靠性高用于控制 / 嵌入式。第二、四章总问题1进程的基本概念、特征与状态转换与程序的区别*2PCB中的信息、组织形式进程控制3临界资源、临界区4P、V操作实现进程的同步例如生产者-消费者模型读者与写者模型*5死锁的产生、预防、避免*6银行家算法*总解答第一问1进程的基本概念、特征与状态转换与程序的区别*进程正在执行的程序的实例是资源分配和调度的基本单位。特征动态性、并发性、独立性、异步性。与程序区别程序是静态的指令集合进程是动态的执行过程程序段数据段PCB。五状态新建 → 就绪 → 运行 → 阻塞 → 终止重点掌握就绪-运行-阻塞转换。第二问2PCB中的信息、组织形式进程控制什么是PCBPCB进程控制块是操作系统为每个进程建立的数据结构用于记录进程的描述信息、控制管理信息、资源分配信息和CPU现场信息是进程存在的唯一标志。PCB中的信息主要包含以下四类信息1进程描述信息用于标识进程身份。2进程控制和管理信息反映进程当前状态。3资源分配信息记录进程拥有的资源。4CPU现场保护信息当进程切换时需要保存CPU运行现场。PCB的组织形式1链表方式重点把同状态进程的PCB连接起来。例如就绪队列 PCB1 → PCB2 → PCB3 阻塞队列 PCB4 → PCB52索引方式例如就绪表 1 → PCB1 2 → PCB2 3 → PCB3✅优点查找 PCB 速度快直接索引寻址不用遍历链表 ❌缺点需要额外内存存放索引表占用额外空间。进程控制是指对进程生命周期进行管理。主要完成创建、撤销、阻塞、唤醒进程控制的四种基本操作1创建产生新进程。(例如运行QQ、运行微信)系统申请PCB 分配资源 加入就绪队列状态变化无 → 就绪2撤销结束进程。例如关闭浏览器系统回收资源 删除PCB状态变化运行 → 结束3阻塞运行进程因等待事件而暂停。例如等待键盘输入、等待磁盘读写状态变化运行 → 阻塞4唤醒等待事件完成。例如磁盘数据到达、得到资源状态变化阻塞 → 就绪注意不能直接 阻塞 → 运行 必须先进入就绪态第三问3临界资源、临界区临界资源一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。临界资源的特点1具有共享性多个进程都需要使用。2具有排他性同一时刻只能有一个进程访问。临界资源举例打印机、扫描仪、磁带机临界区进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。必须互斥执行。第四问4P、V操作实现进程的同步例如生产者-消费者模型读者与写者模型*第五问5死锁的产生、预防、避免*死锁产生的四个必要条件 ★★★1互斥条件资源一次只能被一个进程占有。2请求和保持条件进程已占有资源又申请新资源而阻塞。3不可剥夺条件已获得的资源不能被强制夺走。4循环等待条件存在循环等待链。死锁预防破坏四个必要条件中的一个或多个。只要有一个条件不成立方法1破坏互斥条件让资源可共享方法2破坏请求和保持条件一次性申请全部资源方法3破坏不可剥夺条件如果申请失败释放已占资源方法4破坏循环等待条件 ★资源统一编号死锁避免不直接破坏条件。而是在分配资源时进行判断让系统始终处于安全状态安全状态存在一个安全序列使所有进程最终都能完成。安全状态 ↓ 一定无死锁 不安全状态 ↓ 不一定死锁第六问6银行家算法*银行家算法 ★★★死锁避免最经典算法。第三章总问题1处理机的三级调度*2抢占式和非抢占式3调度算法的基本原理*4周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间的计算*5响应时间、截止时间和系统吞吐量总解答第一问1处理机的三级调度*高级调度作业调度从后备作业队列中选择作业调入内存并创建进程。调度范围外存 → 内存中级调度内存调度为了提高内存利用率把暂时不用的进程换出内存需要时再换回内存。引入原因内存有限。调度范围内存 ↔ 外存低级调度进程调度★★★从就绪队列中选择一个进程分配CPU运行。状态变化就绪态 → 运行态第二问2抢占式和非抢占式非抢占式调度进程一旦获得CPU就一直运行直到运行结束主动阻塞如等待I/O否则系统不能强行剥夺CPU。典型算法FCFS先来先服务抢占式调度允许操作系统强制剥夺当前进程的CPU。然后把CPU分配给其他进程。第三问3调度算法的基本原理*1FCFS先来先服务原则谁先到、谁先运行特点公平、实现简单、非抢占式缺点短作业可能长期等待2SJF短作业优先原则运行时间最短的先执行特点平均周转时间最小缺点长作业可能饿死3优先级调度原则优先级高的先运行4时间片轮转RR ★原则每个进程轮流获得时间片特点公平、响应快现代分时系统常用。第四问4周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间的计算*第五问5响应时间、截止时间和系统吞吐量第五、六章总问题1存储器的结构2程序运行的处理阶段以及各阶段如何实现3内存的连续分配方式、离散分配方式、回收4内存分配算、物理块的分配策略5分页、分段、段页式存储的原理、逻辑地址与物理地址的映射、快表的定义和内存访问时间的计算*6虚拟存储的实现方法*7页面置换算法*总解答第一问1存储器的结构CPU寄存器 ↓ 高速缓存(Cache) ↓ 主存(内存) ↓ 辅存(外存)第二问2程序运行的处理阶段以及各阶段如何实现程序运行需要经过哪些阶段编辑编写源程序通过编辑软件实现编译将高级语言翻译成目标代码由编译程序完成链接将多个目标模块组合成可执行文件装入将程序从外存装入内存运行CPU执行程序指令。链接实现方式1静态链接运行前完成全部链接。2装入时动态链接程序装入内存时完成链接。3运行时动态链接运行过程中需要模块时再链接。装入实现方式1绝对装入编译时确定物理地址。2可重定位装入静态重定位装入时统一修改地址。只转换一次。3动态运行时装入动态重定位运行过程中由硬件地址变换机构完成。第三问3内存的连续分配方式、离散分配方式、回收操作系统对内存的连续分配管理可以分为哪三个【单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配】单一连续分配只支持单道程序内存分为系统区和用户区用户程序存放在用户区、无外部碎片有内部碎片固定分区分配支持多道程序、有两种分区方式分区大小相等和不等无外部碎片有内部碎片动态分区分配支持多道程序有外部碎片无内部碎片离散分配方式总结表动态分区回收相邻空闲区合并第四问4内存分配算法、物理块的分配策略连续内存分配策略物理块的分配策略这里主要讨论对虚拟内存管理在请求分页系统中进程运行时需要获得一定数量的物理块页框。1. 固定分配进程创建时一次性分配固定数量物理块运行期间不变。2. 可变分配运行过程中根据需要动态增加或减少页框。第五问5分页、分段、段页式存储的原理、逻辑地址与物理地址的映射、快表的定义和内存访问时间的计算*分页、分段、段页式存储的原理逻辑地址与物理地址的映射例题1例题2第六问6虚拟存储的实现方法*请求分页方式的页表机制在基本分页的基础上增加了状态位、访问字段、修改位、外存地址请求调页和页面置换使用缺页中断机构把不在内存中的调入内存然后要修改页表对应的页表项和快表中的内容若内存空间不够还需要换出页面缺页中断的发生一定会引起页面置换吗不是若还有可以利用的空闲内存块就不用进行页面置换第七问7页面置换算法*页面置换算法有哪些【最佳置换算法OPT、先进先出算法FIFO、最近最久未使用算法LRU、时钟置换算法CLOCK、改进型的时钟置换算法优先换掉没有被修改过的页面、避免I/O操作】要知道他们的算法规则他们的优缺点最佳置换算法OPT缺页率最小性能最好但是无法实现先进先出算法FIFO实现简单、但性能很差、且会出现Belady异常最近最久未使用算法LRU性能很好、但需要硬件支持算法开销大时钟置换算法CLOCK实现简单、算法开销小、但未考虑是否被修改过改进型的时钟置换算法算法开销小、性能也不错、且考虑是否被修改过页面分配策略固定分配和可变分配区别在于进程运行时驻留集大小是否可变局部置换和全局置换发生缺页时是否只能从进程自己的页面换出第七章总问题1I/O设备的分类2设备控制器的原理和基本功能3I/O通道的类型和瓶颈问题*4缓冲的分类、功能5Spooling技术的概念、组成*6磁盘格式化、访问时间、磁盘调度算法计算平均寻道长度FCFS\SSTF\SCAN*总解答第一问1I/O设备的分类第二问2设备控制器的原理和基本功能设备控制器是I/O设备与CPU/内存之间的硬件接口。设备控制器的工作原理设备控制器的基本功能第三问3I/O通道的类型和瓶颈问题*I/O通道的类型I/O通道的瓶颈问题第四问4缓冲的分类、功能缓冲是操作系统I/O管理中最重要的技术之一用于解决CPU高速处理能力与I/O设备低速特性之间的速度不匹配问题同时减少中断次数、提高系统吞吐量。第五问5Spooling技术的概念、组成*SPOOLing假脱机概念利用磁盘空间将独占设备虚拟为共享设备在内存 磁盘开辟缓冲区域把 I/O 任务先存磁盘排队由后台进程异步完成设备读写摆脱进程阻塞等待慢速外设。流程图第六问6磁盘格式化、访问时间、磁盘调度算法计算平均寻道长度FCFS\SSTF\SCAN*第八、九章总问题1文件和文件系统的概念、分类2外存分配方式的基本原理、优缺点*3目录管理、文件控制块总解答第一问1文件和文件系统的概念、分类第二问2外存分配方式的基本原理、优缺点*【连续分配】原理一个文件占用磁盘一组连续盘块目录项记录起始块号 文件总块数。优点支持顺序访问和随机访问连续分配的文件在顺序访问时速度最快缺点不方便文件扩展存储空间利用率低会产生磁盘碎片【链接分配】分为隐式链接和显示链接隐式链接默认原理盘块离散存放每个盘块末尾存下一块指针目录只存首块号。优点很方便进行文件扩展不会有碎片化问题外存利用率高缺点只支持顺序访问不支持随机访问查找效率低指向下一块的指针也要消耗空间显示链接全磁盘共用一张 FAT 链表表原理全磁盘一张 FAT 表下标 盘块号内容 下一盘块号目录存首块。优点很方便进行文件扩展不会有碎片化问题外存利用率高并且支持随机访问。相比于隐式链接来说地址转换不需要访问磁盘因此文件访问效率更高。缺点文件分配表FAT需要一定的存储空间。FAT不仅可以用于对非空闲块的管理也可以对空闲块进行管理。【索引分配】每个文件自带一张独立索引表原理数据块离散单独开辟索引块索引块存放本文件所有数据块号目录存索引块地址。优点支持随机访问、容易实现文件的扩展缺点索引表需要占用一定的内存第三问3目录管理、文件控制块
操作系统知识点
第一章总问题1操作系统的定义、设计目标、性质、作用*2操作系统的发展过程3单道批处理系统和多道批处理系统的原理、优缺点4分时、批处理、实时系统的特征总解答第一问1操作系统的定义、设计目标、性质、作用*解答定义操作系统是指控制和管理整个计算机系统的硬件与软件资源合理的组织、调度计算机的工作与资源分配进而为用户和其他软件提供方便接口与环境的程序集合。王道原话设计目标方便性、有效性最关键两个、可扩充性、开放性。性质并发性、共享性、虚拟性、异步性必考填空作用①系统资源管理者 ②提供用户接口 ③扩充机器实现更多复杂的功能。第二问2操作系统的发展过程操作系统的发展过程了解手工操作 → 单道批处理 → 多道批处理 → 分时 → 实时 → 网络/分布式第三问3单道批处理系统和多道批处理系统的原理、优缺点单道批处理系统系统一次只允许一个作业进入内存并执行优点实现容易系统开销小。减少了人工干预比手工单用户系统好作业按批次连续运行减少了作业切换的开销。提高了系统吞吐量相对于手工操作一批作业可以连续处理无需人工装卸卡带/纸带。缺点CPU利用率低当作业进行I/O操作时CPU处于空闲状态串行工作资源浪费严重。系统资源利用率低内存中只驻留一个作业无法充分利用内存和外设。作业周转时间长后一个作业必须等待前一个作业完全结束即使前一个作业大部分时间在I/OCPU也不能做其他事情。缺乏交互能力用户提交作业后无法干预只能等待批处理结束。多道批处理系统允许多个作业同时驻留在内存中优点CPU利用率显著提高一个作业I/O时CPU可执行其他作业减少了CPU空闲时间。系统吞吐量大单位时间内完成的作业数量增多资源利用率高CPU、内存、外设均得到较好利用。作业平均周转时间缩短多个作业“交叉”执行后续作业不必完全等待前一个作业结束。资源利用均衡能更好地匹配CPU密集型和I/O密集型作业。缺点系统复杂性增加需要复杂的内存管理防止作业间干扰操作系统设计难度大。内存开销大多个作业同时驻留需要更大的内存。仍无交互能力用户提交后仍需等待整个批次完成无法实时干预。第四问4分时、批处理、实时系统的特征三类系统特点批处理批量作业、无交互、高吞吐、周转长分时时间片轮转、人机交互、多用户同时联机、响应较快实时优先级高、截止时间严格、可靠性高用于控制 / 嵌入式。第二、四章总问题1进程的基本概念、特征与状态转换与程序的区别*2PCB中的信息、组织形式进程控制3临界资源、临界区4P、V操作实现进程的同步例如生产者-消费者模型读者与写者模型*5死锁的产生、预防、避免*6银行家算法*总解答第一问1进程的基本概念、特征与状态转换与程序的区别*进程正在执行的程序的实例是资源分配和调度的基本单位。特征动态性、并发性、独立性、异步性。与程序区别程序是静态的指令集合进程是动态的执行过程程序段数据段PCB。五状态新建 → 就绪 → 运行 → 阻塞 → 终止重点掌握就绪-运行-阻塞转换。第二问2PCB中的信息、组织形式进程控制什么是PCBPCB进程控制块是操作系统为每个进程建立的数据结构用于记录进程的描述信息、控制管理信息、资源分配信息和CPU现场信息是进程存在的唯一标志。PCB中的信息主要包含以下四类信息1进程描述信息用于标识进程身份。2进程控制和管理信息反映进程当前状态。3资源分配信息记录进程拥有的资源。4CPU现场保护信息当进程切换时需要保存CPU运行现场。PCB的组织形式1链表方式重点把同状态进程的PCB连接起来。例如就绪队列 PCB1 → PCB2 → PCB3 阻塞队列 PCB4 → PCB52索引方式例如就绪表 1 → PCB1 2 → PCB2 3 → PCB3✅优点查找 PCB 速度快直接索引寻址不用遍历链表 ❌缺点需要额外内存存放索引表占用额外空间。进程控制是指对进程生命周期进行管理。主要完成创建、撤销、阻塞、唤醒进程控制的四种基本操作1创建产生新进程。(例如运行QQ、运行微信)系统申请PCB 分配资源 加入就绪队列状态变化无 → 就绪2撤销结束进程。例如关闭浏览器系统回收资源 删除PCB状态变化运行 → 结束3阻塞运行进程因等待事件而暂停。例如等待键盘输入、等待磁盘读写状态变化运行 → 阻塞4唤醒等待事件完成。例如磁盘数据到达、得到资源状态变化阻塞 → 就绪注意不能直接 阻塞 → 运行 必须先进入就绪态第三问3临界资源、临界区临界资源一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。临界资源的特点1具有共享性多个进程都需要使用。2具有排他性同一时刻只能有一个进程访问。临界资源举例打印机、扫描仪、磁带机临界区进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。必须互斥执行。第四问4P、V操作实现进程的同步例如生产者-消费者模型读者与写者模型*第五问5死锁的产生、预防、避免*死锁产生的四个必要条件 ★★★1互斥条件资源一次只能被一个进程占有。2请求和保持条件进程已占有资源又申请新资源而阻塞。3不可剥夺条件已获得的资源不能被强制夺走。4循环等待条件存在循环等待链。死锁预防破坏四个必要条件中的一个或多个。只要有一个条件不成立方法1破坏互斥条件让资源可共享方法2破坏请求和保持条件一次性申请全部资源方法3破坏不可剥夺条件如果申请失败释放已占资源方法4破坏循环等待条件 ★资源统一编号死锁避免不直接破坏条件。而是在分配资源时进行判断让系统始终处于安全状态安全状态存在一个安全序列使所有进程最终都能完成。安全状态 ↓ 一定无死锁 不安全状态 ↓ 不一定死锁第六问6银行家算法*银行家算法 ★★★死锁避免最经典算法。第三章总问题1处理机的三级调度*2抢占式和非抢占式3调度算法的基本原理*4周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间的计算*5响应时间、截止时间和系统吞吐量总解答第一问1处理机的三级调度*高级调度作业调度从后备作业队列中选择作业调入内存并创建进程。调度范围外存 → 内存中级调度内存调度为了提高内存利用率把暂时不用的进程换出内存需要时再换回内存。引入原因内存有限。调度范围内存 ↔ 外存低级调度进程调度★★★从就绪队列中选择一个进程分配CPU运行。状态变化就绪态 → 运行态第二问2抢占式和非抢占式非抢占式调度进程一旦获得CPU就一直运行直到运行结束主动阻塞如等待I/O否则系统不能强行剥夺CPU。典型算法FCFS先来先服务抢占式调度允许操作系统强制剥夺当前进程的CPU。然后把CPU分配给其他进程。第三问3调度算法的基本原理*1FCFS先来先服务原则谁先到、谁先运行特点公平、实现简单、非抢占式缺点短作业可能长期等待2SJF短作业优先原则运行时间最短的先执行特点平均周转时间最小缺点长作业可能饿死3优先级调度原则优先级高的先运行4时间片轮转RR ★原则每个进程轮流获得时间片特点公平、响应快现代分时系统常用。第四问4周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间的计算*第五问5响应时间、截止时间和系统吞吐量第五、六章总问题1存储器的结构2程序运行的处理阶段以及各阶段如何实现3内存的连续分配方式、离散分配方式、回收4内存分配算、物理块的分配策略5分页、分段、段页式存储的原理、逻辑地址与物理地址的映射、快表的定义和内存访问时间的计算*6虚拟存储的实现方法*7页面置换算法*总解答第一问1存储器的结构CPU寄存器 ↓ 高速缓存(Cache) ↓ 主存(内存) ↓ 辅存(外存)第二问2程序运行的处理阶段以及各阶段如何实现程序运行需要经过哪些阶段编辑编写源程序通过编辑软件实现编译将高级语言翻译成目标代码由编译程序完成链接将多个目标模块组合成可执行文件装入将程序从外存装入内存运行CPU执行程序指令。链接实现方式1静态链接运行前完成全部链接。2装入时动态链接程序装入内存时完成链接。3运行时动态链接运行过程中需要模块时再链接。装入实现方式1绝对装入编译时确定物理地址。2可重定位装入静态重定位装入时统一修改地址。只转换一次。3动态运行时装入动态重定位运行过程中由硬件地址变换机构完成。第三问3内存的连续分配方式、离散分配方式、回收操作系统对内存的连续分配管理可以分为哪三个【单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配】单一连续分配只支持单道程序内存分为系统区和用户区用户程序存放在用户区、无外部碎片有内部碎片固定分区分配支持多道程序、有两种分区方式分区大小相等和不等无外部碎片有内部碎片动态分区分配支持多道程序有外部碎片无内部碎片离散分配方式总结表动态分区回收相邻空闲区合并第四问4内存分配算法、物理块的分配策略连续内存分配策略物理块的分配策略这里主要讨论对虚拟内存管理在请求分页系统中进程运行时需要获得一定数量的物理块页框。1. 固定分配进程创建时一次性分配固定数量物理块运行期间不变。2. 可变分配运行过程中根据需要动态增加或减少页框。第五问5分页、分段、段页式存储的原理、逻辑地址与物理地址的映射、快表的定义和内存访问时间的计算*分页、分段、段页式存储的原理逻辑地址与物理地址的映射例题1例题2第六问6虚拟存储的实现方法*请求分页方式的页表机制在基本分页的基础上增加了状态位、访问字段、修改位、外存地址请求调页和页面置换使用缺页中断机构把不在内存中的调入内存然后要修改页表对应的页表项和快表中的内容若内存空间不够还需要换出页面缺页中断的发生一定会引起页面置换吗不是若还有可以利用的空闲内存块就不用进行页面置换第七问7页面置换算法*页面置换算法有哪些【最佳置换算法OPT、先进先出算法FIFO、最近最久未使用算法LRU、时钟置换算法CLOCK、改进型的时钟置换算法优先换掉没有被修改过的页面、避免I/O操作】要知道他们的算法规则他们的优缺点最佳置换算法OPT缺页率最小性能最好但是无法实现先进先出算法FIFO实现简单、但性能很差、且会出现Belady异常最近最久未使用算法LRU性能很好、但需要硬件支持算法开销大时钟置换算法CLOCK实现简单、算法开销小、但未考虑是否被修改过改进型的时钟置换算法算法开销小、性能也不错、且考虑是否被修改过页面分配策略固定分配和可变分配区别在于进程运行时驻留集大小是否可变局部置换和全局置换发生缺页时是否只能从进程自己的页面换出第七章总问题1I/O设备的分类2设备控制器的原理和基本功能3I/O通道的类型和瓶颈问题*4缓冲的分类、功能5Spooling技术的概念、组成*6磁盘格式化、访问时间、磁盘调度算法计算平均寻道长度FCFS\SSTF\SCAN*总解答第一问1I/O设备的分类第二问2设备控制器的原理和基本功能设备控制器是I/O设备与CPU/内存之间的硬件接口。设备控制器的工作原理设备控制器的基本功能第三问3I/O通道的类型和瓶颈问题*I/O通道的类型I/O通道的瓶颈问题第四问4缓冲的分类、功能缓冲是操作系统I/O管理中最重要的技术之一用于解决CPU高速处理能力与I/O设备低速特性之间的速度不匹配问题同时减少中断次数、提高系统吞吐量。第五问5Spooling技术的概念、组成*SPOOLing假脱机概念利用磁盘空间将独占设备虚拟为共享设备在内存 磁盘开辟缓冲区域把 I/O 任务先存磁盘排队由后台进程异步完成设备读写摆脱进程阻塞等待慢速外设。流程图第六问6磁盘格式化、访问时间、磁盘调度算法计算平均寻道长度FCFS\SSTF\SCAN*第八、九章总问题1文件和文件系统的概念、分类2外存分配方式的基本原理、优缺点*3目录管理、文件控制块总解答第一问1文件和文件系统的概念、分类第二问2外存分配方式的基本原理、优缺点*【连续分配】原理一个文件占用磁盘一组连续盘块目录项记录起始块号 文件总块数。优点支持顺序访问和随机访问连续分配的文件在顺序访问时速度最快缺点不方便文件扩展存储空间利用率低会产生磁盘碎片【链接分配】分为隐式链接和显示链接隐式链接默认原理盘块离散存放每个盘块末尾存下一块指针目录只存首块号。优点很方便进行文件扩展不会有碎片化问题外存利用率高缺点只支持顺序访问不支持随机访问查找效率低指向下一块的指针也要消耗空间显示链接全磁盘共用一张 FAT 链表表原理全磁盘一张 FAT 表下标 盘块号内容 下一盘块号目录存首块。优点很方便进行文件扩展不会有碎片化问题外存利用率高并且支持随机访问。相比于隐式链接来说地址转换不需要访问磁盘因此文件访问效率更高。缺点文件分配表FAT需要一定的存储空间。FAT不仅可以用于对非空闲块的管理也可以对空闲块进行管理。【索引分配】每个文件自带一张独立索引表原理数据块离散单独开辟索引块索引块存放本文件所有数据块号目录存索引块地址。优点支持随机访问、容易实现文件的扩展缺点索引表需要占用一定的内存第三问3目录管理、文件控制块
