操作系統
3.內存管理{
3.1內存管理基礎{
1.內存管理概念{
（1）內存管理的功能
（2）應用程序的處理過程
}
2.交換與覆蓋{
（1）交換技術
（2）覆蓋技術
}
3.連續分配的管理方式{
（1）單一連續分配
（2）固定分區分配
（3）動態分區分配
}
4.非連續分配的管理方式{
（1）基本分頁存儲管理方式
（2）基本分段存儲管理方式 {
1）基本分段存儲管理的實現思想
2）地址變換機構
3）段的共享與保護{
//地址越界保護（段表寄存器）
//存取控制保護
}
4）分段與分頁的主要區別{
//頁是物理單位、段是邏輯單位
//頁的大小固定、段的大小不固定
//分頁管理作業的地址空間是一維的、分段管理作業的地址空間是二維的
//分段管理容易實現共享和動態鏈接
}
5）基本分段存儲管理方式的優缺點{
//無內部碎片、有外部碎片
}
}
（3）基本段頁式存儲管理方式{
1）地址變換機構{
//作業分段、段再分頁。頁的大小固定，與存儲塊對應
//段號+頁號+頁內偏移。段表+頁表
}
2）段頁式存儲管理方式的優缺點
}
}
}
3.2虛擬內存管理{
1.虛擬內存的基本概念{
//藉助於外存空間
1）引入虛擬存儲管理方式的原因{
//程序執行的局部性
//時間局部性、空間局部性
}
2）虛擬存儲器的定義{
//部分裝入、請求調入、置換功能
}
3）實現虛擬存儲技術的硬件支持{
//內存、外存、動態地址變換
}
4）常用的虛擬存儲技術{
//請求分頁存儲管理
//請求分段存儲管理
//請求段頁式存儲管理
}
5）虛擬存儲器的特徵{
//離散性、多次性、交換性、從邏輯上擴充內存
}
}
2.請求分頁管理方式{
//請求分頁系統=基本分頁系統+請求調頁功能+頁面置換功能
1）請求分頁存儲管理的實現思想{
//擴充頁表表項
}
2）缺頁中斷{
//在指令執行期間產生並處理中斷
}
3）地址變換機構{
//裝入空閒塊、修改表項、淘汰頁、寫回外存
}
4）請求分頁管理方式的特點{
//需要硬件支持地址變換、缺頁中斷、選擇淘汰頁
}
}
3.頁面置換算法{
1）最佳置換算法OPT
2）先進先出置換算法FIFO
3）最近最久未使用算法LRU
4）時鐘置換算法CLOCK
}
4.頁面分配策略{
1）物理塊的分配策略{
//固定內存分配、可變內存分配。全局置換、局部置換
{
1：固定分配局部置換
2：可變分配全局置換
3：可變分配局部置換
}
}
2）頁面調入策略{
1：請求調頁策略
2：預調頁策略
}
3）從何處調入頁面{
//對換區、文件區
}
4）缺頁率{
//有效訪問時間的計算方法
}
}
5.抖動現象和工作集{
1）Belady現象{
//增加物理塊數反而使缺頁率增加
}
2）抖動現象{
//反覆地進行頁面調入調出操作
}
3）工作集{
//經常使用的頁面
}
}
6.請求分段管理方式{
1）段表機制{
//擴充段表
}
2）段表中斷機構和地址變換機構{
//產生中斷、從外存讀取段。拼接空閒分區或淘汰段
}
3）分段的共享和保護{
1：分段共享{
//在系統中維護一個共享段表
}
2：分段保護{
1.越界檢查{
//檢查段表長度
}
2.存取控制檢查{
//存取控制字段
}
3.環保護機構{
//0環、中間環、外環
}
}
}
}
7.請求段頁式管理方式{
//地址空間、內存空間的管理，頁置換算法
}
}
}
4.文件管理{
4.1文件系統基礎{
1.文件概念{
1）文件的定義{
1：有結構文件{
//文件、文件中的記錄、記錄中的數據項、數據項的型、數據項的值
}
2：無結構文件{
//由若干字符組成、流式文件
}
}
2）文件的屬性{
//文件類型、文件長度、文件的物理位置、文件的建立時間
}
3）文件的分類{
1：按用途分類{
1.系統文件{
//只允許用戶調用
}
2.庫文件{
//系統提供給用戶的標準函數
}
3.用戶文件{
//用戶保存的文件
}
}
2：按數據形式分類{
1.源文件{
//由源程序和數據構成的文件
}
2.目標文件{
//源文件編譯後但尚未鏈接的二進制文件
}
3.可執行文件{
//目標代碼經鏈接程序鏈接後形成的可運行文件
}
}
3：按文件存取控件屬性分類{
1.只讀文件
2.讀寫文件
3.只執行文件
}
4：按組織形式和處理方式分類{
1.普通文件{
//通常存儲於外存上
}
2.目錄文件{
//通過目錄文件檢索其他文件
}
3.特殊文件{
//系統中各類輸入輸出設備
}
}
}
4）文件的操作{
1：最基本的文件操作{
1.創建文件{
//分配外存空間、創建目錄項。記錄文件名、文件外存地址。
}
2.刪除文件{
//刪除對應文件目錄項、回收存儲空間
}
3.讀文件{
//查找對應文件目錄項、獲取文件讀寫指針
}
4.寫文件{
//查找對應文件目錄項、利用寫指針進行寫操作
}
5.截斷文件{
//將原有文件長度設置爲0、放棄原有文件內容
}
6.設置文件的讀、寫操作{
//設置讀、寫指針位置
}
}
2：文件的打開和關閉操作{
1.打開文件{
//從外存拷貝到內存並返回文件索引號
}
2.關閉文件{
//刪除文件表項、銷燬文件控件塊、將修改寫回到外存
}
}
3：其他文件操作{
//對目錄文件的操作、對文件屬性的操作
}
}
}
2.文件的邏輯結構{
1）文件邏輯結構的定義{
//有結構的記錄式文件、無結構的流式文件
}
2）順序文件{
1：定長記錄順序文件{
//每個記錄的長度固定
}
2：變長記錄順序文件{
//每個記錄的長度不固定
}
}
3）索引文件{
//索引文件=索引表+邏輯文件
}
4）索引順序文件{
//主文件中的記錄分組排列、組與組之間的關鍵字有序排列
}
5）直接文件和哈希文件{
//記錄鍵值本身決定記錄的物理地址
//哈希文件是一種典型的直接文件
}
}
3.目錄結構{
1）目錄管理的概念{
//允許不同用戶對不同文件採用相同名字
}
2）文件控制塊和索引節點{
1.文件控制塊{
1：基本信息類{
//文件名、文件位置、文件類型
}
2：存取控制信息類{
//用戶的存取權限
}
3：使用信息類{
//文件的創建時間和修改時間
}
}
2.索引節點{
//將文件控制塊中的文件名與描述信息分開
//描述信息單獨形成索引節點
}
}
3）目錄結構{
1.單級目錄結構{
//整個文件系統只有一張目錄表
}
2.兩級目錄結構{
//爲每個用戶建立獨立文件目錄
}
3.多級目錄結構{
//路徑名、當前目錄、絕對路徑名、相對路徑名
}
4.圖形目錄結構{
//在多級目錄的樹形結構上添加有向邊構成有向無環圖
}
}
4）增加和刪除目錄{
//對非空文件夾的兩種處理方式
}
5）目錄查詢技術{
1.線性檢索法
2.Hash方法
}
}
4.文件共享{
1）共享動機{
//多個用戶共享同一文件
}
2）共享方式{
1.基於索引節點的共享方式{
//一個共享文件只有一個索引節點
}
2.利用符號鏈實現文件共享{
//添加指向索引節點的指針
}
}
3）共享語義{
1.一致性語義
2.UNIX語義
3.會話語義
4.永久共享文件語義
}
}
5.文件保護{
1）訪問類型
2）訪問控制{
1.訪問控制矩陣{
//用戶、文件、及其存取權限
}
2.訪問控制表{
//按存取權限將用戶分組
}
3.用戶權限表
4.口令{
//用於識別用戶
}
5.密碼{
//對需要保護的文件進行加密。需要編碼、譯碼
}
}
}
}
4.2文件系統實現{
1.文件系統的層次結構{
1.I、O控制{
//最底層、設備驅動程序、中斷處理程序
}
2.基本文件系統{
//讀寫磁盤物理塊
}
3.文件組織模塊{
//邏輯地址轉換成物理地址、管理空閒塊
}
4.邏輯文件系統{
//通過文件控制塊維護文件結構
}
5.應用程序{
//操作文件系統的應用程序
}
}
2.目錄實現{
1）線性表
2）Hash表
}
3.文件實現{
1）外存分配方式{
1.連續分配{
//不適合文件的增長
}
2.鏈接分配{
1）隱式鏈接
2）顯式鏈接{
//將地址指針存入內存、文件分配表FAT
//File Allocation Table
//NTFS_New Technology File System
}
}
3.索引分配{
1）單級索引分配
2）兩級索引分配
3）混合索引分配
}
}
2）文件記錄的成組與分解
3）文件存儲空間的管理{
1.空閒空間表法
2.空閒塊鏈表法
3.位示圖法{
//盤塊的分配與回收
}
4.成組鏈接法
}
}
}
4.3磁盤組織與管理{
1.磁盤的結構{
1）磁盤的物理結構{
//磁道、扇區
}
2）磁盤結構中的信息
3）磁盤的訪問時間{
1.尋道時間
2.旋轉延遲時間
3.傳輸時間
}
}
2.磁盤調度算法{
1）先來先服務FCFS
2）最短尋道時間優先SSTF
3）掃描算法或電梯調度算法SCAN
4）循環掃描算法CSCAN
}
3.磁盤的管理{
1）磁盤格式化
2）引導塊
3）壞塊
4）提高磁盤IO速度的方法{
1.提前讀
2.延遲寫
3.優化物理塊的分佈
4.虛擬盤
}
}
}
}
5.IO管理{
5.1IO管理概述{
1.IO設備的分類{
1）按設備的使用特性分類{
1.存儲設備
2.IO設備
}
2）按傳輸速率分類{
1.低速設備
2.中速設備
3.高速設備
}
3）按信息交換單位分類{
1.塊設備
2.字符設備
}
4）按設備的共享屬性分類{
1.獨佔設備
2.共享設備
3.虛擬設備
}
}
2.IO設備的特點
3.IO管理的目標
4.IO管理的功能
5.IO應用接口{
1）IO應用接口的設計目標和原則
2）IO應用接口的層次
3）中斷處理過程
4）設備驅動程序
}
6.IO設備控制器
7.IO控制方式{
1）程序輸入輸出控制方式
2）中斷控制方式
3）DMA控制方式
4）通道控制方式{
1.字節多路通道
2.數組多路通道
3.數組旋轉通道
}
}
}
5.2IO核心子系統{
1.IO調度概念
2.高速緩存與緩衝區{
1）引入緩衝的目的
2）單緩衝和雙緩衝{
1.單緩衝
2.雙緩衝
3.環形緩衝
4.緩衝池
}
}
3.設備分配與回收{
1）設備分配中的數據結構
2）設備分配策略{
1.設備的使用性質
2.設備分配算法
3.設備分配的安全性
4.設備獨立性
}
3）設備分配步驟{
1.單通路IO系統的設備分配
2.多通路IO系統的設備分配
}
}
4.假脫機技術SPOOLing{
1）SPOOLing系統組成{
1.輸入井和輸出井
2.輸入緩衝區和輸出緩衝區
3.輸入進程和輸出進程
}
2）SPOOLing系統特點
}
5.出錯處理
}
}
