统考02326操作系统笔记

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1、第一章引论第一节什么是操作系统(识记)1.1. 计算机系统定义：是按用户的要求接收和存储信息，自动进行数据处理并输出结果信心的系统2.2. 计算机系统构成：硕件系统和软件系统3.3. 硬件系统组成：中央处理器(CPU),(CPU),主存储器，辅助存储器，各种输入/ /输 出设备二.操作系统1.1.操作系统定义：是一种管理计算机系统资源，控制程序执行，改善 人机界面和为其它软件提供支持的系统软件操作系统的两个主要设计原那么2.2.能使得计算机系统使用方便. .3.3.能使得计算机高效的工作第二节操作系统的形成1.1. 控制台：早期，程序的装入，调试以及控制程序的运行都是程序员通过 控制台上的开关

2、来实现2.2. 原始汇编系统：用汇编语言编写的程序称为源程序，它不能直接在机器上执行，只有通过汇编语言解释程序把源程序转换成用机器指令序列 表示的目标程序后才能在计算机上运行3.3. 设备驱动程序：是最原始的操作系统.是一种控制设备工作的程序4.4. 管理程序：是初级的操作系统. .是一种能对计算机硬件和软件进行管理 和调度的程序5.5. 操作系统：采用了 SPOOLINGSPOOLING 勺处理形式SPOOLINGSPOOLING 称斯普林. .从本质上说,SPOOLING,SPOOLING把磁盘作为一个 巨大的缓冲器.在一个计算问题开始之前，把计算所需要的程序和数 据从读卡机或其它输入设备

3、上预先输入到磁盘上读取程序和数据，同样,对于计算的结果也是先在磁盘上缓冲存放，待计算完成后，再从打印机上打印出该计算问题的所有计算结果第三节操作系统的根本类型按照操作系统提供的效劳进行分类 ，可分为批处理操作系统，分时操作 系统,实时操作系统，网络操作系统，分布式操作系统，多机操作系统和 嵌入式操作系统等.其中批处理操作系统,分时操作系统,实时操作系 统是根本的操作系统一 批处理操作系统1.1.定义: :用户为作业准备好程序和数据后，再写一份控制作业执行的说 明书.然后把作业说明书连同相应的程序和数据一起交给操作员.操作员将收到一批作业的有关信息输入到计算机系统中等待处理，由操作系统选择作业，

4、并按其操作说明书的要求自动控制作业的执行.采用这种批虽化处理作业的操作系统称为批处理操作系统2.2.分类批处理单道系统：一次只选择一个作业装入计算机系统的主存储器 运行.批处理多道系统：允许多个作业同时装入主存储器 ，使中央处理器轮流 的执行各个作业，各个作业可以同时使用各自所需要的外围设备3.3. 批处理多道系统优点多道作业并行减少了处理器的空闲时间，既提高了处理器的利用率作业调度可以按一定的组合选择装入主存储器的作业，只要搭配合理作业执行过程中,不再访问低速的设备，而是直接从高速的磁盘上存 取信息，从而缩短了作业执行时间，使单位时间内的处理能力得到提 高作业成批输入, ,自动选择和控制 i

5、 i 作业执行，减少了人工操作时间和作业交接时间，有利于提高系统的吞吐率分时操作系统1.1.定义: :能使用户通过与计算机相连的终端来使用计算机系统，允许多个用户同时与计算机系统进行系列的交互，并使得每个用户感到好似自己独占一台支持自己请求效劳的计算机系统.具有这种功能的操作系统称为分时操作系统，简称分时系统2.2. 分时技术：既把 CPUCPU 时间划分成许多时间片，每个终端用户每次可以 使用一个由时间片规定的 CPUCPU 时间. .这样, ,多个用户就轮流的使用CPLMCPLM 间，如果某个用户在规定的一个时间片内还没有完成它的全部工作，这时也要把 CPUCPU给其他用户，等待下一轮再使

6、用一个时间片 的时间，循环轮转，直至结束.3.3.分时系统主要特点：同时性.允许多个终端用户同时使用一个计算机系统独立性：用户在各自的终端上请求系统效劳，彼此独立，互不干扰及时性：对用户的请求能在较短的时间内给出应答交互性：采用人机对话的方式工作实时操作系统定义:能使计算机系统接受到外部信息后及时处理，并且在严格的规定时间内处理结束，再给出反应信号的操作系统称为实时操作系统，简称为实时系统1.1.设计实时系统注意点要及时响应，快速处理实时系统要求高可靠性和平安性，不强求系统资源的利用率第四节操作系统的开展1.1. 单用户微机操作系统：是指早期的微型计算机上运行的操作系统每次只允许一个用户使用计

7、算机2.2. 网络操作系统：为计算机网络配置的操作系统称为网络操作系统. .网络操作系统把计算机网络中各台计算机系统有机的联合起来，为用户提供一种统一，经济而有效的使用各台计算机系统的方法，可使各台计算机系统相互间传送数据，实现各台计算机系统之间的通信以 及网络中各种资源的共享3.3. 分布式操作系统：为分布式计算机系统配置的操作系统称为分布式操作系统.分布式操作系统能使系统中假设干计算机相互协作完成一 个共同的任务，或者说把一个计算问题可以分成假设干个子计算，每个子计算可以在计算机系统中的各计算机上并行执行4.4. 多机操作系统：为多处理器系统配置的操作系统称为多机操作系统5.5. 嵌入式操

8、作系统：是指运行在嵌入式系统中对各种部件，装置等资源进行统一协调，处理和控制的系统软件主要特点是微型化和实时性第五节 UnixUnix 操作系统简介1.1. 诞生UnixUnix 的第一个版本 versionversion 1 1 是 AT&TTAT&TT 心司下属的 BellBell 实验室 里两位程序员 KenKen ThompsonThompson 和 DennisDennis RitchieRitchie 凭兴趣和爱好 19691969 年在一台闲置的 PDP-7PDP-7 上开发的.2.2. 特点UnixUnix 是一个交互式的分时操作系统UnixUnix 系统的源代码公开第六节操作

9、系统的功能1.1. 操作系统的功能: :从资源管理的角度来分处理器管理：对 CPUCPU 行管理存储管理：对主存储器进行管理文件管理：通过对磁盘进行管理，实现对软件资源进行管理设备管理：对各类输入.输出设备进行管理2.2. 操作系统为用户提供的使用接口程序员接口 ：通过系统调用使用操作系统功能开发者操作员接口 ：通过操作控制命令提出控制要求. .第二章计算机系统结构简介第一节计算机系统结构一层次结构1.1.计算机系统构成：硬件系统和软件系统硬件系统构成：中央处理器cpucpu, ,存储器，输入, ,输出控制系统和各种 输入/输出设备软件系统组成：系统软件，支撑软件，应用软件2.2.层次结构：最

10、内层是硬件系统，最外层是使用计算机系统的人，人与硬件系统之间是软件系统.软件系统乂依次为系统软件-支撑软件应用软件二.系统工作框架1.1. 引导程序：进行系统初始化，把操作系统中的核心程序装入主存储器并让操作系统的核心程序占用处理器执行. .2.2. 操作系统核心程序：完成自身的初始工作后开始等待用户从键盘或 鼠标输入命令，每接受一条命令就对该命令进行处理第二节硬件环境.CPL.CPL外设的并行工作在现代的通用计算机系统中,为提高计算机的工作效率，均允许中 央处理器和外设并行工作.当执行到一条启动外设的指令时,就按指 令中给定的参数启动指定的设备,并把控制移交给输入/输出控制系统,由输入/输出

11、控制系统控制外围设备与主存储器之间的信息传送 外围设备独立工作，不再需要中央处理器干预，于是中央处理器可继 续执行其它程序.存储体系1.1.存放器：是处理器的组成局部，用来存放处理器的工作信息. .存取速度快，但造价高.通用存放器：存放参加运算的操作数.指令的运算结构等指令存放器：存放当前从主存储器读出的指令控制存放器：存放控制信息以保证程序的正确执行和系统的平安程序状态字存放器：存放当前程序执行时的状态.中断字存放器：记录出现的事件基址存放器： 设定程序执行时可访问的主存空间的开始地址 限长存放器：设定程序执行时可访问的主存空间的长度2.2.主存储器：以字节为单位进行编址. .主存储器容虽较

12、大，能被处理 器直接访问，但断电会丧失数据.3.3. 高速缓冲存储器：也称 cache,cache,位于处理器和主存储器之间起到缩短 存储时间和缓冲存储的作用4.4. 辅助存储器：最常用的辅助存储器有磁盘和磁带.优点是容虽大且能 永久保存信息，但不能被中央处理器直接访问.三.保护措施一般是硕件提供保护手段和保护装置，操作系统利用这些设施配合硬件实现保护1.1.指令分类特权指令：不允许用户程序中直接执行的指令.如：启动 i/o,i/o,设置时钟，设置控制器等非特权指令：允许用户程序中直接执行的指令2.2.cpucpu 工作状态管态:可执行包括特权指令在内的一切机器指令.一般是操作系统程序占用中央

13、处理器时，cpucpu 处于管态目态：不允许执行特权指令.一般是用户程序占用中央处理器时,CPU,CPU 处于目态. .3.3.存储保护：不同的存储管理方式有不同的实现保护方法，如可变分区存储管理方式中:基址存放器的值 =访问地址 =绝对地址 =界限地址，成立即可执行，否那么有地址错误，形成地址越的程序性中断事件 .4.4. 缺点当作业执行中出现了某个等待事件时，处理器就处于空闲状态不能被利用.一个作业独占主存中的用户区，当主存中有空闲区域时，也不能被其它作业利用，降低了主存空间的利用率.外围设备也不能充分被利用二.覆盖技术1.1.将作业划分称假设干段，其中有一个主段是作业执行过程中经常要用到

14、的信息，而其它段是不会同时工作的2.2.主段驻留区：其它段轮流入覆盖区三对换技术在分时系统中，单用户连续存储管理可用兑换方式让多个用户的作业轮流进入主存储器执行，系统中必须要有一个大容虽的高速辅助缓冲器,多个用户的作业信息都被保存在磁盘上，把一个作业先装入主存储器让它执行.当执行中出现等待事件或用完成一个时间片时，把该作业从主存储器换出,再把由调度程序选中的另一个作业换入到主存储器 中.第四节固定分区存储管理一，根本原理将主存储器中可分配的用户区域预先划分成假设干个连续区，每个分区的大小可以相同，也可以不同.每个分区可用来装入一个作业 ，但 不允许在一个分区同时装入多个作业 .二主存空间的分配

15、与回收系统设置一张分区分配表，用来说明各分区的分配和使用情况.表中指出各分区的起始地址和长度 ，并为每个分区设置一个标志 位.当标志位为 0 0 时表示分区空闲，当标志位为非 0 0 是表示分区被占 用三.地址转换和存储保护1.1. 地址转换：采用静态重定位方式2.2. 存储保护：处理器设置一对存放器，既下限存放器和上限存放器用来存放当前进程所对应的下限地址和上限地址分别送入下限存放器和上限存放器.下限地址 =绝对地址 =上限地址,成立那么执行.否 那么产生地址越界中断第五节可变分区存储管理一. 主存空间的分配与回收1.1. 分区的划分：系统初始启动时，主存储器中除操作系统占用局部外，把整个用

16、户区看做一个大的空闲区.当有作业要装入主存储器时，根据作业对主存空间的需要虽,从空闲区中划出一个与作业长度一致的分区来装入作业，剩余局部仍为空闲区.2.2. 主存空间的分配算法：分区分配表由两张表格组成，一张是已分配区表，另一张是空闲区表.常用的分配算法：最先适应分配算法最优适应分配算法： 按作业要求从所有的空闲中挑选一个能满足作 业要求的最小空闲区，这样可保证不去分割一个更大的区域，使装入大作业时比拟容易得到满足 .最坏适应分配算法： 这种算法总是挑选一个最大的空间分割一局部 给作业使用，使剩下的局部不至于太小，仍可供分配使用.3.3.主存空间的回收算法：归还区有下邻空闲区；归还区有上邻空闲

17、区； 归还区既有上邻空闲区乂有下邻空闲区 ； 归还区既无上邻区乂无下邻空闲区.二，地址转换和存储保护1.1. 地址转换：采用动态重定位.作业执行过程中，每当取出一条指令 后，就把该指令中的相对地址与基址存放器的内容相加得到绝对 地址.2.2. 存储保护：基址存放器内容 =绝对地址 =限长存放器内容，成立那么 执行，否那么产生地址越界中断三，移动技术1.1. 移动：把作业从一个存储区域移动到另一个存储区域的工作称为移动.2.2. 目的：集中分散的空闲去，便于作业动态扩充主存. .3.3. 考前须知：移动会增加系统开销，移动是有条件的. .第六节页式存储管理根本原理1.1. 根本原理：把主存储器分

18、成大小相等的许多区，每个区称为一块.与次对应，编程程序的相对地址也分成页,页的大小与块的大小相等.2.2. 相对地址构成：页号和页内地址. .二.存储空间分配与回收可用一张主存分配表来记录已分配的块和尚未分配的块以及当前剩余的空闲块数.由于块的大小是固定的，所以主存分配表可简化为一张位示图，用 0 0 表示对应块为空闲,1,1 那么为占用. .三.页表和地址转换1.1. 页表：每个作业一张页表，用来指出相对地址中页号和主存中块 号的对应关系.2.2.地址转换：采用动态重定位方式.每执行一条指令时，都要由地址转换机构按相对地址中的页号查页表，得到该页对应的主存块号，再按相对地址中的业内地址换算储

19、欲访问的主存单元的绝对地址，计算方法：绝对地址=块号*块长+业内地址将块号作为绝对地址的高位，将业内地址作为绝对地址的低位，即 可形成绝对地址因为分块和分页大小是一致的. .3.3. 块表：页表缺点：需两次访问主存.第一次按页号读出页表中对应的块号；第二次按计算出来的绝对地址访问主存. .快表：是指存放在高速缓冲存储器中的局部页表.把存放块表的高速缓冲存储器称为相联存储器第七节虚拟存储管理 一，什么是虚拟存储器如果能做到只装入作业的局部信息就可以让作业开始执行，那么当主存空间小于作业需求虽时，系统就可以接受该作业，进而也就可以 允许逻辑地址空间大于实际的主存空间，这样就带来了好处，第一,使主存

20、空间能充分的利用；第二 从用户的角度来看，好似计算机系 统提供了容虽很大的主存储器，虚拟存储器实际上是夸大主存容虽而采用的一种管理技巧.二.虚拟存储器的工作原理1,1,工作原理：把作业信息保存在磁盘上，当要求装入时，只将其中一部 分先装入主存储器，作业执行过程中，假设要访问的信息不在主存中，那么在设法把这些信息装入主存.2.2. 程序特点程序执行时有些局部是彼此互斥的，即在程序的一次执行中,执行了这局部就不会区执行另一局部程序的执行往往具有局部性，即在一段时间里可能循环执行某些指令或屡次访问某一局部的数据3.3. 实现虚拟存储器的关键问题怎样知道当前哪些信息已在主存储器中，哪些信息尚未装入主存

21、储器中如果作业要访问的信息不在主存储器中,怎样找到这些信息并把它们装到主存储器？在把欲访问的信息装入主存储器时，发现主存中已无空闲块乂该怎么办三页式虚拟存储器的实现1.1. 实现原理：将作业的全部信息作为副本存放在磁盘上，作业调度选中一个作业时，至少把作业的第一页信息装入主存储器.在作业执行过程中欲访问不在主存储器中的页时，再把它们装入.为次,页表需更改，至少应包括页号，标志,主存块号，磁盘上的位置2.2. 页面调度：页面调度概念：是指采用某种算法选择一页暂时调出,把它存放到磁盘上区，让出主存空间，用来存放当前要使用的页面的这已过程 称为页面调度.抖动：也成颠簸，是指刚被调出的页面乂立即要用，

22、因而乂要把它调入；而调入不久乂被调出,调出不久乂被再次调入.如此反复，是 调度非常频繁，以至于使大局部时间都花费在来回调度上页面调度算法最正确调度算法：OPTOPT 总是把以后不再访问的页或距当前最长时间后 再访问的页先调出.是一种理想算法，用来用做衡虽其他算法的标 准.先进先出调度算法:FIFO:FIFO 总是把先进入主存储器的页面调出. .最近最久未使用调度算法:LRU:LRU 距当前最长时间内没有使用过的页面 先调出.最近最不经常使用调度算法:LFU:LFU 在最近一段时间内使用次数最少的页面先调出.3.3. 缺页中断率定义：如果作业执行中访问页面的总次数为A,A,其中有 F F 次访问

23、的页面尚未转入主存，故产生了 F F 次缺页中断.现定义缺页中断率 F:F=F/AF:F=F/A影响缺页中断率的因素：分配给作业的主存块数；页面大小；程序 的编制方法；页面调度算法.四.多级页表1.1. 原理: :建立页表时，第一级是页面组表称为一级页表，每个作业 一张 ，第二级是组内页面表称为二级页表，没组一张.一级页表指出二级页表的存放地址，二级页表指出每个页在主存块中的块号 .2.2. 地址转换方法：米用二级页表结构的系统总是把页表保存在辅助存储器中,程序执行时只需把一级页表先转入主存储器.进行地址转换时，按相对地址中的页号I I 查一级页表，找出对应的表项，再根据表项中的标志位可以知道

24、对应的二级页表是否已在主存中, 假 设 已在主存，那么可按页号 iiii 查二级页表中的表项，得到页所在位置已在主 存或尚未装入主存.假设二级页表尚未装入主存，那么应先将其装入，再 按页号 IIII 查找页所在位置.假设页已在主存中，那么根据对应的主存块号和相对地址中的业内地址得到当前要访问的主存绝对地址， 否那么需将该页先调入主存再进行地址转换. .3.3. 优缺点：有利于主存空间的利用，但会增加访问主存的次数，会影 响指令执行速度.第八节 unixunix 系统的页式虚拟存储管理一 .unix.unix 的虚拟地址结构1.1. 虚拟地址:Unix:Unix 采用页式虚拟存储管理，并把编程序

25、时用的地址称 为虚拟地址.2.2.地址空间划分：系统区间，程序区间，控制区段. .操作系统在系统区段运行，正文段和非共享程序都在程序区段，控制区段用来存放用户栈核心栈,usr,usr 区等. .系统区段中的程序和数据常驻内存 ，其余两个区段中 的信息可随执行情况在主存和磁盘兑换区之间换进换出. .3.3. 虚拟地址结构：最高两位表示访问的区段，最低 9 9 位表示业内地址 称为字节偏移 M M 中间 2121 位表示页号称为虚拟页号二.Unix.Unix 的页表和地址转换1.1.页表结构：“v v为有效位：如果此位为 1,1,表示这个虚拟页已经在主存，其主存位置由物理页号指定；如果此位为 0,

26、0,那么进程在访问该页时硬件 将产生缺页中断，由操作系统进行处理.“M M为修改位，指出该页是否被修改正. .假设 M M 为 1,1,表示该页被修 改正，被修改正的页面被调出时必须将其写回到磁盘上，否那么不需要重写到磁盘上.“protprot 四位是访问权限指示位.进行地址转换时都要核查这四位.如果一个进程超出了规定的访问权限，硬件将产生一个非法访问中断.物理页号：既主存块号.2.2.地址转换：硬件为每个区段设置一对页表存放器，分别用来存放该区段页表的起始地址和长度.在进行地址转换时，首先判断虚拟地址区段，然后找到该区段的页表存放器，按存放器中指示的地址就可找到该区段 的页表，只要虚拟地址在

27、指定的长度范围内就能在页表中找到该页的登记项.检查登记项中的有效位， 假设为 1,1,那么该页已在主存， 把等级 项中的物理页号作为绝对地址的高地址局部，把虚拟地址中的字节偏移虽作为绝对地址的低地址局部. .三 unixunix 的页面调度1.1.优化措施一个正在与外围设备交换信息的页面或一个正在被装入的页面是不能被替换的 页面页面调度采用二次时机页面替换算法为了装入一个新页面而要调出一页时，要检查被调出页的修改位标志，假设该页被修改正，那么调出时必须把该页的内容写会磁 盘上,否那么就不必写回磁盘，以减少输入输出传送.系统中有一个 2 2 号进程,unix,unix 把它称为页面守护进程，它的

28、作用 是保证有足够的空闲物理页可供使用，一般它都处于睡眠状态2.22.2 次时机页面替换算法实现要点3.3.页面进程守护进程职责第五章文件管理第一节文件和文件系统1.1.文件： 是指逻辑上具有完整意义的信息集合，每个文件都要用一个名字作标识，称为文件名.2.2.文件分类：文件标准不一样，文件可分为不同的类型. .二.系统的组成局部1.1.文件系统的目的：对文件统一管理，目的是方便用户且保证文件的安 全可靠，面向用户，文件系统主要实现按名存取2.2.文件系组成局部：文件目录. .文件的组织，文件存储空间的管理，文件 操作，文件的平安措施3.3.文件操作：为了保证文件系统能正确的存储和检索文件，系

29、统规定了一个文件上可执行的操作，这些可执行的操作称为文件操作 .根本操作 有建立文件，翻开文件，读文件，写文件，关闭文件和删除文件第二节文件的存储介质1.1. 存储介质：是指用来记录信息的磁带, ,硕磁盘组, ,软磁盘片, ,光盘, ,卡片等2.2. 存储设备：是指可安装存储介质的设备如磁带机，磁盘驱动器. .卡片机.3.3. 卷：我们把存储介质的物理单位定义为卷，如一盘磁带，一张软盘片等.4.4. 物理记录：也称为块，是指存储介质上可连续存储信息的一个区域，块是住存储器与存储设备进行信息交换的物理单位5.5. 磁盘机：是一种按地址直接存取的存储设备. .信息定位方式：柱面号, ,磁头号，扇区

30、号. .每个参数均从 0 0 开始第三节文件的存取方式一.存取方式分类1.1. 顺序存取：是指对文件中的信按顺序一次进行读写的存取方式2.2. 随机存取：是指对文件中的信息不一定是按顺序读写，而是可以按任意的次序随机的读写的存取方式. .二.存取方式选择1.1. 与文件的使用方式有关：文件的性质决定了文件的使用，也就决定了存取方式的选择.如源程序文件必须按字符顺序进行存取，数据库的访问那么采用随机存取方式2.2. 与存储介质的特性有关：磁带机适合顺序存取的存储设备；磁盘机既可采用顺序存取方式，乂可采用随机存取方式.第四节文件目录一级 B B 录结构1.1. 根本思想：把一卷存储介质上的所有文件

31、都登记在一个文件目录中. .2.2. 要求：在文件目录中登记的各个文件都有不同的文件名 二.二级目录文件1.1. 用户文件目录：是二级目录结构中为每个用户设置的一张目录表. .2.2. 主文件目录：是一张用来登记各个用户的目录表存放地址的总目录表.3.3. 优点：采用二级目录结构后，即使不同的用户在为各自的文件命名时取了相同的名字也不会引起混乱.采用二级目录结构可使不同的用户共享某个文件，这只要在各用户的文件目录表中使某个目录项指向共享文件存放的物理位置即可.三.树形目录结构1.1.多级目录结构：也称树形目录结构2.2.绝对路径：路径名可以从根目录开始到该文件的通路上所有各级子目录及该文件名顺

32、序拼起来组成.各子目录与文件名之间用隔开3.3.相对路径：访问文件时，从当前目录开始设置路径4.4.树形目录结构优点：解决了重名问题；有利于文件分类；提高检索 文件的速度，能进行存取权限的控制.四文件目录的管理1.1.目录文件：通常把文件目录页作为文件保存在存储介质上，由文件目录组成的文件称为目录文件2.2.文件目录的管理：文件系统可以根据用户的要求从目录文件中找出用户的当前目录，把当前目录读入主存储器，这样既不占用太多的主存空间，乂可减少搜索目录的时间第五节文件的组织一.文件的逻辑结构1.1.文件的逻辑结构：用户从使用的角度来组织文件，用户把能观察到的且可以处理的信息根据使用构造文件，这种构

33、造方式是独立与物理环境的,所以称为文件的逻辑结构.2.2.逻辑文件：是指用户组织的文件. .统称问文件3.3.逻辑文件分类：流式文件：是指用户对文件中的信息不再划分可独立的单位，整个文件是由依次的一串信息组成.记录式文件：是指用户对文件中的信息按逻辑上独立的含义再划分信息单位.区分概念：逻辑记录，逻辑记录号，主键，次键.二.文件的存储结构1.1.文件的存储结构：文件系统从文件的存储和检索的角度来组织文件文件系统根据存储设备的特性，文件的存取方式来决定以怎样的形式把把用户文件存放到存储介质上,在存储介质上的文件构造方式称为文件的存储结构2.2.物理文件：是指存放在存储介质上的文件3.3.磁带文件

34、的组织：组织方式：磁带机是一种顺序存取设备,因此组织在磁带上的文 件都采用顺序结构磁带文件的组成文件头标：用来标识一个文件和说明文件的属性文件信息：是用户逻辑文件中的信息文件尾标：用来表示一个文件的信息结束文件与文件之间用一个带标隔开,用两个带标标识磁带上的有效信息到此结束.4.4.磁盘文件的组织：顺序结构优点：顺序结构适合顺序存取，其优点是存取信息的速度快，存取文件不必每次去查找信息的存放位置，只要记住当前块号，那么该文件的后继信息一定在下一块中,减少了检索时间缺点：磁盘存储空间的利用率不高，对输出文件很难估计需要多少磁盘块；影响文件的扩展链接结构链接结构：顺序的逻辑记录被存放在不相邻的磁盘

35、块上，再用指针把这些磁盘块按逻辑记录的顺序链接起来，便形成了文件的链接结构链接文件：也称串联文件，是指采用链接结构的文件考前须知对链接文件采用顺序存取方式是高效的采用随机存取方式是低效的.在插入或删除一个记录时， 假设某一块中的指针需修改， 那么应先把该 块内容读到主存储器，再修改指针，然后把修改后的该块信息按原 地址重新写回磁盘每一个磁盘块中既要存放文件信息，乂要存放用于管理的指针，这会增加文件需要占有的磁盘块数读写磁盘上的信息以块为单位，当读出一块信息后，应把其中的指针别离，仅把属于逻辑文件的信息传送给用户，以保证用户使用文件信息的正确性在存取文件时，如果某个指针丧失或被破坏，那么错误的指

36、针可能指向其它文件而导致混乱. .可采用双指针索引结构：每一个文件建立一张索引表，把指示每个逻辑记录存放位置的指针集中在索引表中索引文件：是指采用索引结构的文件特点：索引结构既适合顺序存取记录，乂可方便的按任意次序随机存取记录，且容易实现记录的增,删,和插入.但采用索引结构必须增加索引表占用的空间和读写索引表的事件5.5.存取方式与存储结构之间的关系三.记录的成组与分解1.1. 记录的成组：把假设干个逻辑记录合成一组存入一块的工作称为记录的成组,每块中的逻辑记录个数称为块因子.2.2. 记录的分解：从一组逻辑记录中把一个逻辑记录别离出来的操作3.3.优缺点优点：提高存储空间的利用率，减少启动外

37、设的次数，提高系统 的工作效率缺点：是以设立主存缓冲区和操作系统增加成组与分解操作的功能为代价第六节磁盘存储空间的管理一.位示图法二.空闲块表法系统为每个磁盘建立一张空闲块表，表中每个登记项记录一组连续空闲块的首块号和块数.空闲快数为 0 0 的登记项为无效登记项三. 空闲块链法把所有的磁盘空闲块用指针链接在一起构成空闲块链.分配空间时从链中取出空闲块，归还空间时把归还块加到链中,对磁盘空间块可用单块连接法连接起来.每一个空闲块中都设置一个指向个空闲块的指针最后一个空闲块中的指针为0 0第七节根本文件操作及其使用一.根本文件操作要求掌握相应的参数和主要工作1.1. 建立操作2.2. 翻开操作3

38、.3. 读操作4.4. 写操作5.5. 关闭操作6.6. 删除操作二文件操作的使用1.1.读一个文件信息，翻开文件- -读文件- -关闭文件2.2.写一个文件信息：建立文件- -写文件- -关闭文件3.3.删除一个文件：关闭文件- -删除文件第八节 文件的平安性一文件的保护1.1. 防止天灾人祸造成的破坏：采用建立多个副本的方法2.2. 防止系统故障造成的破坏：采用建立副本和定时转储的方法3.3. 防止文件共享时造成的破坏：采用不允许同时使用；或允许同时使用但限制对文件使用的权限4.4. 防止计算机病毒的侵害: :采用针对各种病毒涉及相应的杀毒软件还可在二进制文件的目录中设置一般用户只能读的权

39、限二文件的保密1.1.隐藏文件目录2.2.设置口令3.3.使用密码第九节 unixunix 系统的文件管理一.UnixUnix 的文件和文件系统1.1.文件的逻辑结构：是一串顺序的字符流组成的流式文件2.2.文件的存储结构：采用索引结构方式，既把文件按一定的长度分块后存放到磁盘,并建立索引表3.3.文件的分类：普通文件，目录文件和设备文件4.4.文件系统：分成根本文件系统和可装卸的子文件系统两局部二.UnixUnix 的文件结构1.1.磁盘空间划分：分成 512512 个字节的许多块2.2.文件结构：采用多级索引结构. .规定每个文件的索引表使用1313 个登记项，前 1010 个登记项直接指

40、出存放文件信息的磁盘块号，如果 1010 个磁盘块不够容纳该文件信息，那么利用第 1111 分登记项指向一个磁盘快. . 对于大型文件还可利用第1212 和第 1313 两个登记项作为二级和三级间接索引.三.UnixUnix 的文件目录1.1.目录结构:unix:unix 采用树形目录结构2.2.目录文件存取权限读:可以读该目录写：可以增,删，这个目录中的目录项，从而改变目录内容执行：可以为寻找一个文件而搜索这个目录四 unixunix 的索引节点1.1. 索引节点概念：也称为 i i 节点或 i_node,i_node,是把目录项中用于对文件进 行控制和管理的信息别离出来，单独组成一个数据结构2.2. 磁盘块分类存放索引节点的索引节点区存放文件信息的文件存储区