华中师范大学操作系统总结 - 图文(4)

2019-01-19 15:25

文件目录:

把所有的FCB组织在一起,就构成了文件目录,即文件控制块的有序集合

FCB:

文件控制块(File Control Block):文件控制块是操作系统为管理文件而设置的数据结构,存放了为管理文件所需的所有有关信息(文件属性)。

文件控制块是文件存在的标志

多级目录结构:

(1)一级目录结构

为所有文件建立一个目录文件(组成一线性表) 优点:

简单,易实现 缺点:

– 限制了用户对文件的命名 – 文件平均检索时间长 – 限制了对文件的共享

(2)二级目录结构

为改变一级目录文件目录命名冲突,并提高对目录文件检索速度而改进 目录分为两级:

一级称为主文件目录,给出用户名,用户子目录所在的物理位置; 二级称为用户文件目录(又称用户子目录),给出该用户所有文件的FCB 优点:

解决了文件的重名问题问题

—— 用户名|文件名 查找时间降低

缺点:

增加了系统开销

(3) 多级目录结构(树型目录)

优点:

层次结构清晰,便于管理和保护;有利于文件分类;解决重名问题;提高文件检

索速度;能进行存取权限的控制 缺点:

查找一个文件按路径名逐层检查,由于每个文件都放在外存,多次访盘影响速度

文件的共享:

文件的共享是指不同的用户同时使用一个文件! 有三种文件的共享形式:

(1) 文件被多个用户使用,由存储权限控制

(2) 文件被多个程序使用,但分别使用自己的读写指针! (3) 文件被多个程序使用,但共享读写指针! 文件共享的目的:

节省时间和存储空间,减少用户工作量,进程间通过文件交换信息。

文件的保护:

文件的保护是用于提供文件安全性的特定的一种操作系统机制!

文件系统的安全:

确保未经授权的用户不能存取某些文件! 安全性的两个重要方面:

? 数据丢失 ⊙ 入侵者

文件的存取权限:

存取控制矩阵文件的存取权限 二级存取控制

第七章 设备管理

设备的分类:

(1)按功能特性分

存储型设备

输入输出型设备(交互型设备) 数据通信设备

(2)按数据组织分

- 块设备

以数据块为单位存储、传输信息 传输速率较高、可寻址(随机读写)

- 字符设备

以字符为单位存储、传输信息 传输速率低、不可寻址 (3)按资源分配角度分

– 独占设备

在一段时间内只能有一个进程使用的设备,一般为低速I/O设备(如打印机,磁带等)

– 共享设备

在一段时间内可有多个进程共同使用的设备,多个进程以交叉的方式来使用设备,其资源利用率高(如硬盘) – 虚设备

在一类设备上模拟另一类设备,常用共享设备模拟独占设备,用高速设备模拟低速设备,被模拟的设备称为虚设备

目的:将慢速的独占设备改造成多个用户可共享的设备,提高设备的利用率 (实例:SPOOLing技术,利用虚设备技术——用硬盘模拟输入输出设备)

设备管理的功能:

设备管理的主要任务是控制设备和CPU之间进行I/O操作。

虚拟设备技术:

是在一类物理设备上模拟另一类物理设备的技术,是将独占设备转换成共享设备的技

术;

SPOOLing技术:

1.Spooling(虚拟设备)技术 一个虚拟设备

一个资源转换技术

(用空间,如输入,输出等换取CPU时间) 解决问题:

在进程所需物理设备不存在或被占用时使用该设备

设备独立性:

用户在编制程序时使用的设备与实际使用的设备无关;

缓冲技术及缓冲的种类:

(1)缓冲技术的引入

最早引入:CPU与I/O设备之间

凡是数据到达和离去速度不匹配的地方均可采用缓冲技术 目的:

? 缓解CPU与I/O设备之间速度不匹配的矛盾 ? 提高CPU与I/O设备之间的并行性

? 减少了I/O设备对CPU的中断请求次数,放宽CPU对中断响应时间的要求 (2)缓冲区设置

? 硬缓冲:

? 由硬件寄存器实现(例如:设备中设置的缓冲区) ? 软缓冲:

? 在内存中开辟一个空间,用作缓冲区 (3)缓冲区管理

? 单缓冲:

? 当用户进程发出I/O请求时,操作系统在内存的系统空间为该操作分配一个 ? 缓冲区,可以实现预读和滞后写 ? 双缓冲:

? 可以实现用户数据区—缓冲区之间交换数据和 ? 缓冲区—外设之间交换数据的并行 ? 循环缓冲(缓冲池)

缓冲区的设置可分为单缓冲 、双缓冲、和缓冲池。 其中关于缓冲池的操作有提取输入、提取输出、收容输入和收容输出。

?

第八章 死锁

死锁:

一组进程中,每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源,因而永远无法得到的资源,这种现象称为进程死锁,这一组进程就称为死锁进程

产生死锁的四个必要条件:

(1)互斥条件

(2)不可剥夺条件 (3)请求和保持条件 (4)循环等待条件

通道:

是一块能控制一台或多台外围设备与CPU并行工作的硬件。


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