操作系统知识概要总结

第1章引论操作系统管理和控制计算机系统中的所有软、硬件资源，是计算机系统的灵魂和核心。没有任何软件之支持的计算机称为裸机(BareMachine).经过操作系统提供的资源管理功能和方便用户的各种服务功能将裸机改造成功能更强，使用更方便的为虚拟机(VirtualMachine)。引入操作系统的目的可从三方面来考察：

观点一、从系统管理人员的观点来看，操作系统是计算机资源的管理者。

观点二、从用户的观点来看，引入操作系统是为了给用户使用计算机提供一个良好的界面，以使用户无需了解许多有关硬件和系统软件的细节，就能方便灵活地使用计算机。

观点三、从发展的观点看，引入操作系统是为了给计算机系统的功能扩展提供支撑平台，使之在追加新的服务和功能时更加容易和不影响原有的服务与功能。操作系统(OperatingSystem)是计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合——它们管理和控制计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机工作流程以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境，从而在计算机与其用户之间起到接口的作用。早期的批处理可能出现两种情况：对于以计算为主的作业，输入输出量少，外围设备空闲；对于以输入输出为主的作业，主机空闲。多道程序的运行特点，宏观上并行运行，微观上串行运行。把计算机的系统资源（尤其是CPU时间）进行时间上的分割，每个时间段称为一个时间片(TimeSlice)，每个用户依次轮流使用时间片。操作系统的特性：

并发性：同一时间间隔内发生两个或多个事件；并行性：同一时刻内发生两个或多个事件

共享性：指多个计算任务（或多道程序）对系统资源的共同使用。1）互斥时共享（如打印机的共享）2）同时访问共享（宏观上的同时，如磁盘访问）

虚拟性，即通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。

异步性，进程在以不可预知的速度向前推进。操作系统的基本功能：处理机管理、存储管理、设备管理、文件系统管理（信息管理）、用户接口。目态：为用户服务的状态（用户态）

管态：为用户服务或做系统维护工作的状态（系统态）

Tu—目态下运行程序所用的时间

Tsu—管态下运行程序为用户服务的时间

Tsm--管态下运行程序做系统工作的时间目前的操作系统是一个大的、不灵活、不可靠、不安全且带有错误的系统，而且特定的某个操作系统较其他的操作系统有更多的错误。消除庞大、错误多、不可靠的操作系统的处理方式之一是使操作系统更小些。麻省理工学院的Kaashoek小组的做法是整个消除操作系统。第2章进程管理程序顺序执行时的特征：顺序性、封闭性、可再现性前趋图（PrecedenceGraph）是一个有向无循环图，记为DAG（DirectedAcyclicGraph），用于描述进程之间执行的前后关系。结点间的有向边用于表示两个结点之间存在的偏序（PartialOrder）或前趋关系。前趋关系用→表示。程序并发执行时的特征：间断性、失去封闭性、不可再现性进程的特征（最基本的两个特征：动态性并发性）

结构特征：进程实体=程序段+相关数据段+PCB

动态性：进程是运行的程序。它由创建而产生、由调度而执行，由撤消而消亡。

并发性：多个进程同时存在与内存，且能在一段时间内同时运行。如分时系统中按时间片运行。

独立性：进程实体是一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。”

异步性：各进程按照各自独立的、不可预知的速度向前推进，或者说，进程按异步方式运行。作业的状态：提交、后备、执行、完成

进程的状态：就绪（Ready）、运行、阻塞

就绪(Ready)状态：已经分配到除CPU之外的所有资源，可谓“万事俱备，只欠CPU”。

执行状态：进程获得了包括CPU在内的所需的全部资源，程序正在执行。

阻塞状态：正在执行的进程由于发生某事件而暂时无法继续执行时，便放弃处理机而处于暂停状态，亦即进程的执行受到阻塞，把这种暂停状态成为~~~~（等待状态）描述进程的三种基本状态转换：见教材进程控制块PCB（ProcessControlBlock）：为了描述和控制运行进程的运行，系统为每个进程定义了一个数据结构，成为进程控制块。PCB是进程的存在的惟一标志进程控制：系统使用一些具有特定功能的程序段来创建、撤消进程以及完成进程各状态间的转换，从而达到多进程高效率并发执行和协调、实现资源共享的目的。把系统态下执行的某些具有持定功能的程序段称为原语。进程的创建的过程：

1）引起创建进程的事件发生

用户登录（合法用户进程）、作业调度（运行作业时，分配资源，创建进程）、提供服务（如打印进程）、应用请求（如输入、计算、打印三进程）。

2）调用进程创建原语

3）创建步骤：申请空白PCB、为新进程分配资源、初始化进程控制块、将新进程插入就绪队列进程的终止过程

1）终止进程事件发生

2）调用终止原语

3）终止步骤：

根据进程PID得到进程PCB得到进程的状态

若进程在执行，停止执行，置调度标志为真。

终止子进程

归还资源给父进程或系统

移出队列交往的并发进程它们共享某些变量或资源，所以一个进程的执行可能影响其他进程的结果，因此这种交往必须是有控制的，否则会出现不正确的结果。叫作与时间有关的错误。举例：卖票、临界资源：一次只能供一个进程使用的资源日常生活中的临界资源：

手术室做手术，临界资源是手术室，临界区：手术室门

办理证件：临界资源是办件人，临界区：办理证件的窗口/柜台

交网费：临界资源是收费人，临界区：交费窗口/柜台

自动取款机取款：临界资源是取款机，临界区：取款机一米范围

超市购物：临界资源是收银员，临界区时收银区临界区：访问临界资源的那段程序。直接制约：一组在异步环境下的并发进程，当各自的执行结果互为对方的执行条件，从而限制各进程的执行速度的过程称为并发进程间的直接制约。同步：把因直接制约而互相发送消息、互相等待，使得各进程按一定的速度执行的过程称为进程间的同步。同步机制应遵循的规则：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待利用信号量描述前趋关系：见教材记录型信号量机制的P、V操作

procedurewait(S)

varS:semaphore

S.value:=S.value-1;

ifS.value＜0thenblock(S,L)

endP原语操作的主要动作是：1)sem减1；2)若sem减1后仍大于或等于零，则进程继续执行；3)若sem减1后小于零，则该进程被阻塞后与该信号相对应的队列中，然后转进程调度。proceduresignal(S)

varS:semaphore;

beginS.value:=S.value+1;

ifS.value≤0thenwakeup(S,L);

endV原语操作的主要动作是：1)sem加1；2)若相加结果大于零，则进程继续执行；3)若相加结果小于或等于零，则从该信号的等待队列中唤醒一等待进程，然后再返回原进程继续执行或转进程调度。资源信号量和互斥信号量辨析

互斥是避免混乱必需的操作。

互斥信号量，用于互斥，它用于保证任一时刻只有一个进程读写缓冲区和相关的变量。

资源信号量，信号量的另一种用途，用于实现同步（Synchronization），用来保证某种事件的顺序发生或不发生。例如，PC问题中，full和empty保证了当缓冲区满的时候生产者停止运行，以及当缓冲区空的时候消费者停止运行。信号量机制是一种方便而有效的进程同步机制，但每个要访问临界资源的进程须自备wait和signal操作。这样不仅给系统管理造成麻烦，而且还会因同步操作使用不当而导致死锁，甚至产生与时间有关的错误，例如：1)颠倒wait和signal操作导致临界资源被同时访问；2)signal误写为wait操作，导致任何进程无法访问临界资源，发生死锁；3)遗漏wait操作会导致多个进程同时访问临界资源，遗漏signal则导致其他进程无法进入临界区。管程技术把并发进程间的同步操作分别集中在相应的管程中，进程无需自备wait和signal操作，只需调用这些同步操作即可。利用记录型信号量解决PC问题

问题描述：有一群生产者进程在生产产品，并将这些产品提供给消费者进程去消费。为使生产者进程与消费者进程能并发执行，在两者之间设置了一个具有n个缓冲单元的缓冲区，生产者进程将生产的产品放入一个缓冲单元；消费者进程从一个缓冲单元读取产品消费。尽管所有的生产者进程和消费者进程都是以异步方式运行的，但它们之间必须保持同步，即不允许消费者进程从空缓冲区取产品；也不允许生产者进程向满缓冲区中放产品。

Producer：

produceranitemnextp;

wait(empty);

wait(mutex);

buffer(in):=nextp;

in:=(in+1)modn;

signal(mutex);

signal(full);

Consume：

wait(full);

wait(mutex);

nextc:=buffer(out);

out:=(out+1)modn;

signal(mutex);

signal(empty);

consumenextc;信箱：指进程之间的通信，需要通过作为共享数据结构的实体。引入线程主要是为了提高系统的执行效率，减少处理机的空转时间和调度切换（保护现场信息）的时间，以及便于系统管理。线程有3个基本状态：执行、就绪、阻塞线程有两个基本类型：1）用户级线程：管理过程全部由用户程序完成，操作系统内核心只对进程进行管理。2）系统级线程（核心级线程）：由操作系统内核进行管理。操作系统内核给应用程序提供相应的系统调用和应用程序接口API，以使用户程序可以创建、执行、撤消线程第3章处理机调度根据该图，阐述进程的三级调度。高级调度（HighScheduling）的核心在于：1)接纳多少个作业2)接纳哪个作业选择调度方式和调度算法的若干规则

面向用户的准则：1)周转时间短2)响应时间快3)截止时间的保证

面向系统的准则：1)系统吞吐量2)处理机利用率好3)各类资源的平衡利用下表列出了各进程的到达时间、优先级和运行时间。请画出各进程在可抢占方式下根据最高优先数调度算法运行的Gannt图。ProcessArrivaltimePriorityBursttimeP1008P2215P3437P4023P55720345713172503457131725P1P4P2P2P3P3P5已知某进程调度算法（反馈队列调度算法）描述如下：

1）设置多个就绪队列，分别赋予不同的优先级，如逐级降低，队列1的优先级最高。每个队列执行时间片的长度也不同，规定优先级越低则时间片越长，如逐级加倍。

2）新进程进入内存后，先投入队列1的末尾，按FCFS算法调度；若按队列1一个时间片未能执行完，则降低投入到队列2的末尾，同样按FCFS算法调度；如此下去，降低到最后的队列，则按“时间片轮转”算法调度直到完成。

3）仅当较高优先级的队列为空，才调度较低优先级的队列中的进程执行。如果进程执行时有新进程进入较高优先级的队列，则抢先执行新进程，并把被抢先的进程投入原队列的末尾。请根据下表描述的各进程到达时间和运行时间，画出各进程在该算法下运行的Gannt图，并分析该进程调度算法的优点。进程号P1P2P3P4P5到达时间01234运行时间43524常用的几种实时调度算法1）最早截至时间优先级EDF（EarliestDeadlineFirst）2）最低松弛度优先级LLF（LeastLaxityFirst）所谓死锁，是指多个进程循环等待它方占有的资源而无限期地僵持下去的局面。计算机系统产生死锁的根本原因就是资源有限（系统提供的资源个数少于并发进程所要求的该类资源数）且进程间推进顺序不当。死锁的起因是并发进程的资源竞争。产生死锁的必要条件：

1）互斥条件：即某个资源在一段时间内只能由一个进程占有，不能同时被两个或两个以上的进程占有。

2）不剥夺条件：进程所获得的资源在未使用完毕之前，资源申请者不能强行地从资源占有者手中夺取资源，而只能由该资源的占有者进程自行释放。

3）请求和保持条件：进程至少已经占有一个资源，但又申请新的资源；由于该资源已被另外进程占有，此时该进程阻塞；但是，它在等待新资源之时，仍继续占用已占有的资源。

4）环路条件：存在一种进程循环链，链中每一个进程已获得的资源同时被下一个进程所请求。死锁预防是保证系统不进入死锁状态的一种策略。它的基本思想是要求进程申请资源时遵循某种协议，从而打破产生死锁的四个必要条件中的一个或几个，保证系统不会进入死锁状态。死锁检测算法主要是检查是否有循环等待。死锁避免主要是防止请求与保持。死锁检测算法是当进程进行资源请求时检查并发进程组是否构成资源的请求和占用环路。如果不存在这一环路，则系统中一定没有死锁。如果存在环路，则有可能发生死锁。在进行死锁检测时只要发现有环路存在，不管是否有死锁均立即破坏环路，这样做是因为判断环路是否发生了死锁的开销过大。死锁定理：系统中某个时刻S为死锁状态的充分条件是，S时刻系统的资源分配图是非完全可化简的。第4章存储管理单一连续方式内存管理方式的出现，标志着内存的管理由手工管理转为操作系统自动管理，此阶段的操作系统只支持单用户单任务。固定分区内存管理方式的出现，标志着操作系统开始支持多任务。动态分区的基本思想：在作业执行前并不直接建立分区，分区的建立是在作业的处理过程中进行的。且其大小可随作业或进程对内存的要求而改变。碎片问题的解决：紧凑技术通过在内存移动程序，将所有小的空闲区域合并为大的空闲区域（又称为紧缩技术，紧致技术，浮动技术，搬家技术）对于内存用户空间(以下简称内存)大小为N(64)块

1）开始时，所有内存均未分配

2）用双向循环链表实现对内存空间的管理（Linux的管理模式）

3）于是，需要空闲链表和已分配链表，分配用head1和head2作为头指针

4）每个结点包括起始地址、长度和进程pid等3个数据域，以及前趋结点指针prev和后继结点next

5）初始时，head1指向的空闲链表只有一个结点，长度为64，前趋指针和后继指针均指向自己。head2指向的以分配链为空。

请根据以上信息：

1）画出进程p1请求8块内存，p2进程请求3块内存，p3进程请求4块内存，p4j进程请求2块内存的示意图及核心代码。

2）画出先后回收p1、p3、p2进程的内存的示意图及核心代码。当内存块由分配链移动至空闲链时，须放置到合适的位置。如果按照起始地址排序，就是首次（或循环首次）适应算法；如果按照内存块大小递增排序，就是最佳适应算法；如果按照内存块大小递减排序，就是最坏适应算法最先适应法要求可用表或自由链按起始地址递增的次序排列，在分配内存空间时，每次从表头（链首）开始查找，直到找到第一个能满足要求的的空闲区为止，并从中划出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业。循环首次适应算法要求可用表或自由链按起始地址递增的次序排列，在分配内存空间时，不再每次从表头（链首）开始查找，而是从上次找到空闲区的下一个空闲开始查找，直到找到第一个能满足要求的的空闲区为止，并从中划出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业。调出：把内存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序和数据，调到外存上，以便腾出足够的内存空间。调入内存。

调入：把已具备运行条件的进程或进程所需的程序和数据，调入内存。外存分为文件区和对换区：文件区存放文件、对换区存放内存换出的进程。对文件区管理的目标：提高文件存储空间的利用率。对对换空间管理的目标：提高进程换入和换出的速度。把物理地址空间划分为和页面大小相等的片，成为块（PageFrame）。在分页系统中，允许将进程的每一页离散地存储在内存的任一物理块中，但系统应能保证进程的正确运行，即能在内存中找到页面所对应的物理块。为此，系统为每个进程建立了一张页面映像表，简称页表(PageTable,PT)。页表的作用：页表中记录了逻辑地址和物理地址的对应关系。页表的每一项称为页表项（PageTableEntry,PTE）页表寄存器PTR（TableRegister）：存放（运行态进程的）页表在内存的起始地址和长度。为了提高地址变换速度，可在地址变换机构中增设一个具有并行查寻能力的特殊高速缓冲存储器，又称为“联想寄存器”（AssociativeMemory）或称为“快表”。在IBM系统中称为TLB(TranslationLookasideBuffer)，存放当前访问的那些页表项。局部性原理时间局部性

现象:①如果程序中的某条指令一旦执行,则不久后该指令可能再次执行;②如果某数据被访问过,则不久后该数据可能再次被访问.

原因:程序中存在大量的循环操作空间局部性

现象：一旦程序访问了某个存储单元，在不久之后，其附近的存储单元将被访问，即程序在一段时间访问的地址，可能集中在一定的范围之内。

原因：程序的顺序执行所谓虚拟存储器，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。虚存的逻辑容量是内存容量和外存容量之和，最大容量最终由计算机的地址结构决定。虚存的运行速度接近内存，成本接近外存。页表机制：页表项有六个子项组成，说明每个子项的意义。（按课本和上课笔记）地址变换机构

１）在分页系统地址变换机构的基础上，为实现虚拟存储器而增加了诸如产生和处理缺页中断、内存页的换出等功能而形成的。

2)变换过程

(1)检索快表，试图找到所要访问的页

找到，修改页表项中的访问位A。

对于写指令，将修改位置1。

然后利用页表项中给出的物理块号和页内地址，形成物理地址。地址变换结束。

未找到，转（2）。

(2)检索内存

在内存中找到页表，检查页表项中的状态位P，确定其是否已装入内存。若是，试图将该页填入快表。若快表满，选择调出的页，并修改页表项。若否（表明该页不在内存），产生缺页中断，请求OS将该页调入内存，并纳入快表，修改页表项。

修改页表项中的访问位A。对于写指令，将修改位置1。然后利用页表项中给出的物理块号和页内地址，形成物理地址。地址变换结束。最小物理块数：保证进程正常运行所需的最小物理块数，取决于指令的格式、功能和寻址方式。可变分配局部置换

为每个进程分配一定数目的物理块

某进程发生缺页中断时，从该进程在内存的页面中选择一页换出。

如果进程在运行中频繁发生缺页中断，则系统再为该进程分配若干附加的物理块，直至该进程的缺页率减少到适当程度为止；反之，若某进程运行时的缺页率很低，可适当减少分配给该进程的物理块数。何时调入页面：预调页策略请求调页策略页面置换算法：最优置换算法先进先出置换算法LRU算法LRU算法：LRU算法赋予每个页面一个访问字段，用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间t，当须淘汰一个页面时，选择现有页面中其t值最大的，即最近最久未使用的页面予以淘汰。设备管理设备管理的对象：

①I/O设备②设备控制器③I/O通道。设备管理的基本任务：

①完成用户提出的I/O请求②提高I/O速度③改善I/O设备的利用率。设备管理的功能：

缓冲区管理、设备分配、设备处理、虚拟设备、实现设备独立性等。按传输速率分

低速设备——几个～数百个B/S（一般的输入设备属于此类）

中速设备——数K～数十KB/S（一般的输出设备属于此类）

高速设备——数百K～数MB/S（磁盘类设备属于此类）按信息交换的单位分类

块设备——用于存储信息，信息的存取以数据块为单位。特征：传输速率较高；可寻址；采用DMA方式

字符设备——用于数据的输入和输出，基本单位是字符。特征：传输速率较低；不可寻址；采用中断驱动方式。通道的任务（目的）：由CPU处理的I/O任务转由通道承担，从而把CPU从繁杂的I/O任务中解脱出来。I/O控制方式，也称数据传送方式，指如何控制设备和内存之间数据传输的方式。

程序I/O方式：最原始的方式。轮训方式。很低速。CPU要不断的检测各个设备控制器是否准备好数据，从而极大地浪费了CPU资源。一次可能得不到一个字节。

中断驱动I/O控制方式：发出指令后，等待设备控制器准备好后发出的中断，然后再读取数据。CPU资源得以有效地利用。低速。一次得到一个字节。

直接存储器访问DMA控制方式数据传送的单位：数据块数据传输的方向：设备（控制器）<>内存

I/O通道控制方式：解决的问题：进一步提高速度，提高CPU利用率

通道程序：通道通过执行通道程序，并与设备控制器一起实现对I/O设备的控制，达到CPU、通道、I/O设备的并行操作。缓冲解决的问题：缓和CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾；减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制；提高CPU和I/O设备之间的并行性。缓冲池

收容输出

//从emq获取空缓冲区，hout

Getbuf(emq)

Wait(rs(emq));

Wait(ms(emq));

B(hout)=Takebuf(emq);

signal(ms(emq));

将输出数据存入hout

//将hout挂到outq

putbuf(outq,hout)

Wait(ms(outq));

Addbuf(outq,hout);

Signal(ms(outq));

signal(rs(outq));缓冲池操作

收容输入：

Hin=Get（emq）；

将来自外设的数据存储到hin；

Put（inq，hin）；

提取输入:

Sin=Get（inq）；

读取缓冲区数据，缓冲区变空

Put（emq，sin）

收容输出：

Hout=Get（emq）；

将来自内存的数据存储到hin；

Put（outq，hout）；

提取输出:Sout=Get（outq）；

读取缓冲区数据送外设，缓冲区变空Put（emq，sout）系统设备表SDT

在STD表中，每个接入系统中的外围设备都占有一个表目项。登录了该设备的名称、标识及设备控制表DTC的入口地址等相关的信息。SDT表在整个系统中只有一张，全面反映了系统中的外设资源的类型、数量、占用情况等。设备分配的总原则:

合理使用外设(公平和避免死锁)，提高设备使用率。设备分配算法：先来先服务FCFS优先级高者优先检查造成死锁的条件请求和保持是否成立设备的绝对号（或物理设备名）:为了便于对这些外设进行管理，系统对每台进入计算机系统中的设备都给定一个对应的编号，作为调用时识别和区分设备用。这种编号无任何重复，一般被称为~~~。相对号（或称逻辑设备名）:为了方便用户，也为了提高外设利用率，在计算机中规定用户申请外设时，只需要向系统说明所需用的某类设备，至于真正在实际中使用哪台设备，由系统根据这类设备的应用情况作出分配。即使用户所需多台同样的设备，系统也允许用户按自己的使用要求提出编号，这种由用户申请设备时所用的编号称为~~~。用户编制程序使用的设备与实际使用的设备无关，这就是设备的独立性。SPOOLING——（SimultaneousPeripheralOperationsOn-Line,也称为虚拟设备技术）假脱机操作,利用专门的外围控制机,将低速I/O设备上的数据传送到高速磁盘上;或者相反。设备驱动程序是驱动物理设备和DMA控制器或I/O控制器等直接进行I/O操作的子程序的集合。它们负责设置相应设备有关寄存器的值，启动设备进行I/O操作，指定操作的类型和数据流向等。字节数（600Bytespersector，512Bytesfordata，andtheothersforcontrolinfo）物理记录的位置必须由柱面号，磁头号（盘面号），扇区号三个参数共同确定。磁盘I/O访问时间的组成=柱面定位时间（寻道时间）+寻道时间+数据传送时间磁盘I/O调度的主要目标就是减少请求队列对应的平均柱面定位时间。扫描(SCAN)算法：选择在磁头前进方向上从当前位置移动最少的磁盘I/O请求执行，没有前进方向上的请求时才改变方向。短查找时间优先（SSTF算法）：考虑磁盘I/O请求队列中各请求的磁头定位位置，选择从当前磁头位置出发，移动最少的磁盘I/O请求。可能使得磁头在一段时间内在某个局部范围的区域内往复运动，这种现象称为磁臂粘连。循环扫描(C-SCAN)算法：在一个方向上使用扫描算法，当到达边沿时直接移动到另一沿的第一个位置。该算法可改进扫描算法对中间磁道的偏好。实验表明，该算法在中负载或重负载时，磁盘I/O性能比扫描算法好磁盘高速缓存的形式：1）指利用内存中的存储空间,来暂存从磁盘中读出的一系列盘块中的信息。2）逻辑上属于磁盘，物理上是驻留在内存中的盘块。数据交付是指将磁盘高速缓存中的数据传送给请求者进程。

数据交付：将高速缓存中的数据传送到请求者进程的内存工作区。

指针交付：将高速缓存中的某区域的指针交付给请求者进程。文件系统文件系统是计算机组织、存取和保存信息的重要手段。大容量直接存取存储器的问世为建立文件系统提供了良好的物质基础。Drwxr-x--xusrusrgroup2012-6-1815:00test

Drwxr-x--x的含义？研究文件系统的两种观点：

用户观点：文件系统如何呈现在其面前：一个文件由什么组成，如何命名，如何保护文件，可以进行何种操作等等。

操作系统观点：文件目录怎样实现，怎样管理存储空间，文件存储位置，磁盘实际运作方式(与设备管理的接口)等等。一般常说UNIX的文件系统是树形结构，其实是指带链接的树形结构，即访问同一文件（或目录）可以有多条路径。索引顺序文件，是顺序文件和索引文件结合的产物，其表项内容为每组第一个记