操作系统概论复习重点1-4章

《操作系统概论》考试重点学问复习指南1一4章

指南说明：

1.文中出现的页码对应教材的页码。

2.综合题即为计算题。

3.想要通过考试须要靠平常的积累，不建议采纳考前突击的方式来复习

本课程。

4.重视练习册和试卷上面的试题，请多加练习才能提高应试实力。

第一章.引论

1.1计算机系统

操作

应用痴牛

支撵软件-计算机软件

系统软

T，—

计算机硬件

计算机系统层次结构（单选，多选）

1.1.1计算机硬件

计算机系统的最内层是硬件。它主要由中心处理器（CPU）、存储器、

输入输出

限制系统和各种输入输出设备组成（第1页，填空题）。

1.1.2计算机软件

计算机软件可以分为系统软件、支撑软件以及应用软件三类（第1页，

填空题）。

1.2操作系统

操作系统（OperationSystem,缩写为OS）是管理计算机系统资源、

限制程序执行、改善人机界面和为应用软件供应支持的一种系统软件（第

2页，选择或填空）。

1.2.2操作系统的作用

■操作系统在计算机系统中的作用大致有如下几个方面。

■操作系统管理计算机系统的资源。

■操作系统为用户供应便利的运用接口。

■操作系统具有扩充硬件的功能。

■所以，计算机配置了操作系统后不仅可以提高效率，而且便于运用。

（第2页，选择或简答）

1.2.3操作系统的功能

■从资源管理的观点看，操作系统的功能可分为：处理器管理、存储

管理、文件管理和设备管理。（第3页，选择或填空）

1.2.3操作系统的功能

操作系统为用户供应两类运用接口：一是程序员接口：二是操作员接

口（第3页，填空）

1.3操作系统的形成及基本类型

随着计算机软硬件技术的发展，逐步形成了三种基本类型的操作系统,

它们是：批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。（第3页，

选择或填空）

1.3.1批处理操作系统

■第一个操作系统。它是一个“单道批处理系统”。

■操作系统设计者提出了“多道程序设计”概念，并且设计了多道批

处理操作系统，允许若干个作业同时装入主存储器，使一个中心处

理器轮番执行各个作业，各个作业可以同时运用各自所需的外围设

备。（第4页，选择或填空）

1.3.2分时操作系统

■分时操作系统的特点是：交互性、刚好性、独立性和多路性。（第

4-5页，选择或填空）

■（1）统一性。（2）透亮性。（第7页，填空）

1.4.4嵌入式操作系统

■嵌入式操作系统是指运行在嵌入式（计算机）系统中对各种部件、

装置等资源进行统一协调、处理和限制的系统软件。

■嵌入式操作系统的主要特点是微型化和实时性。（第8页，填空）

1.5处理器的工作状态

1.5.1特权指令

为了保证计算机系统能正确牢靠地工作，常常把由CPU执行的指令分

成两类：特权指令和非特权指令。把不允许用户程序中干脆运用的指

令称为特权指令，其余的为非特权指令。例如，I/O指令（启动外围设

备进行数据传输的指令）、设备时钟、设置限制寄存器等指令都是特

权指令。（第10页，填空或选择）

1.5.2管态和目态

■为避开用户程序中错误地运用特权指令，计算机硬件结构中的中心

处理器具有两种工作状态：目态和管态。当中心处理器处于目态时，

不允许执行特权指令；当中心处理器处于管态时，可执行包括特权

指令在内的一切指令。所以当操作系统占用中心处理器时，应让中

心处理器在管态工作；当用户程序占用中心处理器时，应让中心处

理器在目态工作。（第10页，填空或简答）

1.5.3程序状态字

■程序状态字（ProgramStatusWord,缩写为PSW）是用来限制指令

执行依次并且保留和指示及程序有关的系统状态。一般说来，程序

状态字包含如下三部分内容。（第11页，填空）

■（1）程序基本状态。

■（2）中断码。

■（3）中断屏蔽位。

■在单处理器的计算机系统中，整个系统设置一个用来存放当前运行

程序的PSW的寄存器，该寄存器称为程序状态字寄存器。（第11

页，填空）

1.6操作系统及用户的接口

■为了运用户能便利运用计算机系统，操作系统供应了两类运用接口。

它们是：程序员接口和操作员接口。程序员接口是指一组系统功能

调用。操作员接口是指一组操作限制吩咐。（第11页，填空）

1.6.1系统调用

■操作系统编制了很多不同功能的子程序（（例如，读文件子程序，

写文件子程序，安排主存子程序，启动I/O子程序等），供用户程

序执行中调用。这些由操作系统供应的子程序称为系统功能调用程

序，简称系统调用。

■系统调用是操作系统为用户程序供应的一种服务界面，或者说，是

操作系统保证程序设计语言能正常工作的一种支持。

■现代操作系统都有一条“访管指令”。这是一条目态下执行的指令。

（第12页，填空或简答）

1.6.2操作限制吩咐

■用户可以从键盘输入操作限制吩咐，或从“菜单”中选择吩咐，来

指出作业的执行步骤。（第12页，填空）

其次章处理器管理

2.1多道程序设计

2.1.1程序的依次执行

一个计算问题往往要依据肯定的依次执行，执行的依次是由编制的程

序确定的。（14页，填空）

2.1.2程序的并发执行

程序的并发执行发挥了处理器及外围设备并行工作的实力，使处

理器的效率有所提高。（15页，填空）

2.1.3多道程序设计

让多个算题同时进入一个计算机系统的主存储器并行执行，这种程

序设计方法称为多道程序设计,这样的计算机系统称多道程序设计系

统。（15页，填空）

总体上说，采纳多道程序设计可增加单位时间的算题量，但对每一

道题来说，以算题起先到全部完成所须要的时间比单道执行所须要的

时间可能要延长。（16页，填空）

多道程序设计不仅提高了处理器的利用率，而且降低了完成计算所

需的总时间,从而提高了单位时间内的算题实力，也提高了吞吐量。（17

页，填空或综合题）

时间050100!5018U20U3004oo杪）

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图2-4并行执行

2.2.1进程的定义

把一个程序在一个数据集上的一次执行称为一个进程。（17页，填空）

2.2.2为什么要引入进程

使CPU及外围设备以及各种外围设备之间有效地并行工作，提高资源利用

率。

正确描述程序的执行状况。（17-18页，简答）

2.2.3进程的属性

L进程是动态的，它包含了数据和运行在数据集上的程序。

2.多个进程可以含有相同的程序。

3.多个进程可以并发执行。

4.进程有三种基本状态。

(1)就绪状态(Ready)

(2)运行状态(Running)

(3)等待(堵塞)状态(Waiting,Blocked)(18T9页，简答)

进程的三种基本状态以及各状态之间的转换关系(19-20页，简答)

运行态一等待态：进程在运行中申请资源得不到满意，变成等待安排资源

状态；进程在运行中出现了故障，变成解除干预状态。

等待态一就绪态：外围设备工作结束，使等待外围设备传输者结束等待;

等待的资源得到满意；故障解除后等待干预的进程结束等待；一个结束等

待的进程必需先转换成就绪状态，当安排到处理器后才能运行。

运行态一就绪态：安排给当前进程占用处理器的时间用完而强迫进程让出

处理器

进程的特征20页

2.3进程限制块

为了能区分各个不同的进程，记录各个进程执行时的状况，对每一

个进程都设置一个“进程限制块”(PCB)o(20页，填空)

进程限制原语(21,简答)

2.5中断和中断处理

2.5.1中断

由于某些事务的出现，中止现行进程的运行，而由操作系统去处理出

现的事务，待适当的时候让被中止的进程接着运行，这个过程称为中断。

引起中断的事务称为中断源

对出现的事务进行处理的程序称为中断处理座房。(23页，填空或

简答)

2.5.2中断类型

⑥(1)硬件故障中断

♦(2)程序中断

⑥(3)外部中断

⑥(4)输入/输出中断

(5)访管中断

前四类中断不是正在运行的进程所期盼的，而是由于外界的缘由迫使

正在运行的进程被打断，因此称为强迫性中断事务。第五类中断是正在运

行的进程所期盼的，它表示正在运行的进程对操作系统有某种需求，故称

为自愿性中断事务，在小型和微型计算机中称为系统调用。（23页，简答）

2.5.3中断响应

中断响应过程：当中断装置发觉中断事务后，首先把出现的中断事务

存放到程序状态寄存器中的中断码位置，然后把程序状态字寄存器中的

“当前PSW”作为“旧PSW”存放到预先约定好的主存固定单元中爱护起

来，再把已经确定好的操作系统中断处理程序的“新PSW”送到程序状态

字寄存器，成为“当前PSW"，这一过程称为交换PSW。中断装置通过交

换PSW使被中断进程让出处理器，且使处理器依据中断处理程序的新PSW

限制执行。于是，中断处理程序就占用了CPU,它先从保存好的旧PSW中

取出中断码，分析发生的详细事务，从而完成对中断事务的处理。（24

页，简答）

2.5.4中断处理

中断处理程序对中断事务的处理可分为两步：

第一步是爱护好被中断进程的现场信息，其目的是保证被中断者再次运行

时能继承被中断时的状况接着运行o

其次步是依据旧PSW中指示的中断事务，分析事务性质，详细的处理可由

适当的例行程序来完成。（25页，简答）

各类中断事务的处理原则大致如下：（25-26页，简答）

⑥（1）硬件故障中断事务的处理-》人工干预，输出故障信息。

⑥（2）程序中断事务的处理-》转交用户自行处理

♦（3）外部中断事务的处理-》例行程序

♦（4）输入/输出中断事务的处理-》1\0正常结束、1\0异样结束

令（5）访管中断事务的处理-》系统功能调用

2.6.1处理器的两级调度

从输入井中，依据肯定的算法选取若干后备作业中的一个，装入主存

储器中等待执行的工作称为作业调度。（26页，填空）

系统从若干就绪进程中，依据肯定的算法选取一个进程，让它占用

CPU的工作称为进程调度。（26页，填空）

2.6.2作业调度算法

假定作业i进入输入井的时间为Si。若它被选中执行，得到计算结果

的时间为Ei,那么作业i周转时间3就

定义为Ti=Ei-Si。（28页，填空或T=（2）=〃综

合）

对n个作业来说，它们的平均周转时间为：

1、先来先服务算法FCFS

依据作业进入输入井的先后次序来选择作业，先进入的作业优先被选

择。28页,

综合题

2、计算时间短的作业优先算法

计算时间短的作业优先算法要求用户对自己的作业须要计算的时间预先

作一个估计，优先选择计算时间短且资源能得到满意的作业。29页，综合

题

3、响应比高者优先算法

响应比高者优先算法综合考虑等待时间和计算时间，把响应比定位为：响

应比二等待时间/计算时间30页，综合题

4、优先级调度算法

这种算法是为每个作业确定一个优先级，优先级高的作业优先被选取，当

几个作业优先级相同时，对这些具有相同优先级的作业再按先来先服务原

则进行调度。31页,

5、均衡调度算法

均衡调度算法依据作业对资源的要求进行分类，作业调度轮番地从不同类

的作业中去选择作业，尽可能地使得不同资源的作业同时执行。31页

2.6.3进程调度算法

把一个进程让出CPU由另一个进程占用CPU的过程称为“进程切换”。下

列状况均会引起进程切换：(31页，简答)

(1)一个进程从运行状态变成等待状态

(2)一个进程从运行状态变成就绪状态

(3)一个进程从等待状态变成就绪状态

(4)一个进程完成工作后撤销

常用进程的调度算法有：(31-33页，简答)

1先来先服务调度算法

2最高优先级优先调度算法

3时间片轮转调度算法

2.7线程的概念

2.7.1什么是线程

线程是进程中可独立执行的子任务。一个进程中可以有一个或多个线程,

每个线程都应有一个唯一的标识符和一张线程描述表。线程描述表记录线

程执行时的现场信息及状态等。33页，填空

第3章存储管理

3.1计算机系统中的存储器

若把CPU中的寄存器看作是一种特别的存储器，那么，可把存储器分为:

寄存器、主存储器和高速缓冲存储器、协助存储器（包括磁带、软盘、硬

盘、光盘等）三个层次。（38页，填空）

处理器能干脆访问寄存器、主存储器和高速缓冲存储器，但不能干脆访问

协助存储器。必需在输入输出限制系统的管理下，才能够使协助存储器及

主存储器之间相互传送信息。（38页，填空）

3.2重定位

3.2.1肯定地址和逻辑地址

主存储器的存储单元以包为单位，把主存空间的地址编号称为主存储器

的肯定地址，及肯定地址对应的主存空间称为物理地址空间。（39页，填

空）

为了便利用户，每个用户都可以认为自己作业的程序和数据存放在一组从

“0”地址起先的连续空间中。用户程序中运用的地址称为逻辑地址,及

逻辑地址对应的存储空间称为逻辑地址空间。（39页，填空）

3.2.2重定位

把逻辑地址转换成肯定地址的工作称为重定位或地址转换。（39页,填空）

重定位的方式可以有静态定位和动态定位两种。（39页，简答）

L静态重定位：在装入一个作业时，把作业中的指令地址和数据地址全部

转换成肯定地址。由于地址转换工作是在作业执行前集中一次完成的，所

以在作业执行过程中就无需再进行地址转换工作。这种定位方式称为静态

重定位。39页

2.动态重定位：是由软件和硬件相互协作来实现的。硬件设置一个基址寄

存器，当存储管理为作业安排了一个主存区域后，装入程序原封不动地把

作业装入到所安排的区域中，然后把该主存区域的起始地址存入基址寄存

器中。在作业执行过程中，由硬件的地址转换机构动态地进行地址转换，

在执行指令时只要把逻辑地址及基址寄存器中的值相加就可得到肯定地

址。这种定位方式是在指令执行过程中进行的，所以称为动态重定位。

3.3单用户连续存储管理

单用户连续存储管理是一种最简洁的存储管理方式。在这种管理方式下，

操作系统占了一部分主存空间,其余剩下的主存空间都安排给一个作业运

用，即在任何时刻主存储器中最多只有一个作业,故适合于单道运行的计

算机系统。个人计算机上可采纳这种管理方式。（41页，填空）

在分时系统中可用对换（S）方式让多个用户的作业轮番进入主存储器执

行。（41页，填空）

处理器在执行指令时要检查其肯定地址是否2界限地址a,且《最大地址

co若肯定地址在规定的范围内，则可执行，否则产生一个“地址越界”

中断事务，由操作系统进行处理，以达到存储爱护的目的。（42页，填空）

3.4固定分区存储管理

固定分区存储管理是把主存储器中可安排的用户区域预先划分成若干个

连续区，每一个连续区称为一个分区。一旦划分好后，主存储器中分区的

个数就固定了。各个分区的大小可以相同，也可以不同，但每个分区的大

小固定不变。每个分区可以装入一个作业，

所以当有多个分区时，就可同时在每个分区中装入一个作业，但不允很多

个作业同时存入在同一个分区中。这种管理方式适用于多道程序设计系统。

图3-5是三个分区的固定分区存储管理示意图。（42页，填空）

3.4.1主存空间的安排及回收

怎样知道主存储器中哪个分区已被作业占用，哪个分区是空闲的呢？存储

管理设置了一张“分区安排表”,用来说明各分区的安排和运用状况。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记位。当标记

位为时，表示分区空闲,当标记位非时，表示分区已被占用。

分区安排表的长度应依据主存储器中被划分的分区多少来确定。图3-6表

示主存储器被分成三个分区，其中分区2已装入了一个作业时的分区安排

表。（42-43页，填空）

分区号就地址长度占用标志

1aLI0

r

2b__-_J12Job)

3cL30

图3-6,三个分踹分区分物

3.4.2地址转换和存储爱护

•为了实现存储爱护，处理器设置了一对寄存器，称为“下限寄存器”

和“上限寄存器”（见图3-5）。当一个已经被装入主存储器的作

业得到处理器运行时，进程调度应记录当前运行作业所在的分区号,

且把该分区的下限地址和上限地址分别送入下限寄存器和上限寄存

器中。处理器执行该作业的指令时必需核对：下限地址W肯定地址

V上限地址。假如上述不等式不成立，则为防止破坏其他分区中的

信息，硬件产生“地址越界”中断事务，停止执行该指令，以达到

存储爱护的目的。（43页，填空）

3.4.3如何提高主存空间的利用率

为了提高主存空间的利用率，可以采纳如下几种措施：

（1）依据常常出现的作业的大小和数量来划分分区，尽可能使各个分区

被充分利用。

（2）划分分区时按分区的大小依次排列，低地址部分是较小的分区，高

地址部分是较大的分区。各分区按从小到大的依次依次记录在分区安排表

中。于是只要依次查找分区安排表就可便利地找出一个能满意作业要求的

最小空闲区安排给作业。一方面使闲置的空间尽可能削减，另一方面又尽

量保留较大的空闲区以利于大作业的装入。

（3）按作业对主存空间的需求量排成多个作业队列，规定：每个作业队

列中的各作业只能依次装入一个固定的分区中，每次装一个作业；不同作

业队列中的作业分别依次装入不同的分区中；不同的分区中可同时装入作

业；某作业队列为空时，该作业队列对应的分区也不用来装入其他作业队

列中的作业，空闲的分区等到对应作业队列有作业时再被运用。（43-44

页，简答）

3.5可变分区存储管理

可变分区存储管理丕是预先把主存储器中的用户区域划成分区，而是在作

业要求装入主存储器时，依据作业须墓的主存空间大小和当时主存空间运

用状况来确定是否为作业安排一个分区。因此分区的长度不是预先固定的,

而是按作业的实际需求来划分的；分区的个数也不是预先确定的,而是由

装入的作业数确定的.（44页，填空）

采纳可变分区方式管理主存储器时，主存储器中空闲区的数目和大小是在

不断变更的。为了便于管理，必需设置一张空闲区表,用来记录空闲区的

起始地址和长度。（45页，填空）

可变分区管理方式常用的主存安排算法有：“最先适应”安排算法，“最

优适应”安排算法，“最坏适应”安排算法。（46页，多选，填空或综合

题，需完全驾驭）

L最先适应安排算法

这种安排算法实现简洁，但可能把大的主存空间分割成很多小的空闲区，

在主存储器中形成很多不连续的空闲区，我们把这些不连续的空闲区称为

碎片。碎片的长度有时不能满意作业的要求，碎片过多时使主存空间的利

用率降低46页

作为改进，可把空闲区按地址依次丛小到大登记在空闲区表中。于是安排

时总是尽量利用低地址部分的空闲区,而使高地址部分保持有较大的空闲

区，有利于大作业的装入。但是这会给收回分区时带来一些麻烦，每当有

作业归还分区时，必需调整空闲区表，把归还区按地址依次插入到空闲区

表的适当位置进行登记。46页

2.最优适应安排算法

按作业要求从全部的空困区中选择一个能满意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，使装入大作业时比较简洁得到满意。

在实现这种算法时，可把空闲区按长度以递增次序登记在空闲区表中。安

排时依次查找空闲区表,因而总是从最小的一个空闲区起先查找，所以,

当找到第一个能满意作业要求的空闲区时，肯定就是全部能满意作业要求

的分区中的最小一个分区。

采纳最优适应安排算法，有时找到的一个分区可能只比作业要求的长度略

大一些。这样经分割后剩下的空闲区就很小了。这种微小的空闲区往往无

法运用，影响主存空间的运用率。当作业归还主存空间时，要把收回的空

闲区按长度依次插入登记到空闲区的适当位置。46-47页

3.5.2地址转换和存储爱护

采纳可变分区方式管理时，一般均采纳动态重定位方式装入作业。因此,

要有硬件的地址转换机制作支持。硬件设置两个专用的限制寄存器：基址

寄存器和限长寄存器，以及一些加法线路、比较线路等。（49页，填空）

当作业可以占用处理器执行时，进程调度便把该作业所占分区的起始地址

送入基址寄存器，把作业所占分区的最大地址送入限长寄存器。作业执行

过程中，处理器每执行一条指令时都要由硬件的地址转换机构把逻辑地址

转换成肯定地址。当取出一条指令后，把该指令中的逻辑地址及基址寄存

器的内容相加即得到肯定地址。该肯定地址若满意：基址寄存器内容W肯

定地址W限长寄存器内容，则该肯定地址就是允许指令访问的主存单元地

址。若上述不等式不成立，则说明肯定地址已超出了所分到的区域，这时

应不允许访问，以达到存储爱护的目的。（49页，填空）

3.5.3移动技术

可变分区方式的存储管理采纳动态重定位方式装入作业，因而对已在主存

储器中的作业可依据须要变更存放位置。把作业从一个存储区域移到另一

个存储区域的工作称为移动。（49页，填空）

移动可集中分散的空闲区，提高主存空间的利用率，同时也为作业动态扩

充主存空间供应了便利。但是，采纳移动技术时必需留意下列问题：（50

页，简答）

1.移动会增加系统开销。

2.移动是有条件的。

3.6.1页式存储管理的基本原理

页式存储管理是把主存储器分成大小相等的很多区，每个区称为一块。及

些对应，编制程序的逻辑地址也分成页，页的大小及块的大小相等。（51

页，填空）

分页式存储器的逻辑地址由两部分组成：页号和页内地址。其格式如下:

51页，综合

页号页内地址

作业执行时依据逻辑地址中的页号找到所在的主存块号，再确定当前指令

应访问的主存肯定地址。（52页，填空）

3.6.2页式主存空间的安排及回收

页式存储管理把主存储器的可安排区域按页面大小分成若干块，主存空间

按块为单位进行安排。可用一张主存安排表来记录已安排的块和尚未安排

的块以及当前剩余的空闲块数。由于块的大小是固定的，所以可以用一张

“位示图”来构成主存安排表。（52页，填空）

进行主存安排时，先查空闲块数能否满意作业要求。若不能满意，则作业

不能装入。若能满意，则找出为“0”的一些位，置上占用标记“1”，从

空闲块数中减去本次占用块数，按找到的位计算出对应的块号，作业可装

到这些块中。依据为“0”的位所在的字号和位号，按如下公式可计算出

对应的块号：块号二字号X字长+位号。53页，填空

3.6.3页表和地址转换

利用高速缓冲存储器存放页表的一部分，把存放在高速缓冲存储器中的部

分页表称为快表。快表中登记了页表中的一部分页号及主存块号的对应关

系。依据程序执行局部性的特点，在一段时间内总是常常访问某些页，若

把这些页登记在快表中，则可快速查找并提高指令执行速度。（55页，简

答）

3.6.4页的共享和爱护

页式存储管理有利于实现多个作业共享程序和数据。在多道程序设计系统

中，编译程序、编辑程序、说明程序、公共子程序、公共数据等都是可共

享的。这些共享的信息在主存储器中只要保留一个副本。各作业共享这些

信息时可使它们各自的页表中有关表目指向共享信息所在的主存块。页的

共享可节约主存空间，但实现信息共享必需解决共享信息的爱护问题。通

常的方法是在页表中增加一些标记，指出该页的信息可读/写或只读或可

执行，等等。（56页，简答）

3.6.5什么是虚拟存储器

当主存空间小于作业需求量时，作业也能执行，这就使得主存空间能被充

分地利用，进而用户编制程序时可以不必考虑主存储的实际容量，允许用

户的逻辑地址空间大于主存储器的肯定地址空间，对用户来说，似乎计算

机系统具有一个容量很大的主存储器，称为虚拟存储器。（57页，简答）

虚拟存储器的容量由计算机的地址结构和协助存储器（如磁盘）的容量确

定，及实际主存储器的容量无关。所以，虚拟存储器事实上是为扩大主

存容量而采纳的一种管理技巧。（57页，简答）

3.6.5页式虚拟存储管理的实现

刚被调出的页又马上要用，因而又要把它调入，而调入不久又被调出।调

出不久又再次被调入。如此反复，使调度特别频繁，以至于使大部分时间

都花费在来回调度上，这种现象称为抖动，又称颠簸。（58页，简答）

因而应当选择一种好的调度算法，以削减和避开抖动现象。常用的页面调

度算法有：先进先出调度算法（总是把先进入主存储器的页面先调出），

最近最久未运用调度算法（距当前最长时间内没有运用过的页面先调出），

最近最不常常运用调度算法（在最近一段时间内运用次数最少的页面先调

出）等。（58-59页，需驾驭红色字体的前两种算法的计算题，即综合题）

3.6.7多级页表

建立页表时，第一级是页面组表（称为一级页表），其次级是组内页面表

（称为二级页表，每组一张，共1024张）。一级页表指出二级页表的存

放地址，二级页表指出页的存放地址。对二级页表还可扩充为三级、四级

或更多级的页表。级别越多，敏捷性越大，但管理的困难性也越大。（61

页，简答）

第4章文件管理

为了减轻用户的负担和保证系统的平安，操作系统中设计了对信息进行管

理的部分，称为文件管理或文件系统。（65页，填空）

4.1.1文件和文件系统

我们把逻辑上具有完整意义的信息集合称为文件。现代计算机系统中都由

操作系统供应存取和管理信息的模块一文件系统来管理文件的还_尬总

更新、共享和爱护。文件系统对文件统一管理，目的是便利用户且保证文

件的平安牢靠。（65页，填空）

4.1.2文件系统的功能

从用户角度看，文件系统主要是实现“按名存取”。为了能正确地按名存

取文件系统应具有如下功能：（65-66页，简答）

（1）实现从逻辑文件到物理文件之间的转换。

(2)有效地安排文件的存储空间。把文件保存到存储介质上时，必须要

记住哪些存储空间已经被占用，哪些存储空间是空闲的。文件只能保存到

空闲的存储空间中，否则会破坏已保存的信息。

(3)建立文件书目。文件书目是实现按名存取的一种手段。一个好的书

目结构既能便利检索，又能保存文件的平安。

(4)供应合适的存取方式以适应各种不同的应用。

(5)确保文件的平安。

(6)供应一组文件操作。

4.1.3文件的分类

■按用途分类：系统文件、用户文件和库文件。

■按组织方式分类：逻辑文件、物理文件。

■按爱护级别分类：只读文件、读写文件、执行文件和不爱护文件。

■按信息流分类：输入文件、输出文件和输入输出文件。

■按存放时限分类：临时文件、永久文件和档案文件。

■按设备类型分类：磁带文件、磁盘文件。(66页，简答)

4.2文件的存储介质

存储介质的物理单位定义为卷。存储介质上可连续存储信息的一个区域称

为块，或称为物理记录。块是主存储器及存储设备进行信息交换的物理单

位。每次总是交换一块或几块信息。（66页，填空）

磁盘存储空间的位置可以由三个参数确定，它们是：柱面号、磁头号、扇

区号（每个参数都是从0起先编号）（67页，这三个参数的概念必需深刻

领悟，涉及全部题型）

存取信息时由磁盘机依据柱面号限制移动臂做机械的横向运动，带动读写

磁头到达指定柱面，再按磁头号确定信息所在的盘面，然后等到待访问的

扇区旋转到读写磁头下时，由指定的磁头进行存取（每次只允许一个磁头

进行读或写）（67-68页，深刻领悟，涉及全部题型）

4.3文件的组织

用户把能视察到的且可以处理的信息依据运用要求构造成文件，这种构造

方式称为文件的逻辑结构。（68页，填空）

4.3.1文件的逻辑结构

逻辑文件有流式文件、记录式文件两种形式。流式文件是指对文件内的信

息不再划分单位，是由依次的一串信息组成。记录式文件是指用户还可把

信息按逻辑上独立的含义划分信息单位，每个单位称为一个逻辑记录（简

称记录）。逻辑记录可依次编号，其序号称逻辑记录号（简称记录号）。

（68页，填空）

在记录式文件中，把能用来唯一标识某个记录的项称为记录的主键，能标

识具有某一特性的全部记录的项称为记录的次键。（68页，填空）

4.3.2文件的存储结构

文件在磁盘上可以有多种组织方式。记录式文件在磁盘上有依次结构、链

接结构和索引结构三种。（69页,填空或简答）

1.依次结构:把一个文件在逻辑上连续的信息存放到磁盘上依次相邻的

块中，便形成依次结构。明显这是一种逻辑记录依次和物理块的依次

相一样的文件结构，把这类文件称为依次文件或连续文件。69页。依

次结构的优点是存取信息的速度快，不必每次去查找信息的存放位置,

只要记住当前块号，则其后继信息肯定在下一块中优点：存取速度快；

2.链接结构:将文件的逻辑记录依次及磁盘上的存储空间依次独立开来，

即逻辑记录是依次的，但存储空间块可以随意选择不必连续。链接结构的

特点是每个物理块的最终一个单元用来存放物理块之间的链接指针，当某

块中链接指针为“0”时，表示文件信息至本块结束。文件信息占用的第

一块的物理地址登记在文件书目中，这种结构的文件叫链接文件，又称串

联文件。70页

3.索引结构:为每个文件建立一张索引表，指出文件中每个记录的存放地

址。71页

假如把索引文件中的记录也按依次存放到磁盘上依次相邻的块上，则这种

索引文件被称为索引依次文件，它是依次文件的扩展。72页

索引结构具有随机存取随意一个记录的实力，也便于增、删文件的记录,

克服了只能依次存取的缺点。71页

索引结构的缺点是当文件的记录很多时，索引表就很浩大。72页

4.3.3文件的存取方式（填空）

文件的存取方式可以分为两类：依次存取、随机存取。73页

依次存取是指按文件的逻辑依次或记录依次依次进行读/写的存取方式。

73页

随机存取是指可以按随意依次随机的读/写文件中信息的存取方式。73

页

4.3.4记录的成组和分解

当文件的一个逻辑记录长度小于一个物理块的长度的时候，我们可以把若

干个逻辑记录合并成一组存到一个物理块中，这个工作称为成组。访问某

个记录的时候，须要把这个记录从它所在的块中的一组记录中分别出来,

这一工作成为分解。（74页，填空）

成组及分解操作不仅提高存储空间的利用率，而且削减存储设备的启动次

数。缺点是成组及分解操作要设立主存缓冲区，也增加了操作系统的开销。

（76页，简答）

4.4存储空间的安排

在主存储器的系统区中取若干个字组成的存储区域构造成一张位示图来

指示磁盘存储空间的运用状况。一个盘组的分块确定后，依据可安排的总

块数确定位示图由多少个字组成，位示图中的每一位及一块对应，“1”

状态表示相应块已占用，“0”状态表示该块空闲。（76页，填空）

4.4.2空闲块链接法

把全部的空闲块用指针链接起来，每个空闲块都设置一个指向另一空闲块

的