qq_74259765的博客

一个新的磁盘只是一个磁性记录材料的空白盘。在磁盘可以存储数据之前，必须将它分成扇区，以便磁盘控制器能够进行读/写操作，这个过程称为低级格式化(或称物理格式化)。每个扇 区通常由头部、数据区域和尾部组成。头部和尾部包含了一些磁盘控制器的使用信息，其中利用 磁道号、磁头号和扇区号来标志一个扇区，利用CRC字段对扇区进行校验。

设备分配是指根据用户的I/O请求分配所需的设备。分配的总原则是充分发挥设备的使用效率，尽可能地让设备忙碌，又要避免由于不合理的分配方法造成进程死锁。为了缓和CPU的高速性与I/O设备的低速性之间的矛盾，引入了假脱机技术，它是操作系统 中采用的一项将独占设备改造成共享设备的技术。该技术利用专门的外围控制机，先将低速I/O 设备上的数据传送到高速磁盘上，或者相反。当CPU需要输入数据时，便可直接从磁盘中读取数 据；反之，当CPU需要输出数据时，也能以很快的速度将数据先输出到磁盘上。需要多道程序技术支持。

设置通道后，CPU只需问通道发 送一条I/O指令，指明通道程序在内存中的位置和要访问的I/O设备，通道收到该指令后，执行 通道程序，完成规定的I/O任务后，向CPU发出中断请求。，设备具体的差别被设备驱动程 序所封装，用于接收上层软件发来的抽象I/O要求，如read和write命令，转换为具体要求后， 发送给设备控制器，控制I/O设备工作；CPU的绝大部分时间都处于等待I/O设备状态 的循环测试中，CPU和I/O设备只能串行工作，由于CPU和I/O设备的速度差异很大，导致CPU 的利用率相当低。

文件系统(Filesystem)提供高效和便捷的磁盘访问,以便允许存储、定位、提取数据。文件系统有两个不同的设计问题:第一个问题是,定义文件系统的用户接口,它涉及定义文件及其属性、所允许的文件操作、如何组织文件的目录结构。第二个问题是,创建算法和数据结构,以便映射逻辑文件系统到物理外存设备。每个物理块由磁盘地址标识。该层也管理内存缓冲区,并保存各种文件系统、目录和数据块的缓存。文件组织模块还包括空闲空间管理器,以跟踪未分配的块,根据需求提供给文件组织模块。逻辑文件系统管理目录结构,以便根据给定文件名为文

文件的物理结构就是研究文件的实现，即文件数据在物理存储设备上是如何分布和组织的。文件的分配方式：对磁盘非空闲块的管理。文件存储空间管理：对磁盘空闲块的管理。类似于内存分页，磁盘中内存单元也被分为一个个的块，称为磁盘块，大小通常与内存页面大小相同。内存与磁盘之间的数据交换（磁盘 I/O）单位是块。

目录实现的基本方法有线性列表和哈希表两种,要注意目录的实现就是为了查找,因此线性列表实现对应线性查找,哈希表的实现对应散列查找。所以如前 所述，为了减少I/O操作，将当前使用的文件目录复制到内存，以后要使用该文件时只需在内存 中操作，因此降低了磁盘操作次数，提高了系统速度。当用户要访问某个文件时,用文件的路径名标识文件,文件路径名是个字符串,由从根目录出发到所找文件通路上所有目录名与数据文件名用分隔符“/”链接而成。共享文件使得多个用户可以共享同一个文件，系统只保留一个文件副本。即有两个用户共享该文件。

当文件不再使用时，利用系统调用close关闭它，会删除单个进程的打开文件表中 的相应条目，系统表中的相应打开计数器也会递减。Tips：因此，只要完成了文件打开 open()系统调用，后面再使用 read()，write()，Lseek()，close() 等文件操作的系统调用。因此，有的操作系统（如 UNIX）采用文件名和文件描述信息分离的方法，使得文件描述信息单独形成一个称为索引节点的数据结构，简称 i 节点（innode）。OS 提供一系列系统调用，实现对文件的创建，删除，读，写，打开和关闭等操作。

操作系统--虚拟内存部分内容

操作系统——基本分页，分段存储管理与段页式管理

操作系统——内存管理部分——内存管理基本原理，连续分配管理方式

操作系统---死锁

操作系统--信号量，经典同步问题,管程

操作系统--互斥与同步，临界区，互斥锁

SPF算法可以是抢占式（默认是非抢占式）：新进程的预估执行时间比当前进程剩余时间短，就会暂停当前进程，分配CPU给新进程。正常执行顺序：请求调度事件发生 -----> 运行调度程序----->调度新的就绪程序-----> 进行进程切换。多道程序系统中，进程数量往往多于CPU数量，因此经常出现进程争用CPU的情况，由此出现CPU调度的概念。运行，它的** PID=0**。实际上，若在OS中，某时刻发生了引起进程调度的因素，则不一定能马上进行调度与切换。是最简单的一种调度算法，可以用于作业调度和进程调度。

线程（Threads） 的引入是**为了减小程序在并发执行时付出的时空开销**，提高操作系统并发性能。

下，允许多个程序并发执行，此时它们将失去封闭性，具有以及。为了更好地描述和控制程序的并发执行，实现操作系统的并发性和共享性，引入进程概念。这里的系统资源是指CPU，存储器和其他设备服务于某个进程的“时间”，例如将CPU资源理解为CPU的时间片。----> 即进程是时间片分配的独立单位。操作系统通过每一个。程序是静态的，一个程序可以对应多个进程。

系统调用是操作系统提供给程序（程序员/编程人员）使用的接口【可供应用程序调用的特殊函数】；应用程序通过系统调用请求获得操作系统内核服务。

操作系统（Operating System，OS）：控制和管理计算机系统的软件和硬件资源，合理组织资源分配；提供用户和其他软件接口和环境；是计算机系统最基本的系统软件。操作系统是系统资源管理者；向上层提供服务；是最接近硬件的软件。