计算机四级数据库工程师操作系统原理知识点总结

文件管理1 文件的存取方式依赖于文件的物理结构，存放文件设备的物理特征。

2 文件系统实现的文件按名存取是通过文件目录查找完成的。

3 在成功执行打开文件系统调用时，系统返回用户一个文件描述符。

4 在对磁盘访问时，优化寻道时间可以显著改善磁盘读写性能。

5 快表的另一个名称是TLB，当切换进程时，要刷新快表。

快表的内容是页表的一部分。

快表存放在高速缓存中，对快表的查询是按内容并行进行的。

6 文件控制块必须保存的信息有文件名，文件大小，文件创建时间，磁盘块起始地址。

7 逻辑记录顺序和物理记录顺序一致的物理结构叫顺序结构。

8 提高文件系统性能：块高速缓存，磁盘驱动调度，目录项分解法，引入当前目录，采用相对路径文件名。

9 打开文件时不需填写文件读写方式。

10 直接索引启动磁盘一次，一级索引启动磁盘2次，二级索引启动磁盘3次。

11 寻道时间最能影响磁盘读写功能，调度时间不会影响磁盘的读写功能。

12 FAT文件系统是windows支持的文件系统，FAT指的是文件分配表，FAT16是指系统中用16表示簇号。

FAT文件系统中文件的物理结构是连接结构。

13 文件储存空间的分配单位通常是数据块。

14 必须为每个文件建立一个至少包含文件名和文件物理存储地址的数据结构称为文件控制块（FCB）15 扫描算法SCAN又称电梯算法。

16 UNIX操作系统中，对文件系统空闲去管理通常是成组链接法。

17 FAT32采用的文件物理结构是链接结构。

18 物理结构中适合随机存取的只有索引结构(易于文件扩展)和连接结构，索引结构包括多级索引结构。

19 提高检索速度和节省储存空间的方法有软连接。

20 从用户角度看，文件控制块FCB最重要的字段是文件名。

21 文件的逻辑结构（操作系统提供用户使用的文件组织形式）有流式结构和记录结构。

22 使用文件系统时，显式的进行open（操作），目的是将文件控制块读入内存。

Close操作目的是将文件控制块写入磁盘或缓存。

23 平均寻道时间短但容易引发饥饿现象的是最短寻道时间优先算法SSTF。

24 在多级目录的文件系统中，用户对文件的首次访问通常都给出文件的路径名，之后对文件的访问通常使用文件描述符。

25 文件存取控制与保护的方法有存取控制矩阵，用户权限表，口令或密码。

26 从用户角度看，建立文件系统的主要目标是实现文件按名存取。

27 文件的物理结构有索引结构，顺序结构（磁带机最适合），链接结构，I节点结构。

28 优化设备分配方案与改善磁盘读写速度无关。

29 树形目录的优点有：加快目录的检索速度，解决了重名的问题（用户角度看主要目标），便于实现文件共享。

30 文件储存空间的管理方法有空闲块表，空闲块链表，位示图，成组链接法。

31 用户无法创建根目录，只有在操作系统格式化时创建。

32 文件大小，创建时间，拥有者，文件访问权限，文件逻辑结构信息，文件物理结构信息，文件使用信息，文件管理信息。

33 逻辑块号到磁盘块号的转换是由物理结构决定的。

34 若磁头向磁道顺序增加的方向移动，采用电梯调度，首先升序访问比磁头当前位置大的道，再降序访问比当前位置小的道。

采用最短寻道优先调度方法，首先找磁头当前位置最近的道，然后次之。

35 按照文件的额组织形式可以分为普通文件，目录文件，特殊文件。

36 在UNIX系统中，文件的权限是755，可读（4）可执行（1）可写（2）不可写（0）37 链接结构的特点是使用指针表示文件中各个记录的关联。

（存取速度慢，不适于随机存取，存储碎片少，有助于文件插入和删除）38 物理结构是数据结构在计算机中的表示，包括数据元素的表示和关系的表示。

39 按照文件的性质和用途可以分为系统文件，程序库文件，用户文件。

40 将磁盘块的地址放在一个一张表里，则为索引结构。

（磁盘利用率低）41 按照文件的保护方式可分为只读文件和可执行文件。

按照存放时限可分为永久文件，临时文件和档案文件。

42 随着不断的创建和删除文件，顺序结构能导致产生磁盘碎片。

（支持连续和随机存取，查找速度快，文件逻辑块号到物理块号转换简单）43 读写硬盘时数据传输花费时间最短。

44 外储存设备存取大致过程有读状态-置数据-置地址-置控制-再读状态45 先来先服务按照请求序列访问46 构成文件的基本单位是信息项。

47 创建文件时无需检查存取权限，读写文件时需要。

48 磁盘上文件的物理结构及存取方式有连续结构（随机，顺序存取方式），链接（顺序存取方式），索引（随机顺序存取方式）。

49 完成打开文件操作时必须指定文件打开方式。

50 特殊文件通常与设备驱动程序紧密相关，Linux的EXT2文件系统区分大小写。

系统文件之允许用户通过系统调用。

目录文件属于系统文件。

51 通常二进制可执行文件采用的逻辑结构为流式结构。

死锁1 死锁产生的原因有：系统资源不足，资源分配不当，进程推进顺序不对。

2 存在一个安全序列则为安全状态，如果不存在安全序列则为不安全状态。

安全状态不会发生死锁，不安全状态一定会发生死锁。

不安全状态不一定为死锁状态。

3 解除死锁的方法有：剥夺某些进程所占有资源，撤销某些进程，重新启动程序。

4 进程出现饥饿是指进程的优先度较低而长时间得不到调度。

5 银行家算法实现的是死锁避免算法。

6 死锁定理的描述是指当且仅当当前状态的资源分配图是不可完全化简的。

7 预防死锁的策略有：可以向输出缓冲区写数据，一次分配所有资源，有序分配资源，剥夺其他进程的资源。

8 形成死锁的必要条件有资源互斥使用，部分分配资源，已分配资源不可掠夺，资源申请形成环路。

9 对于系统中独占设备，为预防出现死锁，最佳的分配策略是静态分配，分配时加锁。

10 死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都无法推进下去。

相关进程进入阻塞且不可唤醒。

11 活锁是指任务没有被阻塞且可以调度。

活锁的实体在不断的改变形态，而死锁的实体形态是在等待。

活锁可以自行解开而死锁却不行。

12 允许发生死锁，通过定时运行资源分析程序并报告是否有死锁的方法为死锁检测。

13 死锁解除的方法有资源剥夺法，撤销进程法，进程回退法。

14 十字路口设置红绿灯相当于消除请求与保持条件。

设置黄色网格缓冲区，可以退出道路相当于消除不可剥夺条件。

立交桥消除互斥条件。

单向行驶消除循环等待。

I/O章节１设备表：建立逻辑设备和物理设备中的对应关系２设备缓冲技术：协调吞吐速度相差很大设备之间数据传送的工作３提高系统文件性能的方法有：块高速缓存，磁盘驱动调度，目录项分解法。

４设备与CPU之间数据传送和控制方式：程序直接控制方式，中断控制方式，DMA方式，通道控制方式。

5 在I/O管理中，缓冲池管理中着重关注实现进程访问缓冲区的同步。

6 I/O软件的层次结构有：用户应用层，设备独立层，设备驱动层，中断处理层。

7 磁盘，磁带通常被分为块设备，键盘，终端，打印机被分为字符设备。

8 不同的I/O设备可以并行工作。

9 输出设备返回“准备就绪”则说明输出缓冲区已空，可以向输出缓冲区写数据。

10 设备分配时应注意以下几个因素：设备固有属性，设备分配算法，设备的安全性。

设备的独立性。

11 磁盘通常的I/O控制主要采用DMA方法。

12 设备分配的主要数据结构及顺序：系统设备表，设备控制表，控制器控制表。

13 高速缓存不是缓冲的一种。

缓冲区有单缓冲区，双缓冲区，缓冲池。

14 通道类型有：数据选择通道，字节多路通道，数组多路通道。

15键盘盘通常的I/O控制主要采用中断方式。

16 SPOOLing系统的主要组成成分有输入井和输出井，输入缓冲区和输出缓冲区，输入进程和输出进程。

17 设置设备管理功能的主要目的是方便用户的使用。

18 程序直接控制方式：利用输入/输出/询问指令测试一台设备的忙闲状态，并根据忙闲的状态来决定是否继续询问。

19 计算机的I/O系统硬件结构主要包括：适配器和接口设备，设备控制器，设备硬件。

20 设备管理的主要任务有：缓冲区管理，设备分配，设备处理，虚拟设备（提高设备并发度）以及实现设备的独立性。

21 中断控制方式：在CPU启动外设后不用去查询其工作状态，可继续执行主程序。

22 计算机I/O系统的软件主要包括：中断处理程序，设备驱动程序，与设备无关的操作系统软件，用户级软件。

23 DMA方式：控制器从CPU直接接管对总线的控制，数据交换不经过CPU，而直接从内存和I/O设备之间运行。

24 “饥饿”：相关进程没有阻塞，但调度被无限推后。

25 通道控制方式：一个独立与CPU的专门I/O控制的处理机，有自己的通道命令，可由CPU 执行相应的指令来启动通道，操作结束时向CPU发送中断信号。

26 内存属于可重用资源。

读操作时也为共享资源，写操作时为临界资源。

27 时钟中断属于不可重用资源。

28 设备分配策略包括先来先服务，高优先级优先。

29 在I/O软件的层次中，设备无关软件层实现的主要功能是提供与设备无关的逻辑块，对设备进行统一命名，对不同速度的设备采用缓冲区来匹配，向用户报告出错处理情况，提供一致的系统调用。

30 中断控制方式需要中断控制器，地址总线和数据总线，设备控制器。

31 设备直接控制需要设备状态寄存器，地址总线和数据总线，设备控制寄存器，设备数据缓冲区，地址译码器。

32 DMA控制方式需要DMA控制器和地址总线和数据总线。

33 通道控制方式需要通道控制器，地址总线和数据总线，设备控制器，通道程序代码，。

34 外存设备控制器可以连接光盘，磁盘，磁带。

并发与同步1 一个进程等待另一个进程向它发送信息他们之间的关系是同步关系（并发的进程共享同一个变量）。

2 empty信号量表明空闲资源数，full信号量表明是满的资源数目，mutex信号量用于实现互斥访问初始值为1。

3 P(S)将信号量S的值减一，当S<0时进程置入等待状态，否则继续执行（S>=0）。

V(S)将信号量S的值加一，如果S>0,则该进程继续执行，否则释放队列中第一个等待信号量的进程。

4 管程是一种同步机制，引入管程是为了提高代码的可读性，管程是将共享变量和对共享变量的操作封装在一起。

5 P，V操作可以实现进程的同步，互斥和前趋关系。

6 已满的邮件槽发送进程不能再申请互斥锁。

7 先来先服务是不可以抢占的调度算法。

8 TS指令实现互斥的算法是测试锁变量的值，如为1，不断重复测试变量的值；如为0，则立刻将锁变量测值置为1,进入临界区，退出临界区时将锁变量的值测试值设为0（检查是否可以进入临界区）。

9 当多个进程并发执行且需要相互通信时，共享内存可以高效的共享大量信息。

10 生产者往缓冲区放产品时需要使用P操作确保缓冲区有空闲槽。

11 对信号量有四种操作初始化，P（等信号），V（发信号），清理。