2023計(jì)算機(jī)考研初試在即,在最后階段建議各位同學(xué)將知識(shí)點(diǎn)再系統(tǒng)復(fù)習(xí)一遍,以免有所遺漏!高頓考研為大家整理了計(jì)算機(jī)考研408操作系統(tǒng)名詞定義合集,包含假目錄結(jié)構(gòu)、文件結(jié)構(gòu)、頁面置換算法、虛擬內(nèi)存等內(nèi)容,供大家參考復(fù)習(xí)!
目錄結(jié)構(gòu)
為實(shí)現(xiàn)“按名存取”,須建立文件名與外存空間中的物理地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系,體現(xiàn)這種對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為目錄。
1.文件目錄管理基本要求
實(shí)現(xiàn)“按名存取”:用戶只需提供文件名,即可對(duì)文件進(jìn)行存取,這是目錄管理基本功能。實(shí)現(xiàn)文件共享:允許不同的用戶使用同一個(gè)文件。
允許文件重名:采用多級(jí)目錄。
2.文件組成
文件包含兩部分內(nèi)容:文件說明(或稱文件頭)與文件體。文件體是文件本身的信息,可能是記錄式文件或是字符流式文件。文件說明就是文件控制塊。目錄是由一組文件的文件說明(即文件控制塊FCB)組成的文件,它本身也是一種文件。
3.文件控制塊(FCB)組成
(1)基本信息類:文件名、文件外存地址、文件邏輯結(jié)構(gòu)、文件物理結(jié)構(gòu)。
(2)存儲(chǔ)控制信息類:文件擁有者的權(quán)限、核準(zhǔn)用戶的權(quán)限、一般用戶的權(quán)限。
(3)使用信息類:文件建立的日期與時(shí)間,上一次修改的日期與時(shí)間、當(dāng)前的使用信息。
4.文件目錄組織形式
(1)單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)
(2)二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)
(3)多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)
多級(jí)目錄由稱為樹形目錄,將文件的多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)以圖形化表示,即是圖形化目錄。
文件結(jié)構(gòu)
1.文件邏輯結(jié)構(gòu)
文件邏輯結(jié)構(gòu)指用戶概念中的文件,獨(dú)立于物理結(jié)構(gòu),又稱邏輯文件。
一般常用的文件其結(jié)構(gòu)主要分為如下三類:
(1)無結(jié)構(gòu)文件:把文件看作是命名了相關(guān)聯(lián)的字符流集合,或稱流式文件。
(2)累積文件:文件體為無結(jié)構(gòu)記錄序列,過特定分隔符來劃分記錄,各記錄大小和組成可變。新記錄總是添加到文件末尾。
(3)索引文件:記錄大小不相同,不排序,存放在主文件中。索引文件主文件不排序。另外建立索引,每個(gè)索引項(xiàng)指向一個(gè)記錄,索引項(xiàng)按照記錄中的某個(gè)關(guān)鍵字域排序。
2.文件物理結(jié)構(gòu)
文件物理結(jié)構(gòu)是指文件在存儲(chǔ)介質(zhì)上的組織方式,它依賴于物理的存儲(chǔ)設(shè)備,又稱物理文件。
常用的文件物理結(jié)構(gòu)有:
(1)順序結(jié)構(gòu):是把一個(gè)邏輯上連續(xù)的記錄構(gòu)成的文件分配到連續(xù)的物理塊中。
(2)鏈接結(jié)構(gòu):把文件信息存放在非連續(xù)的物理塊中,每個(gè)物理塊均設(shè)有一個(gè)指針指向其后續(xù)連續(xù)的另一個(gè)物理塊,從而使得存放同一文件的物理塊鏈接成一個(gè)串聯(lián)隊(duì)列。鏈接方式又分為顯式鏈接和隱式鏈接。顯式鏈接的鏈接指針在專門的鏈接表中,隱式鏈接的指針在存放文件信息的物理塊中。
(3)索引結(jié)構(gòu):指為每個(gè)文件建立一個(gè)索引表,其中每一個(gè)表項(xiàng)指出文件記錄所在的物理塊號(hào),表項(xiàng)按邏輯記錄編寫,順序或按記錄內(nèi)某一關(guān)鍵字順序排列,對(duì)于大文件,為檢索方便,可以建立多級(jí)索引,還可以把文件索引表也作為一個(gè)文件,稱為索引表文件。
多重索引結(jié)構(gòu)(混合索引結(jié)構(gòu))采用了間接索引方式,第一級(jí)索引表的表項(xiàng)指出下一級(jí)索引表的位置(物理塊號(hào)),下一級(jí)索引表的表項(xiàng)指出再下一級(jí)索引表的位置,這樣間接幾級(jí),末&mdash級(jí)索引表的表項(xiàng)則指向相應(yīng)記錄所在的物理塊號(hào)。
頁面置換算法
1.隨機(jī)淘汰算法
在無法確定那些頁被訪問的概率較低時(shí),隨機(jī)地選擇某個(gè)用戶的頁面并將其換出。
2.先進(jìn)先出算法(FIFO)
FIFO(first in first out)算法:總是選擇駐留內(nèi)存時(shí)間最長的頁面進(jìn)行淘汰。其理由是:較早調(diào)入內(nèi)存的頁面,其不再被使用的可能性較大。
FIFO算法忽略了一種現(xiàn)象的存在,就是在內(nèi)存中停留時(shí)間最長的頁往往也是經(jīng)常被訪問的頁。將這些頁淘汰,很可能剛置換出去,又請(qǐng)求調(diào)用該頁,致使缺頁中斷較頻繁,嚴(yán)重降低內(nèi)存的利用率。
FIFO的另一缺點(diǎn)是它有一種異常現(xiàn)象。稱為Belady異常。
3.最佳置換算法(OPT)
最佳置換算法的基本思想是:從內(nèi)存中移出永遠(yuǎn)不再需要的頁面。
4.最近最久未使用頁面置換算法(LRU)
這種算法的基本思想是,利用局部性原理,根據(jù)一個(gè)作業(yè)在執(zhí)行過程中過去的頁面訪問歷史來推測(cè)未來的行為。它認(rèn)為過去一段時(shí)間里不曾被訪問過的頁面,在最近的將來可能也不會(huì)再被訪問。
5.最近沒有使用頁面置換算法(NRU)
該算法只要求對(duì)應(yīng)于每個(gè)存儲(chǔ)塊(頁面)設(shè)置一個(gè)“引用位”和“修改位”。利用這二位組織成四種狀態(tài),“引用位”:“修改位”=0:00:11:01:1。每次置換時(shí),總?cè)∽钚≈档捻撁嬷脫Q,若相同則隨機(jī)置換或先進(jìn)先出置換。
6.時(shí)鐘算法(CLOCK)
時(shí)鐘算法是將作業(yè)已調(diào)入內(nèi)存的頁面鏈成循環(huán)隊(duì)列,使用頁表中的“引用位”,用一個(gè)指針指向循環(huán)隊(duì)列中的下一個(gè)將被替換的頁面。
虛擬內(nèi)存
1.局部性原理
(1)時(shí)間局部性:程序中的某條指令一旦運(yùn)行,不久以后該指令可能再次運(yùn)行。產(chǎn)生時(shí)間局部性的典型原因是由于程序中存在著大量的循環(huán)操作。
(2)空間局部性:一旦程序訪問了某個(gè)存儲(chǔ)單元,不久以后其附近的存儲(chǔ)單元也將枝訪問,其典型情況是程序順序運(yùn)行。
2.虛擬內(nèi)存
基于局部性原理,應(yīng)用程序在運(yùn)行之前并不全部裝入內(nèi)存,僅需將當(dāng)前運(yùn)行到的那部分程序和數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存便可啟動(dòng)程序的運(yùn)行,其余部分仍駐留在外存上。當(dāng)要運(yùn)行的指令或訪問的數(shù)據(jù)不在內(nèi)存時(shí),再由操作系統(tǒng)過請(qǐng)求調(diào)入功能將它們調(diào)入內(nèi)存,以使程序能繼續(xù)運(yùn)行。如果此時(shí)內(nèi)存已滿,則還需過置換功能,將內(nèi)存中暫時(shí)不用的程序或數(shù)據(jù)調(diào)至盤上,騰出足夠的內(nèi)存空間后,再將要訪問的程序或數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存,使程序繼續(xù)運(yùn)行。
3.實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存的基礎(chǔ)
硬件基礎(chǔ):一定容量的內(nèi)存大容量的外存地址變換機(jī)構(gòu)(含快表)缺頁中斷機(jī)構(gòu)。
軟件基礎(chǔ):虛實(shí)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(頁表、段表等)中斷服務(wù)處理程序操作系統(tǒng)支持。
4.虛擬內(nèi)存的主要特征
(1)多次性。
(2)對(duì)換性。
(3)虛擬性。