计算机四级网络工程师（操作系统5.6.7）
第五章：文件系统设计与实现技术
考试内容：
1. 文件的基本概念，文件逻辑结构，文件的物理结构和存取方式
2. 文件目录的基本概念，文件目录的实现
3. 文件的操作，目录的操作
4. 磁盘空间的管理
5. 文件系统的可靠性和安全性
6. 文件系统的性能问题
7. Windows的文件系统FAT，UNIX的文件系统
1. 文件基本访问单位：位、字节、记录
2. 文件的属性：
文件类型
文件长度
文件的物理位置
文件的存取控制
文件的建立时间
3. 文件系统：文件和目录相关的子系统
4. 文件的分类：
（1）按用途：
系统文件
库函数文件
用户文件
（2）按组织形式：
普通文件
目录文件
特殊文件
→UNIX操作系统中的文件分类
（3）按文件中的保护方式：
只读文件
读写文件
可执行文件
无保护文件
（4）按信息的流向：
输入文件
输出文件
输入输出文件
（5）按存放形式：
临时文件
永久文件
档案文件
（6）按使用介类型：
磁盘文件
磁带文件
卡片文件
打印文件
（7）按组织结构：
逻辑文件：流式文件（无结构）；记录式文件
物理结构：顺序文件；链接文件；索引文件
5. 文件逻辑结构（用户可见，可直接处理）（文件组织）：
（1）原则：
查找快捷、修改方便、空间紧凑、易于操作
（2）分类：
有结构的记录式文件：逻辑记录数据项→定长记录文件；不定长记录文件
无结构的流式文件：字符
6. 文件物理结构（外存，组织结构）（存储结构）
→组织形式，与存储介质特性有关：
顺序结构（最简单）：顺序存取；随机存取——连续
链接结构：指针——不必连续FAT
索引结构：（解决定长）索引表的链接模式；多级索引
7. 文件的存储介质主要取决于文件的外存设备：
（1）顺序存储设备：
磁带→特性：
顺序存储，从头开始
由在磁带上的位置识别
块与块间有间隙
存取v与信息l、带速、间隙
容量大
（2）随机存储设备（直接存储）：磁盘
①组成：磁道、柱面、扇区（512字节）相反方向编号、磁头号
②空间位置决定因素：柱面号、磁头号、扇区号
③访问磁盘时间：寻道时间（移臂）、延迟时间（旋转）、传输时间
8. 文件的存取方式：
顺序存储方式
随机（直接）存取方式
9. 文件目录：每条记录为文件的文件控制块（FCB）=目录
第三章：进程控制块（PCB）
10. 文件目录管理形式：
一级目录（单级目录）：外存固定区域；PCB单用户
二级目录：主文件目录→指针；用户文件目录
多级目录（树型目录）：最高层为根目录，最低层为文件→层次清楚、解决用户文件重名、搜索速度快
11. 文件路径检索方法：
全路径名（绝对路径名）：根目录开始
相对路径：当前目录开始
12. 文件寻址：根据FCB中的物理地址，求任意记录或字符在存取介质上的地址
13. 目录项分解法：为加快目录检索+减少访问磁盘的次数
（1）把FCB分成两部分：
①符号目录项（次部）：文件名，文件号
②基本目录项（主部）：除文件名外所有项目
（2）分解后的过程：
①访问符号目录文件——文件名——文件内部号
②访问基本目录文件——文件内部号——基……相对位置和物理位置——直接读入内存
14. 存储空间的分配和回收：
位图法：物理结构
空闲块表：物理结构为顺结构
空闲块链表
成组链接法
→ 都为空闲块
15. 记录：关键字（key）
大小由文件性质决定
存储介质上的分块根据存储介质特性划分
16. 影响文件安全性的主要因素：
（1）人为因素→（措施）规定文件的存储权限：存取控制矩阵；二级存储控制→
①第一级：对访问者的识别→（用户分类）文件组、文件组的同组用户、其他用户
②第二级：对操作权限的识别→（操作分类）读操作r、写操作w、执行操作x、不能操作-、目录d、字符设备c、块设备b
（2）系统因素→定时转储
（3）自然因素→建立副本
eg. r w x r —— x r —— x
文件组 可执行 可执行
可读可写 可读不可写 可读不可写
可执行 文件组的同组用户 其他用户
其二进制为111 101 101
八进制为755
17. 文件保密方法（防止窃取）：
隐藏文件目录
设置口令
使用密码
18. 文件系统（物理基础：磁盘设备）
技术措施：
19. Windows
（1）FAT文件系统（以簇为单位）
版本：FAT-12、FAT-16、FAT-32
FAT卷的结构：引导扇区、文件分配表、根目录
（2）UNIX文件系统：
目录中为每个文件保留一项，每项包含两个域：文件名、I节点号
UNIX普通文件的物理结构是三级索引结构
第六章：I/O设备管理
考试内容：
1. 设备与设备分类
2. I/O硬件组成
3. I/O软件的特点及结构
4. 典型技术：通道技术、缓冲技术、SPOOLing技术
5. I/O性能问题及解决方案
设备分类：
（1）按使用特性：
存储设备
I/O（输入输出）设备
（2）按共享属性：
独占设备：打印机
共享设备：磁盘
虚拟设备：虚拟打印机
（3）按信息组织方式：
块设备：512B~4KB 磁盘/带
字符设备：键盘、显示器、打印机
2. I/O设备数据传输控制方式：
程序直接控制方式（“忙——等待”）：早期无中断
中断控制方式
直接存储器存取控制方式（DMA）：块设备
通道控制方式
3. 通道分类：
选择通道：只含一个分配型子通道
字节多路通道：非分配……，按时间片轮转方式共享
数组多路通道：非分配……
4. 输入输出通道：控制外围设备
5. I/O最关键目标：设备独立
I/O软件分层：
中断处理程序
设备驱动程序
与设备无关的系统软件
用户空间的I/O软件
6. 设备无关软件层实现的功能：
①统一命名 ②设备保护 ③提供与设备无关的逻辑块 ④缓冲（单缓冲、双缓冲、多缓冲） ⑤存储设备的块分配 ⑥独占设备的分配与释放 ⑦出错处理
第七章：死锁
考试内容：
1. 基本概念：死锁，活锁，饥饿
2. 死锁预防策略
3. 死锁避免策略
4. 死锁检测与解除
5. 资源分配图
1. 死锁进程至少有2个
活锁：释放时间不定，长时间等待
饥饿：长时间等待，没发生死锁
忙式等待：低效、活锁
阻塞式等待：高效、饥饿、主动放弃
2. 死锁的原因：
竞争资源→资源分配不当
进程推进顺序不合理→进程推进顺序不当
3. 产生死锁的必要条件：
互斥条件 （预防）→ 破坏“互斥条件”
不剥夺条件 → 破坏“不剥夺条件”
请求和保持条件 → 破坏“请求和保持条件”
循环等待条件（环路等待） → 破坏“循环等待条件”
4. 解决死锁的方法：
预防死锁：分配前 静态分配 定时重试和定时放弃锁
避免死锁：分配过程中→安全状态与不安全状态；利用银行家算法（资源分配拒绝）
检测死锁：资源分配图；资源分配图简化法
解除死锁：撤销或挂起→剥夺资源法；撤销进程法
