计算机科学概论第五周学习

计算机科学概论第五周学习

课前回顾

重点1：树：分类一般发生在高层，随着不断地向下移动，标签会变得更加具体，每个节点下面都可能会有许多节点。

二叉树：具有唯一起始节点（根节点）的抽象复合结构，其中每个节点可以有两个子女节点，根节点和每个节点之间都只有一条路径。

根：树中唯一的开始节点。

叶节点：没有子女的树节点。                  

重点2：图：由一组节点和一组节点相互连接起来的边构成的数据结构。

顶点：图中的节点。

边（弧）：表示图中两个节点的连接的顶点对。

无向图：其中的边没有方向的图

有向图：其中的边是从一个顶点指向另一个顶点的图。

邻顶点：通过边连接起来的两个顶底。

路径：链接图中两个顶点的一系列顶点。

创建图：在表格中添加一个顶点，在表格中添加一条边，在表格中添加一个权值。

图算法：1、深度优先搜索。  2、广度优先搜索。  3、单元最短路搜素。

第十章 操作系统

10.1操作系统和批处理、分时

先了解两个名词“系统软件”和”应用软件“，生活中各种各样的问题，应用软件就是帮助我们解决现实世界中的问题的程序，而系统软件则是管理计算机系统与硬件进行交互的程序，操作系统指的是管理计算机资源并为系统交互提供界面的系统软件。我们通过操作系统和软件交互也可以直接和操作系统交互，但是没有办法去和硬件里存储的，编写的代码直接交互，这样，就需要借助操作系统来帮助我们。操作系统以其自身的独特方式去管理资源，第十章主要学习的是不同操作系统间相同的理念，其中就包括内存、进程 和CPU调度，这些是一个操作系统所应完成的最基本能力，内存管理关系到主存中有多少个程序在哪里运行、进程管理是了解活动进程的信息和动作，便于对其实时了解和操作，CPU调度管理着程序运行时哪个程序可以访问CPU执行动作。

计算机执行任务有几种方式，这里学习到的首先是批处理，就是将任务分批，把类似的任务放在一起一同处理，避免了反复启动同一个程序的不必要麻烦，同时还有一种叫做分时的方式它允许多个用户同事和计算机交互，但是每个用户所接触到的都是一个哑终端，只有显示器和键盘或者一些其他的输出设备，它能帮助你去访问主机，并使用主机的CPU，它给你营造了一种一人使用一台机器的假象，但事实上，可能是多个人在同时使用，但是与CPU的能力哟有关，过多的用户数量必然导致主机的响应速度变慢。

10.2内存管理

内存管理是操作系统中的重头戏，它关系到数据的储存方式，查询方式等，直接关系到计算机的运行，地址可以分为两种，一种是主存设备中的真实地址叫做物理地址，还有一种是对于存储值的引用，是相对于引用它的程序的。就例如编程时各种变量名的引用将被转化为逻辑地址，最后当程序载入时，每个逻辑地址又会被转化为物理地址，逻辑地址和物理地址间的映射被称为地址联编。

我们将主存分为两部分，一部分给操作系统，余下的给应用程序，接下来就要思考的是如何分区才能更高效便捷的适应主存，就产生了两种分区法，一种是将内存分为特定数目的固态分区法，一种是根据所要容纳的程序的需求来分区的动态分区法，并需要寄存器去寄存两种属性，分区起址的基址寄存器和分区长度的界限寄存器，内存现在有了存储方法，还需要合适的方法去管理它，这里接学习了一种页式内存管理法，将进程划分成大小固定的页，载入内存时存储在帧中的存储方法。

10.3进程管理

计算机中还需要管理的一个重要资源是每个进程所使用CPU的时间，进程分为几个状态，从进程创建到准备就绪，进行运行，最后等待或者终止。计算机对进程进行控制，并称操作系统管理进程信息使用的数据结构为进程控制块。

10.4 CPU调度

CPU调度是决定哪个进程使用CPU，哪个准备就绪程序进入运行状态的算法，现在常用的轮询算法和其他的，例如先到先服务、最短作业优先算法都是为了寻求CPU效率更高，处理方式最优为目标，值得一提的是轮询算法让每个活动进程轮流使用CPU，每个进程得到一个小时间片的方法是应用最广泛的，也是最公平的。

第十一章 文件系统和目录

11.1文件系统

操作系统还需要管理的二级存储设备中文件和目录是关键角色，文件是数据的集合，用于组织二级存储设备，而目录是文件的有名分组，文件有很多类型，说明文件类型的最常用方法是将文件类型作为文件的拓展名进行说明，并且计算机也可以通过拓展名去打开相应的编辑器去进行运行。

11.2文件操作

文件可以进行以下的基本操作：创建、删除、打开、关闭、从文件中读取数据、把数据写入文件、重新定位文件中当前文件指针、把数据附加到文件结尾、删除文件内容、重命名文件和复制文件。

11.3文件访问类型

文件的访问类型在文件创建时就已经被设置好了，这里学习两种访问方法，一种是顺序文件访问，是将文件看作线性结构，从前到后的访问，还有一种是直接文件访问，它将文件划分为带编号的逻辑记录，并按照编号进行访问。

11.4目录树

不同的操作系统目录树是基本类似的，有一个根目录，并向下嵌套的结构，将文件和文件的嵌套结构展示出来的示意图，当你打开特定的子目录，这个子目录也被叫做工作目录。

11.5路径名

路径名是文件或子目录所在文件系统中的位置的文本名称，他都由各个文件的名称所组成，不同的操作系统的路径可能存在着一些不同，路径分为绝对路径和相对路径，绝对路径是从根目录开始，包括了所有后继的子目录的路径。相对路径是从当前文件开始的路径，两种都是经常使用的路径名格式。

11.6磁盘调度

磁盘调度是决定先满足哪个磁盘请求的操作，和CPU调度一样，磁盘调度也决定着磁盘使用的效率，先到先服务的磁盘调度方法虽然不是最有效的，但是是最容易实现的，只要根据请求到达的先后进行处理，不考虑读写头所在的位置，最短寻道时间优先的磁盘调度法是通过尽可能少的移动读写头的方式来实现，在读写的过程中可能会改变读写头的运动方向。SCAN磁盘调度法是先规定好磁盘读写头的移动方向按照方向处理最先到达的请求，如果恰好在读写头接下来要走的，就会先去执行这个请求。