2021-2022-1学期20212325《网络空间安全专业导论》第五周学习总结

《第五周学习总结》

- 第十章 操作系统

• 操作系统的角色包括：

应用软件（application software)帮助我们解决现实世界问题的程序。
系统软件（system software):管理计算机系统并与硬件进行交互的程序。
操作系统（operating system).:管理计算机资源并为系统交互提供界面的系统软件。
如图为操作系统在计算机系统元素中的相对位置

   - 内存、进程与CPU管理

多道程序设计(multiprogramming):同时在主存中驻留多个程序，由它们竞争CPU的技术；
内存管理(memory management):了解主存中载有多少个程序以及它们的位置的动作；
进程(process):程序执行过程中的动态表示法；
进程管理(process management)：了解活动进程的信息的动作；
CPU调度（CPU scheduling)：确定主存中的哪个进程可以访问CPU以便执行的动作。

    - 批处理

    - 分时

如何更大程度地利用机器的能力和速度的问题引出了分时的概念。

分时（timensharing)：多个交互用户同时共享CPU时间的系统；
虚拟机（virtual machine):分时系统创建的每个用户都有专有机器的假象；
主机（mainframe):一个大型的多用户计算机，通常与早期的分时系统相关；
哑终端（dumb terminal):在早期的分时系统中用户用于访问主机的一套显示器和键盘。

   - 其他OS要素

实时系统（real-time system):应用程序的特性决定了响应时间至关重要的系统；
响应时间（response time):收到信号和生成相应之间的延迟时间。

• 内存管理
  所有程序在执行时都储存在主存中，这些程序引用的数据也都储存在主存中，以便程序能够访问它们。可以把主存看作一个大块的连续的空间，这个空间被分成了8位、16位和32位的组。

操作系统必须采用技术来执行以下任务：
1、跟踪一个程序驻留在内存的什么位置以及是如何驻留的
2、把逻辑程序地址转换成实际的内存地址

两种地址：

逻辑地址（logical address):对一个存储的引用，是相对引用它的程序的；
物理地址（physical address):主存储设备中的真实地址。
逻辑地址和物理地址间的映射叫做地址联编（address binding)

    -  单块内存管理（single contiguous memory management)

即把应用程序载入一段连续的内存区域的内存管理方法。
- 分区内存管理
固定分区法（fixed-partition technique),主存将被划为特定数目的分区；
动态分区法（dynamic-partition technique)，将根据程序的需要创建分区。
固定分区和动态分区的地址联编基本上是一样的。与单块内存管理法一样，逻辑地址是相对于0起始点的整数，OS处理地址转换细节的方式有很多，一种方法是使用CPU中的两个专用寄存器帮助管理寻址，当CPU开始运行一个程序时，OS把程序的分区起始地址储存到基址储存器中（base register)，同时，分区的长度将被存入界限储存器（bounds register)。

    - 页面内存管理

页面内存管理法（paged memory technique):把进程划分为大小固定的页，载入内存时存储在帧中的内存管理方法；
帧（frame):大小固定的一部分主存，用于存放进程页；
页（page）：大小固定的一部分进程，存储在内存帧中；
页映射表（page map table,PMT):操作系统用于记录页和帧之间的关系的表。
请求分页（demand paging):页面内存管理法的扩展，只有当页面被请求的时候才会被载入内存；
页面交换（page swap):把一个页面从二级存储设备载入内存，通常会使另一个页面从内存中删除。

    - 进程管理

进程状态（process state):在操作系统的管理下，进程历经的概念性阶段。

    - 进程控制块

进程控制块（process control block）：操作系统管理进程信息使用的数据结构。
上下文切换（context switch）：当一个进程移出CPU时，另一个进程取代它发生的寄存器信息交换。

• CPU调度
  

先到先服务FCFS
最短作业优先SJN
轮询法

- 第十一章 文件系统和目录

• 文件系统

文件(file): 数据的有名集合，用于组织二级存储设备。文件是可以写入二级存储设备的最小数据量。
文件系统(file system):操作系统为它管理的文件提供的逻辑视图。
目录(directory):文件的有名分组。

  - 文件文本和二进制文件

文本文件(text file):包含字符的文件。
二进制文件(binary file):包含特定格式的数据的文件，要求给位串一一个特定的解释。

  - 文件类型

文件类型(file type):文件中存放的关于类型的信息。
文件扩展名(fileextensionn):文件名中说明文件类型的部分。

   - 文件操作

创建——删除

打开——关闭

读取数据——写入数据

重定义文件中的当前文件指针（地址——读指针，写指针）

把数据附加到文件的结尾

删减、重命名、复制

  - 文件访问

顺序文件访问(sequential file access):以线性方式访问文件中的数据的方法。

直接文件访问(direct file access):通过指定逻辑记录编号直接访问文件中的数据的方法。

       - 文件保护

多用户系统中，文件保护的重要性居于首要地位。确保合法的文件访问是操作系统的责任。每个文件都由一个特定用户所拥有，通常是文件的创建者。一个文件可能具有一个相关的组名，分组只是一个用户列表；一个管理组中的用户都具有Group许可。

• 目录
  目录文件存放的是关于目录中的其他文件的数据。

     - 目录树
  

分级结构：

文件系统→目录树(directory tree):展示文件系统的嵌套目录组织的结构
最高层目录→根目录(root directory):包含其他所有目录的最高层目录。
工作目录(working directory):当前活动的子目录。

        - 路径名

路径(path):文件或子目录在文件系统中的位置的文本名称。
绝对路径( absolute path):从根目录开始，包括所有后继子目录的路径。
相对路径(relative path):从当前工作目录开始的路径。

• 磁盘调度

磁盘调度（disk scheduling）：决定先满足哪个磁盘I/O请求的操作。

三种磁盘调度法：
1、先到先服务
2、最短寻道时间优先
3、SCAN