2025.10.20总结

今天继续学软考相关内容，目前过完操作系统剩下的相关知识

上午上课的时候进行项目演示有很多的收获，与它们的项目相比我目前的开发而言还存在很多的不足

操作系统作为系统资源的管理者，当然也需要对内存进行管理，要管些什么呢？
1.操作系统负责内存空间的分配与回收。
2.操作系统需要提供某种技术从逻辑上对内存空间进行扩充。
存储管理——内存的分配与回收
动态分区分配（首次适应算法）
首次适应算法
算法思想：每次都从低地址开始查找，找到第一个能满足大小的空间分区。
如何实现：空间分区以地址递增的次序排列。每次分配内存时顺序查找空间分区链（或空间分区表），找到能满足要求的第一个空闲分区。

最佳适应算法
    算法思想：由于动态分区分配是一种连续分配方式，为各进程分配的空间必须是连续的一整片区域。因此为了保证当 大津城 到来时能有连续的大片空间，可以尽可能多地留下大片的空闲区，即，优先使用更小的空闲区。
    如何实现：空间分区按容量递增次序链接。每次分配内存时顺序查找空闲分区链（或空闲分区表），找到大小能满足要求的第一个空闲分区

最差适应算法
    算法思想：为了解决最佳适应算法的问题，即留下太多难以利用的小碎片，可以在每次分配时优先使用最大的连续空闲区，这样分配后剩余的空闲区就不会太小，更方便使用。
    如何实现：空闲分区按容量递减次序链接。每次分配内存时顺序查找空闲分区链（或空闲分区表），找到大小能满足要求的第一个空闲分区。

邻近适应算法
    算法思想：首次适应算法每次都从链头开始查找的。者可能会导致低地址部分出现很多小的空闲分区，而每次分配查找时，都要经过这些分区，因此也增加了查找的开销。如果每次都从上次查找结束的位置开始检索，就能解决上述问题。
    如何实现：空闲分区以地址递增的顺序排列（可排成一个循环链表）。每次分配内存时从上次查找结束的位置开始查找空闲分区链（或空闲分区表），找到大小能满足要求的第一个空闲分区。

存储管理——分页存储管理
分段存储管理
段页存储管理
存储管理——页面置换算法
不管使用哪种存储管理，最后内存都会被装满，而在后续程序执行过程中，当所需要的数据信息又不在内存时，应该怎么办呢？
由操作系统负责将内存中暂时用不到的信息换出到外存。
而用页面置换算法用来决定应该将哪个界面换出内存。
最佳置换算法 OPT
最佳置换算法：每次选择淘汰的是以后永不使用，或者在最长时间内不再被访问的页面，这样可以保证最低的缺页率。

先进先出置换算法 FIFO:每次选择淘汰的界面是最早进入内存的界面。

最近最久未使用置换算法：每次淘汰的页面是最近最久未使用的界面
可以往前找在内存中的几个页面号，最后一个出现的页号就是要淘汰的页面

四、文件管理
初识文件管理
文件的定义：一组有意义的信息集合
文件的属性：文件名、标识符、类型、位置、大小......
文件的逻辑结构:文件在内部如何组织起来
目录结构：文件之间如何组织起来
文件的物理结构：研究文件如何存放在外存中
存储空间的管理：操作系统如何管理外存中的空闲块1
操作系统需要提供的其他文件管理功能
文件共享
文件保护

文件目录
    文件控制块
        文件控制块（FCB）是系统为管理文件而设置的一个数据结构。FCB是文件存在的标志，它记录了系统管理文件所需要的全部信息。

    目录结构
        一级目录结构
        二级目录结构
        多级目录（树形目录结构）
            绝对路径
            相对路径



文件的结构
    文件的逻辑结构
        无结构的流式文件
        有结构的记录式文件

    文件的物理结构（文件的分配方式）
        连续分配
        链接分配
        索引分配



文件管理——空闲存储空间的管理（位示图法）
    1.空闲区表
        将外存空间上一个连续未分配区域称为空闲区。操作系统未外存上所有空闲区建立一张空闲表来管理空闲存储空间。

    2.位示图
        这种方法是在外存上建立一张位示图，记录文件存储器的使用情况。每一位对应文件存储器上的一个物理块，取值0和1分别表示空闲和占用。

    3.空闲块链
        每个空闲物理块中都有指向下一个空闲物理块的指针，所有空闲物理块构成一个链表，链表的头指针放在文件存储器的特定位置（如管理块中）。

    4.成组链接法
        在UNIX系统中，将空闲块分成若干组，每100个空闲块为一组，每组的第一个空闲块登记下一组空闲块的物理盘块号和空闲块总数，假如一个组的第一个空闲块号等于0，就意味着该组是最后一组，即无下一组空闲块。


设备管理——I/O设备基本概念
    什么是I/O设备:将数据输入/输出计算机的外部设备
    按使用特性分
        人机交互外部设备
        存储设备
        网络通信设备

    按传输速率分
        低速设备
        中速设备
        高速设备

    按信息交换单位分
        字设备
        字符设备

    I/O控制方式

五、设备管理
六、微内核操作系统