1、第一章 操作系統引論OS作為用戶與計算機硬件系統之間的接口，OS處于用戶與計算機硬件系統之間，用戶通過OS來使用計算機系統單道批處理系統：單道性 順序性 自動性多道批處理系統：多道性 無序性 調度性分時系統 滿足用戶請求 特征：多路性 獨立性 及時性 交互性實時系統 即時處理 完成截止時間 開始截止時間操作系統的特征并發性：與并行不同共享性：互斥共享 同時訪問異步性：表現為“走走停停”虛擬性：指通過某種技術把一個物理實體變為若干個邏輯上的對應物 通過虛擬存儲器技術，將一臺機器的物理存儲器變為虛擬存儲器，以便從邏輯上來擴充存儲器的容量。 操作系統功能處理機管理：進程管理（進程控制 進程同步 進程

2、通信 進程調度）存儲管理：內存分配 內存保護 內存擴充 地址映射設備管理：緩沖管理（單緩沖 雙緩沖 緩沖池） 設備分配（設備控制器 通道） 設備處理 虛擬設備文件管理操作系統和用戶接口用戶接口脫機用戶接口聯機用戶接口程序接口圖形接口第二章 進程管理程序的順序執行及其特征順序性：封閉性： 可再現性： 前趨圖(Precedence Graph)是一個有向無循環圖，記為DAG(Directed Acyclic Graph)，用于描述進程之間執行的前后關系偏序關系程序的并發執行及其特征 間斷性失去封閉性 不可再現性 進程的特征和定義 進程是程序在一個數據集合上運行的過程，它是系統進行資源分配和調度的一

3、個獨立單位結構特征動態性 并發性 獨立性 異步性進程的三種基本狀態就緒執行阻塞掛起態：把暫時無法執行的進程從內存調出到外出 提高內存利用率進程控制塊PCB進程標識符用于惟一地標識一個進程處理機狀態信息主要是由處理機的各種寄存器中的內容組成的OS是根據PCB來對并發執行的進程進行控制和管理的 進程控制塊的組織方式鏈接方式索引方式原語：由若干條指令組成的，完成一定功能的一段程序。原子性進程的創建(Creation of Progress) (1)申請空白PCB。 (2) 為新進程分配資源。 (3) 初始化進程控制塊。 (4) 將新進程插入就緒隊列，如果進程就緒隊列能夠接納新進程， 便將新進程插入就

4、緒隊列進程的終止正常結束異常結束外界干涉進程的終止過程 (1) 根據被終止進程的標識符，從PCB集合中檢索出該進程的PCB，從中讀出該進程的狀態。 (2) 若被終止進程正處于執行狀態，應立即終止該進程的執行，并置調度標志為真，用于指示該進程被終止后應重新進行調度。 (3) 若該進程還有子孫進程，還應將其所有子孫進程予以終止，以防他們成為不可控的進程。 (4) 將被終止進程所擁有的全部資源，或者歸還給其父進程， 或者歸還給系統。 (5) 將被終止進程(它的PCB)從所在隊列(或鏈表)中移出， 等待其他程序來搜集信息。 進程阻塞過程阻塞原語block進程的阻塞是進程自身的一種主動行為先立即停止執行

5、，把進程控制塊中的現行狀態由“執行”改為阻塞，并將PCB插入阻塞隊列進程喚醒過程調用喚醒原語wakeup( )，將等待該事件的進程喚醒。喚醒原語執行的過程是：首先把被阻塞的進程從等待該事件的阻塞隊列中移出，將其PCB中的現行狀態由阻塞改為就緒，然后再將該PCB插入到就緒隊列中進程的掛起系統將利用掛起原語suspend( )將指定進程或處于阻塞狀態的進程掛起進程的激活過程系統將利用激活原語active( )將指定進程激活。 激活原語先將進程從外存調入內存，檢查該進程的現行狀態，若是靜止就緒，便將之改為活動就緒；若為靜止阻塞便將之改為活動阻塞進程同步兩種形式的制約關系間接相互制約關系：競爭臨界資源

6、 比如打印機直接相互制約關系：協同工作臨界資源：一次只允許一個進程訪問進入區 臨界區 退出區 剩余區同步機制應遵循的規則：空閑讓進忙則等待有限等待讓權等待信號量機制解決進程問題整型信號量：違反了“讓權等待”規則記錄型信號量：wait（s），signal（s）語句AND型信號量：將進程在整個運行過程中需要的所有資源，一次性全部地分配給進程，待進程使用完后再一起釋放。只要尚有一個資源未能分配給進程，其它所有可能為之分配的資源，也不分配給他。亦即，對若干個臨界資源的分配，采取原子操作方式：要么全部分配到進程，要么一個也不分配Swait(S1, S2, , Sn) if Si1 and and Sn1

7、 then for i = 1 to n do Si = Si-1; endfor else place the process in the waiting queue associated with the first Si found with Si1, and set the program count of this process to the beginning of Swait operation endif Ssignal(S 1, S 2, , S n) for i = 1 to n do Si=Si+1; Remove all the process waiting in

8、 the queue associated with Si into the ready queue. endfor;信號量機制Swait(S1, t1, d1, , Sn, tn, dn) if Sit1 and and Sntn then for i=1 to n do Si=Si-di; endfor else Place the executing process in the waiting queue of the first Si with Siti and set its program counter to the beginning of the Swait Operati

9、on. endif signal(S1, d1, , Sn, dn) for i =1 to n do Si = Si+di; Remove all the process waiting in the queue associated with Si into the ready queue Endfor 一般“信號量集”的幾種特殊情況： (1) Swait(S, d, d)。 此時在信號量集中只有一個信號量S， 但允許它每次申請d個資源，當現有資源數少于d時，不予分配。 (2) Swait(S, 1, 1)。 此時的信號量集已蛻化為一般的記錄型信號量(S1時)或互斥信號量(S=1時)。 (

10、3) Swait(S, 1, 0)。這是一種很特殊且很有用的信號量操作。當S1時，允許多個進程進入某特定區；當S變為0后，將阻止任何進程進入特定區。換言之，它相當于一個可控開關。 Var mutex:semaphore = 1; begin parbegin process 1: begin repeat wait(mutex); critical section signal(mutex); remainder seetion until false; end process 2: begin repeat wait(mutex); critical section signal(mutex

11、); remainder section until false; end parend利用信號量實現前趨關系管程機制 局部于管程的共享變量說明； 對該數據結構進行操作的一組過程 對局部于管程的數據設置初始值的語句。此外，還須為管程賦予一個名字。進程通信（1）共享存儲器系統基于共享數據結構的通信方式。 基于共享存儲區的通信方式（2）消息傳遞系統直接通信方式Send(Receiver, message); 發送一個消息給接收進程；Receive(Sender, message); 接收Sender發來的消息間接通信方式 Send(mailbox, message); 將一個消息發送到指定信箱；

12、Receive(mailbox, message); 從指定信箱中接收一個消息郵箱分為私有郵箱，公共郵箱，共享郵箱。（3）管道(Pipe)通信所謂“管道”，是指用于連接一個讀進程和一個寫進程以實現他們之間通信的一個共享文件，又名pipe文件。向管道(共享文件)提供輸入的發送進程(即寫進程)， 以字符流形式將大量的數據送入管道；而接受管道輸出的接收進程(即讀進程)，則從管道中接收(讀)數據。由于發送進程和接收進程是利用管道進行通信的，故又稱為管道通信。這種方式首創于UNIX系統，由于它能有效地傳送大量數據，因而又被引入到許多其它操作系統中 借助外存實現線程輕型實體 獨立調度和分派的基本單位 可并

13、發執行共享進程資源第三章 處理機調度和死鎖調度類型高級調度：將作業從外存后備隊列中調入內存中級調度：對應于掛起狀態，提高內存的利用率和系統的吞吐量低級調度：進程調度調度方式搶占式（高優先權，短道作業（進程）優先，時間片）非搶占式面向用戶的準則(1) 周轉時間短(2) 響應時間快。 (3) 截止時間的保證。 (4) 優先權準則。 面向系統的準則(1)系統吞吐量高(2) 處理機利用率好 (3) 各類資源的平衡利用 周轉時間：完成時間 到達時間帶權周轉時間：周轉時間 / 服務時間 =（等待時間+服務時間）/服務時間調度算法先來先服務FCFS：按作業到達順序，順序執行短道作業（進程）優先SJF/SPF

14、 對長作業不利高優先權HPF：搶占式 非搶占式時間片輪轉 系統將所有的就緒進程按先來先服務的原則，排成一個隊列，每次調度時，把CPU分配給隊首進程，并令其執行一個時間片。時間片的大小從幾ms到幾百ms。當執行的時間片用完時，由一個計時器發出時鐘中斷請求，調度程序便據此信號來停止該進程的執行，并將它送往就緒隊列的末尾；然后，再把處理機分配給就緒隊列中新的隊首進程，同時也讓它執行一個時間片。這樣就可以保證就緒隊列中的所有進程，在一給定的時間內，均能獲得一時間片的處理機執行時間高響應比優先既考慮了短作業，又考慮了長作業如果作業的等待時間相同，則要求服務的時間愈短，其優先權愈高，因而該算法有利于短作業

15、 當要求服務的時間相同時，作業的優先權決定于其等待時間，等待時間愈長，其優先權愈高，因而它實現的是先來先服務多級反饋隊列調度算法 (1) 應設置多個就緒隊列，并為各個隊列賦予不同的優先級 (2) 當一個新進程進入內存后，首先將它放入第一隊列的末尾，按FCFS原則排隊等待調度。當輪到該進程執行時，如它能在該時間片內完成，便可準備撤離系統；如果它在一個時間片結束時尚未完成，調度程序便將該進程轉入第二隊列的末尾，再同樣地按FCFS原則等待調度執行；如果它在第二隊列中運行一個時間片后仍未完成，再依次將它放入第三隊列，如此下去，當一個長作業(進程)從第一隊列依次降到第n隊列后，在第n隊列中便采取按時間片

16、輪轉的方式運行。 (3) 僅當第一隊列空閑時，調度程序才調度第二隊列中的進程運行； 僅當第1(i-1) 隊列均空時，才會調度第i隊列中的進程運行。如果處理機正在第i隊列中為某進程服務時，又有新進程進入優先權較高的隊列(第1(i-1)中的任何一個隊列)，則此時新進程將搶占正在運行進程的處理機，即由調度程序把正在運行的進程放回到第i隊列的末尾，把處理機分配給新到的高優先權進程。注意是時間片用完的情況還是外界干預情況，區別對待。優先權類型：靜態 動態死鎖：多個進程因競爭臨界資源而陷入僵局的狀態產生死鎖的原因競爭資源進程間推進順序非法產生死鎖的必要條件互斥條件請求和保持條件不可剝奪條件環路等待條件處理

17、死鎖的方法預防死鎖1. 摒棄“請求和保持”條件 采用資源一次性分配方式 2. 摒棄“不剝奪”條件 如果無法獲取其他資源，立即釋放現在已申請到的資源3. 摒棄“環路等待”條件 避免死鎖：安全性算法 找進程執行的安全序列檢測死鎖：資源分配圖解除死鎖：剝奪資源 撤銷進程系統的安全狀態安全狀態，是指系統能按某種進程順序(P1, P2, ，Pn)(稱P1, P2, , Pn序列為安全序列)，來為每個進程Pi分配其所需資源，直至滿足每個進程對資源的最大需求，使每個進程都可順利地完成。如果系統無法找到這樣一個安全序列，則稱系統處于不安全狀態死鎖檢測：資源分配圖（找到一個既不阻塞又不獨立的進程結點開始簡化）利

18、用銀行家算法避免死鎖(1) 可利用資源向量Available 這是一個含有m個元素的數組，其中的每一個元素代表一類可利用的資源數目，其初始值是系統中所配置的該類全部可用資源的數目 Availablej=K(2) 最大需求矩陣Max這是一個n×m的矩陣，它定義了系統中n個進程中的每一個進程對m類資源的最大需求。如果Maxi,j=K，則表示進程i需要Rj類資源的最大數目為K(3) 已分配矩陣Allocation這也是一個n×m的矩陣，它定義了系統中每一類資源當前已分配給每一進程的資源數(4) 需求矩陣Need一個n×m的矩陣，用以表示每一個進程尚需的各類資源數。如果N

19、eedi,j=K，則表示進程i還需要Rj類資源K個，方能完成其任務Needi,j=Maxi,j- Allocationi,j 執行過程系統試探著把資源分配給進程Pi，并修改下面數據結構中的數值： Availablej=Availablej-Requestij; Allocationi,j=Allocationi,j+Requestij; Needi,j=Needi,j-Requestij系統執行安全性算法，檢查此次資源分配后，系統是否處于安全狀態。若安全，才正式將資源分配給進程Pi，以完成本次分配；否則， 將本次的試探分配作廢，恢復原來的資源分配狀態，讓進程Pi等待P1請求資源：P1發出請求向

20、量Request1(1，0，2)，系統按銀行家算法進行檢查： Request1(1, 0, 2)Need1(1, 2, 2) Request1(1, 0, 2)Available1(3, 3, 2) 第四章 存儲器管理程序的裝入絕對裝入方式：物理內存的地址可重定位裝入方式：動態裝入方式：把裝入模塊裝入內存后，并不立即把裝入模塊中的相對地址轉換為絕對地址，而是把這種地址轉換推遲到程序真正要執行時才進行。因此， 裝入內存后的所有地址都仍是相對地址。程序的鏈接方式靜態鏈接裝入時動態鏈接運行時動態鏈接：運行時由OS去找該模塊并裝入內存，這樣未用到的都不會被調入內存內存分配方式連續分配方式（1）單一連續

21、分配把內存分為系統區和用戶區兩部分，系統區僅提供給OS使用，通常是放在內存的低址部分；用戶區是指除系統區以外的全部內存空間， 提供給用戶使用（2）固定分區分配 劃分分區（分區大小相等或不等） 內存碎片（3）動態分區分配 涉及的數據結構：空閑分區表 空閑分區鏈 分區分配算法首次適應算法：循環適應算法最佳適應算法最壞適應算法分配內存操作可重定位分區分配，使用緊湊技術動態重定位分區分配內存回收對換技術（swapping）所謂“對換”， 是指把內存中暫時不能運行的進程或者暫時不用的程序和數據，調出到外存上，以便騰出足夠的內存空間，再把已具備運行條件的進程或進程所需要的程序和數據，調入內存。對換是提高內

22、存利用率的有效措施。對應于掛起狀態 提高內存的利用率將具有對換功能的OS，外存分為文件區和對換區文件區：存放文件 目的是實現對文件存儲空間的利用率對換區：存放從內存中對換出來的進程 提高進程換入換出的速度基本分頁存儲管理方式頁面：對應于邏輯地址空間，將一個進程的邏輯地址空間分成若干個大小相等的片，稱為頁面或頁物理塊：對應于物理內存空間，把內存空間分成與頁面相同大小的若干個存儲塊，稱為(物理)塊或頁框(frame)由于進程的最后一頁經常裝不滿一塊而形成了不可利用的碎片，稱之為“頁內碎片”頁面大小：地址轉換：（邏輯地址>物理地址）頁號+偏移量若給定一個邏輯地址空間中的地址為A，頁面的大小為L

23、，則頁號P和頁內地址d可按下式求得：物理地址=由頁號索引得到的塊號*頁面大小+偏移量的d頁表：頁號+塊號地址變換機構越界中斷：是指計算的頁號值大于頁表的索引值，而發生中斷缺頁中斷：所申請訪問的頁面不在內存，產生中斷將其從外存調入具有快表的地址轉換機構兩級和多級頁表基本分段存儲管理方式段號+段內地址分頁和分段的主要區別(1) 頁是信息的物理單位，分頁是為實現離散分配方式，以消減內存的外零頭， 提高內存的利用率。或者說， 分頁僅僅是由于系統管理的需要而不是用戶的需要。段則是信息的邏輯單位，它含有一組其意義相對完整的信息。 分段的目的是為了能更好地滿足用戶的需要。(2) 頁的大小固定且由系統決定，由

24、系統把邏輯地址劃分為頁號和頁內地址兩部分，是由機器硬件實現的，因而在系統中只能有一種大小的頁面；而段的長度卻不固定， 決定于用戶所編寫的程序，通常由編譯程序在對源程序進行編譯時，根據信息的性質來劃分。(3) 分頁的作業地址空間是一維的，即單一的線性地址空間，程序員只需利用一個記憶符，即可表示一個地址； 而分段的作業地址空間則是二維的，程序員在標識一個地址時，既需給出段名， 又需給出段內地址段頁式存儲管理方式虛擬存儲器虛擬存儲器， 是指具有請求調入功能和置換功能， 能從邏輯上對內存容量加以擴充的一種存儲器系統。特點：對換性 多次性 虛擬性程序運行的局部性原理 內存分配算法最小物理塊數：指能保證進

25、程正常運行所需的最小物理塊數。單地址指令 直接尋址 2個其他的將多于2個分配策略1) 固定分配局部置換2) 可變分配全局置換3) 可變分配局部置換物理塊分配算法1）平均分配算法2）按比例分配算法3）考慮優先權的分配算法調頁策略預調策略請求調入策略外存分為兩部分，用于存放文件的文件區，和用于存放對換頁面的對換區(1) 系統擁有足夠的對換區空間，這時可以全部從對換區調入所需頁面，以提高調頁速度(2) 系統缺少足夠的對換區空間，這時凡是不會被修改的文件，都直接從文件區調入；而當換出這些頁面時，由于它們未被修改而不必再將它們換出，以后再調入時，仍從文件區直接調入。但對于那些可能被修改的部分，在將它們換

26、出時，便須調到對換區，以后需要時，再從對換區調入(3) UNIX方式。由于與進程有關的文件都放在文件區，故凡是未運行過的頁面，都應從文件區調入。而對于曾經運行過但又被換出的頁面，由于是被放在對換區，因此在下次調入時，應從對換區調入每當程序所要訪問的頁面未在內存時，便向CPU發出一缺頁中斷。中斷處理程序首先保留CPU環境，分析中斷原因后， 轉入缺頁中斷處理程序。該程序通過查找頁表，得到該頁在外存的物理塊后， 如果此時內存能容納新頁，則啟動磁盤I/O將所缺之頁調入內存，然后修改頁表。如果內存已滿，則須先按照某種置換算法從內存中選出一頁準備換出頁面置換算法1）最佳置換算法Opt 向后看算法2）先進先

27、出置換算法FIFO 3）最近最久未使用置換算法LRU 向前看算法此處涉及缺頁率計算Clock置換算法簡單的Clock置換算法改進的Clock置換算法在虛擬內存中，頁面在內存和外存之間頻繁的調度，以至于調度頁面所需要的時間比進程實際運行的時間還多，此時，系統效率劇烈下降，甚至導致系統崩潰，這種現象被稱為抖動或顛簸。分段保護越界檢查存取控制檢查等第五章 設備管理I/O設備分類按傳輸速率分為 低速設備 中速設備 高速設備按信息交換的單位分為 塊設備（DMA） 字符設備按共享屬性分為 獨占設備 共享設備 虛擬設備設備控制器的基本功能：接收和識別命令 數據交換 標識和報告設備狀態 地址識別 數據緩沖 差

28、錯控制結構：與處理機的接口 與設備的接口 I/O邏輯I/O通道設備目的 將CPU從繁忙的IO操作中解脫出來I/O通道是一種特殊的處理機。它具有執行I/O指令的能力，并通過執行通道(I/O)程序來控制I/O操作一是其指令類型單一，這是由于通道硬件比較簡單， 其所能執行的命令，主要局限于與I/O操作有關的指令； 二是通道沒有自己的內存，通道所執行的通道程序是放在主機的內存中的， 換言之，是通道與CPU共享內存通道類型 字符多路通道 不適合連接高速設備 數組選擇通道 可連接多臺高速設備，但只含一個分配型子通道，一段時間內只能執行一道通道程序，控制一臺設備。不允許搶占。數組多路通道它含有多個非分配型子

29、通道， 因而這種通道既具有很高的數據傳輸速率，又能獲得令人滿意的通道利用率瓶頸問題單通路I/O系統解決瓶頸問題 ，是多通路IO系統多通路I/O系統PCI 總線？I/O控制方式程序查詢方式在該方式中，CPU要不斷地測試I/O設備的狀態，致使CPU的絕大部分時間都處于等待I/O設備完成數據I/O的循環測試中， 造成對CPU的極大浪費中斷驅動方式 使CPU與I/O設備并行工作，僅當輸完一個數據時，才需CPU花費極短的時間去做些中斷處理DMA方式 特點是： 數據傳輸的基本單位是數據塊，即在CPU與I/O設備之間，每次傳送至少一個數據塊； 所傳送的數據是從設備直接送入內存的，或者相反； 僅在傳送一個或多

30、個數據塊的開始和結束時，才需CPU干預，整塊數據的傳送是在控制器的控制下完成的(1) 命令/狀態寄存器CR。用于接收從CPU發來的I/O命令或有關控制信息， 或設備的狀態(2) 內存地址寄存器MAR。在輸入時，它存放把數據從設備傳送到內存的起始目標地址；在輸出時，它存放由內存到設備的內存源地址(3) 數據寄存器DR。用于暫存從設備到內存，或從內存到設備的數據(4) 數據計數器DC。 存放本次CPU要讀或寫的字(節)數I/O通道控制方式 I/O通道方式是DMA方式的發展，它可進一步減少CPU的干預，即把對一個數據塊的讀(或寫)為單位的干預，減少為對一組數據塊的讀(或寫)及有關的控制和管理為單位的

31、干預。 同時，又可實現CPU、通道和I/O設備三者的并行操作，從而更有效地提高整個系統的資源利用率緩沖管理(1) 緩和CPU與I/O設備間速度不匹配的矛盾。 (2) 減少對CPU的中斷頻率， 放寬對CPU中斷響應時間的限制。 (3) 提高CPU和I/O設備之間的并行性緩沖首部：管理緩沖區緩沖體：存放緩沖數據（1）單緩沖single buffer處理時間=MAX(C,T)+M（2）雙緩沖Double buffer（3）循環緩沖 在此機制中，設置多個緩沖區，每個緩沖區大小相同，包括：多個緩沖區用于輸入數據空緩沖區R：已裝滿數據的緩沖區G計算進程正在使用的現行緩沖區C多個指針指示計算進程下一個可用緩

32、沖區G的指針Nextg指示輸入進程下次可用的空緩沖區R的指針Nexti指示進程現在正在使用的緩沖區C的指針Current(1) Nexti指針追趕上Nextg指針。 已把全部可用的空緩沖區轉滿(2) (2) Nextg指針追趕上Nexti指針。 全部被轉滿的緩沖區已被抽空Getbuf過程Releasebuf過程（4）緩沖池buffer pool既可用于輸入又可用于輸出的公用緩沖池三個隊列指針（1）空緩沖隊列emq。 (2) 輸入隊列inq。 (3) 輸出隊列outq。 四個緩沖區收容輸入提取輸入收容輸出提取輸出設備驅動程序：即設備處理程序，是I/O進程與設備控制器之間的通信程序。設備獨立性：即

33、設備無關性，應用程序獨立于具體使用的物理設備引入概念：物理設備，邏輯設備優點：設備分配靈活 易于實現I/O重定向 設備分配設備控制表DCT控制器控制表COCT通道控制表CHCT系統設備表SDT獨占設備的分配程序獨立設備分配過程：SDTDCTCOCTCHCT設備的固有屬性：獨占性 共享性 虛擬性設備分配算法：FCFS HPFSPOOLing技術：即假脫機技術，實現脫機輸入、 輸出功能輸入井：模擬脫機輸入的磁盤設備，暫存I/O設備輸入的數據輸出井：模擬脫機輸出的磁盤設備，暫存用戶程序的輸出數據在輸入輸出設備與磁盤之間設置輸入輸出緩沖區，進行速度上的匹配輸入進程 輸出進程以打印機為例說明該技術 當用

34、戶進程請求打印輸出時， SPOOLing系統同意為它打印輸出， 但并不真正立即把打印機分配給該用戶進程， 而只為它做兩件事： 由輸出進程在輸出井中為之申請一個空閑磁盤塊區， 并將要打印的數據送入其中； 輸出進程再為用戶進程申請一張空白的用戶請求打印表，并將用戶的打印要求填入其中， 再將該表掛到請求打印隊列上。特點：提高了I/O操作 將獨占設備改造為共享設備 實現了虛擬設備功能磁盤存儲管理固定頭磁盤在每條磁道上都有一讀/寫磁頭，所有的磁頭都被裝在一剛性磁臂中。通過這些磁頭可訪問所有各磁道，并進行并行讀/寫，有效地提高了磁盤的I/O速度。 這種結構的磁盤主要用于大容量磁盤上固定頭磁盤每一個盤面僅配

35、有一個磁頭，也被裝入磁臂中。為能訪問該盤面上的所有磁道，該磁頭必須能移動以進行尋道。可見，移動磁頭僅能以串行方式讀/寫，致使其I/O速度較慢；但由于其結構簡單， 故仍廣泛應用于中小型磁盤設備中磁盤訪問時間尋道時間：指把磁臂(磁頭)移動到指定磁道上所經歷的時間Ts=m×n+s 旋轉延遲時間：指定扇區移動到磁頭下面所經歷的時間傳輸時間：把數據從磁盤讀出或向磁盤寫入數據所經歷的時間r 為轉速，b 所讀/寫字節數，N 一條磁道上的字節數可訪問時間為磁盤調度算法先來先服務FCFS： 從當前盤塊順序執行完畢最短尋道優先SSTF：同時雙向查找距當前位置最近的盤塊，導致“饑餓”現象掃描SCAN： 先

36、沿盤塊號增大的方向執行SSTF算法，然后在反向執行SSTF算法循環掃描CSCAN： 先沿單向執行SSTF算法，反向時無操作，然后繼續按第一次的執行過程進行操作 計算平均尋道長度第六章 文件管理記錄：是一組相關數據項的集合，用于描述一個對象在某方面的屬性，一個記錄可包括多個數據項文件：指由創建者所定義的，具有文件名的一組相關元素的集合，可分為有結構文件（記錄型文件）和無結構文件（流式文件）兩種。在有結構的文件中，文件由若干個相關記錄組成；而無結構文件則被看成是一個字符流UNIX系統中，所有的文件都被看作是流式文件；即使是有結構文件，也被視為流式文件；系統不對文件進行格式處理。文件類型用途系統文件

37、 用戶文件 庫文件數據形式源文件 目標文件 可執行文件存取控制屬性只執行文件 只讀文件 讀寫文件組織形式和處理方式普通文件 目錄文件 特殊文件（linux和unix中）特指系統中的各類I/O設備文件系統接口：命令接口 程序接口 對于任何一個文件，都存在著以下兩種形式的結構文件邏輯結構文件物理結構：即存儲結構，是指文件在外存上的存儲組織形式順序文件：分為串結構的和順序結構的缺點：不利于記錄的增刪鏈接分配方式隱式鏈接：指針隱藏在存放文件數據的盤塊中 訪問方式：順序訪問 文件的大小訪問后才知道 文件目錄項中要給出起始盤塊號和終止盤塊號。顯式鏈接：指針顯式的存放在內存的一張鏈接表中 文件目錄只給出起始盤號單級索引多級索引目錄管理：實現按名存取，提高檢索速度，文件共享文件和文件控制塊一一對應單級目錄 簡