操作系统考研复习：文件系统与进程管理

"文件和文件系统的基本概念-操作系统考研辅导资料.ppt" 操作系统是计算机系统中的核心组件，它管理硬件资源，提供服务给用户和应用程序。文件和文件系统是操作系统的重要组成部分，它们允许用户和系统有效地存储和检索数据。 1. 文件和文件系统的基本概念： - 数据项、记录、文件：数据是计算机处理的基础，数据项是最小的数据单元。多个相关数据项组成一个记录，例如，一个员工记录可能包括姓名、年龄、职位等数据项。而多个记录组成一个文件，文件是数据的集合，可以是文本、图像、音频或任何其他类型的数据。 - 文件系统模型：文件系统是操作系统中管理磁盘上文件的结构，它负责文件的创建、删除、读写和组织。常见的文件系统有FAT、NTFS、EXT系列（EXT2、EXT3、EXT4）和HFS+等。 - 文件的操作：主要包括创建、打开、读、写、关闭和删除等。文件系统还提供了权限管理，确保用户只能访问他们被授权的文件。 2. 文件逻辑结构： - 顺序文件：数据按固定的顺序存储，如磁带。优点是批量存取速度快，但插入和删除操作复杂，通常需要移动大量数据。 - 索引文件：通过索引表实现对文件中数据的直接访问，提高了查找速度。缺点是增加了额外的空间开销，因为需要存储索引。 3. 操作系统的其他知识点： - 内核态与用户态：操作系统内核运行在内核态，具有最高权限，用户程序则运行在用户态，权限受限，以防止错误操作破坏系统稳定性。 - 中断、异常：中断是硬件向CPU发出的信号，用于处理外部事件；异常是由于程序错误或硬件故障导致的内部中断。 - 系统调用：用户程序通过系统调用请求操作系统服务，如打开文件、创建进程等。 4. 进程管理： - 进程的概念、状态与转换：进程是程序的一次执行实例，有新建、就绪、运行、阻塞和结束等状态。 - 处理机调度：决定哪个进程在何时获取CPU执行，涉及调度算法如FCFS（先来先服务）、SJF（最短作业优先）、优先级调度等。 - 进程同步与互斥：保证共享资源的安全访问，如信号量机制、管程等。 - 死锁：多个进程互相等待对方释放资源而形成的一种僵局，需要通过预防、避免或检测解除策略来处理。 5. 内存管理： - 内存管理机制：包括连续和非连续分配，如分页、分段和段页式存储管理，以及虚拟内存技术。 - 虚拟内存：通过页面替换策略（如FIFO、LRU、OPT等）提供比实际物理内存更大的地址空间，缓解内存不足的问题。 - 抖动：频繁的页面替换现象，导致CPU效率降低。 6. 文件管理： - 文件组织、存储和检索：涉及文件的创建、删除、重命名，以及文件系统的目录结构。 - 空间分配策略：如连续分配、链接分配、索引分配等，以高效地利用磁盘空间。 - 文件系统优化：如缓存技术、文件权限管理等，提高文件访问性能和安全性。 以上内容涵盖了操作系统的主要知识点，对于准备操作系统考研的学生来说，理解和掌握这些内容是至关重要的。