1 儲存管理
儲存管理的主要任務是對記憶體空間進行分配和**。
由於計算機的記憶體容量有限，故在此基礎上發展出了虛擬記憶體系統。
虛擬記憶體系統的基本思想是用外存來換取記憶體，通過運算將執行程序訪問的位址（邏輯位址，虛擬位址）與主存的實體地址分開，從而使得提供大於實體地址的邏輯位址空間成為可能。而建立虛擬位址和實體地址之間的對應關係、實現轉換工作就成為「虛存管理」
（1）頁式儲存組織
將各程序的虛擬空間劃分為若干個長度相等的頁，把記憶體空間以與頁等的大小劃分為大小相等的頁或頁面。採用請求調頁或預調頁技術實現內外存統一管理
優點 利用率高 、產生的記憶體隨片小、記憶體空間分配及管理簡單
缺點 需要相應的硬體支援、增加了系統開銷、請求調頁演算法選擇不當可能出現「抖動」現象
（2）段式儲存組織
乙個作業是由若干個具有邏輯意義的段（如 主程式、子程式、資料段等）組成。
在分段式系統中允許程式（作業）佔據記憶體中若干分離的分割槽，虛擬位址是乙個有序對（段號、段內位移）。 系統為每乙個作業建立乙個段表，內容包括段號、預記憶體起始位址的對應關係、段長和狀態等。
狀態是指該段是否調入記憶體，若已調入記憶體，則指出該段的起始位置和訪問許可權，若未調入則產生缺段中段，以便裝入所需的段
優點 便於多道程式共享記憶體、便於對伺服器的保護、各段程式互不影響
缺點 記憶體利用率低、記憶體碎片浪費大
（3）段頁式儲存組織
段式和頁式結合的儲存組織方法。將段分成固定大小的頁，記憶體則等分成與頁大小相等的頁，程式對記憶體的調入或調出是按頁進行的，但它又可按段實現共享和保護。
根據基號找到基址暫存器，又該基址暫存器內容找到該程式對應的段表始位址，再由段號找到該段表中相應行位址，該行位址的內容為頁表位址的起始位址，再由頁號找到物理頁號的位址（已是記憶體中的某頁），它與頁內位址拼接後記得實體地址。用公式表達為
（((x)+s)+p）*
優點： 空間浪費小、儲存共享容易、儲存保護容易、能 動態連線
缺點： 複雜性和開銷增大，所需硬體和占用的記憶體變大、執行速度大大降低
（4）頁面置換法
由於實際主存是小於虛存的，因此可能會發生記憶體中已滿，需要使用的頁不作主存中這一情況，這時就需要進行置換，
（5）區域性性原理
程序往往會不均勻的高度區域性化地訪問記憶體。區域性性分為時間區域性性和空間區域性性。時間區域性性是指最近訪問的儲存位置，可能在不久的將來還要訪問；空間區域性性指儲存訪問有聚集的傾向，當訪問了某個位置後，很有可能也要訪問其附近的位置。
這是儲存管理策略的基礎
根據區域性性原理的特徵性，denning闡述了程式效能的工作集理論，工作集是程序頻繁訪問的頁面的集合，為使程式有效的執行，它的頁面工作集應駐留記憶體中，否則，程序頻繁的從外存請求頁面，而出現稱為「抖動」（又稱顛簸）的過度頁面排程活動。此時頁面排程時間超過了程式的執行時間，使cpu有效利用率下降。
工作集的大小依賴於工作集視窗（程序在定長時間間隔中涉及的頁面集合）的大小，在程序執行中，工作集會發生編號。有時，當程序進入另一具完全不同的執行階段時，工作集會出現顯著的變化。不過在乙個程序執行過程中，工作集的大小處於穩定狀態的時間基本上佔絕大多數。
另一種控制顛簸的技術是控制缺頁率，作業系統規定的缺頁率上下限，當乙個程序的缺頁率高於上限時，表明該程序需要更大的記憶體空間，則分配較多的記憶體頁面給它，當程序的缺頁率低於下限時，表明該程序占用的記憶體空間較大，可以適當的**若干記憶體頁。
2 磁碟管理
磁碟是最常見的外部儲存器，由乙個或多個圓形磁碟組成
概念：常用計算公式
資料訪問過程
硬碟存放資料規則： 在向磁碟記錄乙個檔案時，應將檔案盡可能的記錄在同乙個柱面上，當乙個柱面記錄不下時，再記錄道相鄰柱面上。因此，當乙個檔案超出乙個磁軌容量時，剩下的部分應存於其他盤面的同一編號的磁軌上，即同一柱面的其他磁軌。
為訪問磁碟上的乙個物理記錄，必須給出3個引數；柱面號、磁頭號（盤面號）、扇區號。磁碟機根據柱面號控制移動臂作徑向運動，帶動讀寫頭到達所需的柱面；從磁頭號可確定那個乙個磁頭來讀寫資料，然後變等待訪問的資訊塊旋轉道讀寫頭下時進行訪問。
磁碟機實在這些功能的操作是：查詢（將讀寫頭定位道指定柱面並選擇指定磁頭）、搜尋（指定磁頭尋找訪問的記錄塊）、讀、寫和控制
平均訪問資料是反應磁碟資料操作速度的指標 單位是毫秒（ms），共分為三個階段：平均尋道時間、平均定位時間、轉動延遲，後兩個又被統稱為等待時間；尋到時間也被稱為查詢時間。
磁碟排程演算法
3 、裝置管理
在計算機系統中，除了處理器和記憶體之外，其他大部分硬體裝置稱為外部裝置，它包括輸入/輸出裝置、輔存裝置及終端裝置等
（1）資料傳輸控制方式
輸入輸出系統主要有5種方式與主機交換資料，分別為 程式控制方式、程式中斷方式、dma方式、通道方式、輸入輸出處理機方式。
（2）虛裝置與spooling技術
spooling（simultaneous peripheral operation on-line）的含義是外部裝置聯機並行操作，又稱為假離線輸入輸出操作，其採用一組程式或程序模擬一台i/o處理機。系統組成如圖所示
spooling技術利用了專門的外圍控制機將低速的i/o裝置上的資料傳送到高速裝置上，或者相反，但是當引入多道程式後，完全可以利用其中的一到程式來模擬離線輸入時的外圍控制機的功能，把低速的資料傳到高速磁碟上；再利用另一道程式來模擬離線輸出時的外圍控制機的功能，把高速磁碟上的資料傳送到低速的i/o裝置上。這樣變可以在主機的控制下實現離線輸入輸出的功能。此時的外圍操作與cpu對資料的處理同時進行，我們將這種在聯機情況下實現的同時外圍操作稱為spooling，或稱為假離線操作。
採用假離線技術可以將低速的獨佔裝置改造成一種可以共享的裝置，而且一台物理裝置可以對應若干臺虛擬的同類裝置。但需要注意的是spooling系統必須有高速、大容量並且可以隨機訪問的外存（如磁碟或磁鼓）支援。
4 檔案管理
（1）樹形目錄結構
計算機的檔案系統中一般都是採用樹形目錄結構，以根結點為跟目錄，資料檔案作為樹葉，其他所有目錄均作為數的結點。
絕對路徑給出檔案或目錄位置的完全描述，通常由根目錄開始，相對路徑通常用目錄結構中的當前位置開始，一般都比絕對路徑短
（2）位示圖
位示圖法是為管理磁碟空閒儲存空間提出的一種方法。 該方法是在外存上建立一張位示圖，記錄檔案儲存器的使用情況。利用二進位制的一位來表示磁碟中乙個盤塊的使用情況，當其值為「0」是表示空閒，「1」表示已分配
（3）索引檔案
索引檔案是一種對檔案儲存不連續分配的方法。為每個檔案建立一張索引表，表中每一項指出檔案資訊所在的邏輯塊號和與之對應的物理塊號。
優點 ：既適用於順序訪問，又試用於隨機訪問
缺點 ：索引表增加了儲存空間的開銷，在訪問檔案時需要訪問兩次磁碟，一次訪問索引表，一次根據索引表的資料訪問檔案資訊
為提高效率，一種改進方法是 在對某個檔案進行操作之前，預先把索引表調入記憶體，這樣 檔案的訪問就能直接從記憶體的索引表中確定相應的物理塊號，從而只需要訪問一次磁碟。
作業系統基礎知識
最近複習自考的作業系統資料主要分為六部分介紹作業系統知識，分別為 引論 處理器管理 儲存管理 檔案管理 裝置管理和併發程序。作業系統在計算機系統硬體和軟體中起到乙個承上啟下的作用，類似於三層架構中的業務邏輯層 個人之見 最近的博文將會分章節對作業系統知識總結。引論 有關作業系統的基礎知識 什麼是作業...
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