快表及文件结构

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• 第 1 页 · N E W P L A N
• 第 2 页 · [图]
• 第 3 页 · 存储管理-快表
• 第 4 页 · 存储管理-段式存
• 第 5 页 · 存储管理
• 第 6 页 · 存储管理-段页存储
• 第 7 页 · 文件管理-文件结构
• 第 8 页 · 文件管理
• 第 9 页 · 文件管理-树形文件
• 第 10 页 · 文件管理
• 第 11 页 · 文件管理-空间存储
• 第 12 页 · 文件管理
• 第 13 页 · 操作系统-微内核操作系统
• 第 14 页 · 操作系统-嵌入式操作系统
• 第 15 页 · 设备管理-虚设备和SPOOLING技术
• 第 16 页 · T H E E N D

第 1 页 · N E W P L A N

软考高级架构师

一

段

新

征

程

第 2 页 · [图]

提示：本页以图示为主，下列文本为图中标注文字。

大纲介绍

大刚介绍

第 3 页 · 存储管理-快表

快表是一块小容量的相联存储器，由快速存储器组成，按内容访问，速度快，并且可以从硬件上

保证按内容并行查找，一般用来存放当前访问最频繁的少数活动页面的页号(可以看成是页表的频

繁访问数据的副本)。

快表是将页表存于Cache中

慢表是将页表存于内存中

因此慢表需要访问两次内存才能取出数据，而快表是访问一次Cache和一次内存，因此更快。

[图]

第 4 页 · 存储管理-段式存

储

将进程空间分为一个个段，每段也有段号和段内地址，与页式存储不同的是，每段物理大小不

同，分段是根据逻辑整体分段的.

地址表示：(段号，段内偏移)：其中段内偏移不能超过该段号对应的段长，否则越界错误，而此

地址对应的真正内存地址应该是：段号对应的基地址+段内偏移。

[图]

优点：程序逻辑完整，修改互

不影响

缺点：内存碎片浪费大，导致

内存利用率低，

第 5 页 · 存储管理

设某进程的段表如下所示，逻辑地址( )可以转换为对应的物理位置。

A.(0，1597)、(1，30)和(3，1390)

[图]

B.(0，128)、(1，30)和(3，1390)

C.(0，1597)、(2，98)和(3，1390)

D.(0，128)、(2，98)和(4，1066)

第 6 页 · 存储管理-段页存储

对进程空间先分段，后分页，具体原理图和优缺点如下：

优点：空间浪费小、存储共享容易、能动态连接。

缺点：由于管理软件的增加，复杂性和开销也增加，执行速度下降

[图]

第 7 页 · 文件管理-文件结构

计算机系统中采用的索引文件结构如下图所示：

系统中有13个索引节点，0-9为直接索引，即每个索引节点存放的是内容，假设每个物理盘大

小为4KB，共可存4KB*10=40KB数据；

10号索引节点为一级间接索引节点，大小为4KB，存放的并非直接数据，而是链接到直接物

理盘块的地址，假设每个地址占4B，则共有1024个地址，对应1024个物理盘，可存

1024*4KB=4098KB数据。

[图]

二级索引节点类似，直接盘存放一级

地址，一级地址再存放物理盘快地址，

而后链接到存放数据的物理盘块，容

量又扩大了一个数量级，为

1024*1024*4KB数据。

第 8 页 · 文件管理

例：设文件索引节点中有8个地址项，每个地址项大小为4字节，其中5个地址项为直接地址索引，2个

地址项是一级间接地址索引，1个地址项是二级间接地址索引，磁盘索引块和磁盘数据块大小均为1KB，

若要访问文件的逻辑块号分别为5和518，则系统应分别采用_27__，而且可表示的单个文件最大长度是

_28____KB。

A.直接地址索引和一级间接地址索引

B.直接地址索引和二级间接地址索引

C.一级间接地址索引和二级间接地址索引

D.一级间接地址索引和一级间接地址索引

A. 517 B. 1029 C. 16513 D. 66053

第 9 页 · 文件管理-树形文件

相对路径：是从当前路径开始的路径。

绝对路径：是从根目录开始的路径。

全文件名：绝对路径+文件名。

注意，绝对路径和相对路径是不加最后的文件名的，只是单纯的路径序列。

树形结构主要是区分相对路径和绝对路径，如下图所示：

文件属性

/

R只读文件属性

A存档属性

D1

F1

D2

S系统文件

H隐藏文件

F3

文件名的组成

W3

W1

W2

驱动器号

路径

F4

主文件名

F1

F2

扩展名

第 10 页 · 文件管理

例：若某文件系统的目录结构如下图所示，假设用户要访问文件Fault.swf，且当前工作目录为swshare，

则该文件的全文件名为(27)，相对路径和绝对路径分别为(28)。

(27)

A.fault.swf B.flash\fault.swf

C.swshare\flash\fault.swf D.\swshare\flash\fault.swf

(28)

A.swshare\flash\和\flash\

B.flash和\swshare\flash\

C.\swshare\flash\和flash\

D.\flash\和\swshare\flash\

[图]

第 11 页 · 文件管理-空间存储

空闲区表法：将所有空闲空间整合成一张表，即空闲文件目录。

空闲链表法：将所有空闲空间链接成一个链表，根据需要分配。

成组链接法：既分组，每组内又链接成链表，是上述两种方法的综合。

位示图法：对每个物理空间用一位标识，为1则使用，为0则空闲，形成一张位示图。

[图]

第 12 页 · 文件管理

例：某文件管理系统在磁盘上建立了位示图(bitmap),记录磁盘的使用情况。若磁盘上的物理块依次

编号为：0、1、2、…，系统中字长为32位，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，如下图所示。

假设将4195号物理块分配给某文件，那么该物理块的使用情况在位示图中的第(1)个字中描述：系统

应该将(2)

A.129

B.130

C.131

D.132

A.该字的第3个位置为“0”

B.该字的第3个位置为“1”

C.该字的第4个位置为“0”

D.该字的第4个位置为“1”

第 13 页 · 操作系统-微内核操作系统

微内核，顾名思义，就是尽可能的将内核做的很小，只将最为核心必要的东西放入内核中，其他能独

立的东西都放入用户进程中，这样，系统就被分为了用户态和内核态

[图]

实质

优点

缺点

单体内核

将图形、设备驱

减少进程间通信

内核庞大，占用

动及文件系统等

和状态切换的系

资源较多且不易

功能全部在内核

统开销，获得较

裁剪。系统的稳

中实现，运行在

高的运行效率

定性和安全性不

内核状态和同一

好

地址空间

微内核

只实现基本功能，

内核精炼，便于

用户状态和内核

将图形系统、文

裁剪和移植。

状态需要频繁切

件系统、设备驱

系统服务程序运

换，从而导致系

动及通信功能放

行在用户地址空

统效率不如单体

在内核之外。

间，系统的可靠

内核

性、稳定性和安

全性较高。可用

于分布式系统。

第 14 页 · 操作系统-嵌入式操作系统

嵌入式操作系统特点：微型化、代码质量高、专业化、实时性强、可裁剪可配置。

实时嵌入式操作系统的内核服务：异常和中断、计时器、I/O管理。

常见的嵌入式RTOS(实时操作系统)：VxWorks、RT-Linux、QNX、pSOS。

嵌入式系统初始化过程按照自底向上、从硬件到软件的次序依次为：

芯片级初始化->板卡级初始化->系统级初始化。

芯片级是微处理器的初始化，板卡级是其他硬件设备初始化，系统级初始化就是软件及操作系统初始化。

第 15 页 · 设备管理-虚设备和SPOOLING技术

一台实际的物理设备，例如打印机，在同一时间只能由一个进程使用，其他进程只能等待，且不知道什么时候

打印机空闲，此时，极大的浪费了外设的工作效率。

引入SPOOLING技术，就是在外设上建立两个数据缓冲区，分别称为输入井和输出井，这样，无论多少进程，

都可以共用这一台打印机，只需要将打印命令发出，数据就会排队存储在缓冲区中，打印机会自动按顺序打印，

实现了物理外设的共享，使得每个进程都感觉在使用一个打印机，这就是物理设备的虚拟化。如下图所示：

[图]

第 16 页 · T H E E N D

功不唐捐，玉汝于成!

开

启

新

征

程