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# 文件与文件系统 # 文件 文件是操作系统对所存储的信息对外提供的统一逻辑视图，是由文件名标识的一组存储在二级存储设备上的信息的集合。 # 文件名 文件名通常由文件名称和扩展名称组成 # 文件属性 文件名：唯一用户可读信息 文件标识：文件系统内唯一标识 类型：普通文件、目录文件、设备文件 位置：指向文件的位置，包括设备以及设备上的位置 大小：当前长度和允许的最大长度 权限：访问控制信息 时间：文件创建时间，最后修改时间，最后使用时间等。 # 文件操作 创建文件 (create) 从文件系统中找到存放文件的空间（空间分配问题） 在目录中为该文件添加新目录项 写文件...
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# 设备管理 I/O 系统分为硬件和软件 # I/O 硬件原理 I/O 系统的基本功能 隐藏物理细节 与设备无关性 提高设备利用率 对 I/O 设备进行控制 确保对设备的共享 错误处理 # I/O 设备控制方式 I/O 设备控制方式有轮询、中断、DMA 和通道技术 # DMA (直接存储器存储) CPU 对 DMA 控制器进行设置，给出需要传输的数据的源地址、目的地址、需要传输的数据个数，以及控制信息（如读 / 写），然后就继续其它工作； DMA 控制器获得总线控制权（此时，CPU 无法获得总线），请求 I/O 控制器和内存进行数据读 / 写操作 I/O 控制器与内存通过 DAM...
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# 虚拟存储 # 虚拟内存 在具有层次结构存储器的计算机系统中，自动实现部分装入和部分替换功能，能从逻辑上为用户提供一个比物理主存大得多的、可寻址的 “主存储器” 一般用于分页存储管理 虚拟地址空间虚拟页面通常分为未分配、分配且在内存、分配但不在内存三种 # 程序执行的局部性 程序执行的局部性是指在程序运行期间，对内存的访问呈现出一定的局部特性，即对某些地址范围或数据集合的频繁访问。局部性主要分为两种类型：时间局部性（Temporal Locality）和空间局部性（Spatial Locality）。 时间局部性（Temporal...
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# 死锁 # 死锁定义 死锁是指并发进程由于互相等待独占性资源而无限期陷入僵局的一种局面 # 死锁产生 # 互斥访问 系统中存在临界资源，进程应互斥地使用这些资源 # 占有与等待 进程在请求资源得不到满足而等待时，不释放已有资源 # 非剥夺 已被占用的资源只能由属主在使用完时自愿释放，而不允许被其他进程剥夺 # 循环等待 存在循环等待链，每个进程在链中等待下一个进程所持有的资源，造成这组进程处于永远等待状态。 # 解决死锁问题 # 死锁防止 采用一种资源分配策略，消除造成死锁产生的 4 个条件之一 #...
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# 互连与输入输出组织 # I/O 设备 # I/O 系统功能及性能 # 性能评价指标 - Throughput:I/O bandwidth 吞吐率，I/O 带宽 单位时间从系统输入输出多少数据，实现了多少次输入输出操作 # 性能评价指标 - Response Time：Latency 响应时间，等待延迟 在多长时间完成请求的任务 要求吞吐量高的场合： 如：多媒体应用（音 / 视频的播放要流畅！） 要求响应时间短的场合： 如：事务处理系统（存 / 取款的速度要快！） 要求吞吐率高且响应时间短的场合： 文件服务器、Web 服务器等 #...
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# 指令流水线 # 流水线数据通路和控制器 # load 指令的 5 个阶段 # 单周期指令模型和流水线模型性能 流水线方式下，单条指令的执行时间不能缩短，但能大大提高指令的吞吐量 # 流水线指令集的设计 具有什么特征的指令集有利于流水线执行呢？ 指令长度尽量一致，有利于简化取指令和指令译码操作 MIPS 指令都是 32 位，每次取四个单元的指令，且下址计算方便: PC+4 X86 指令从 1 字节到 17 字节不等，使取指部件及其复杂 指令格式少，且源寄存器位置相同，有利于在指令未知时就可取操作数 MIPS 指令的 Rs 和 Rt 位置一定，在指令译码时就可读 Rs 和 Rt...
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# 中央处理器：数据通路和控制器 # 单周期数据通路设计 # CPU 功能及其与计算机性能的关系 # CPU 基本功能 （1）控制指令执行顺序 （2）控制指令执行操作 （3）控制操作时序 （4）对数据进行运算 （5）对访存或 I/O 访问进行控制 （6）异常和中断处理 # CPU 执行过程 取指令 PC+1 送 PC 指令译码 进行主存地址运算 取操作数 进行算术 / 逻辑运算 存结果 判断和检测 “异常” 事件 若有异常，则自动切换到异常处理程序 检测是否有 “中断” 请求，有则转中断处理 计算机性能 (程序执行快慢)...
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# FTP 协议 # FTP 原理 FTP（File Transfer Protocol) 文件传输协议（FTP）使得主机间可以共享文件。FTP 使用 TCP 生成一个虚拟连接用于控制信息，然后再生成一个单独的 TCP 连接用于数据传输。 FTP 采用两个 TCP 连接来传输一个文件. 控制连接以通常的客户服务器方式建立。服务器以被动方式打开众所周知的用于 FTP 的端口（2 1） ，等待客户的连接。 客户则以主动方式建立连接。控制连接始终等待客户与服务器之间的通信。该连接将命令从客户传给服务器，并传回服务器的应答。 由于命令通常是由用户键入的，所以 I P 对控制连接的服务类型就是...
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# HTTP 协议 # HTTP 原理 超文本传输协议 HTTP (HyperText Transfer Protocol) 主要用于从 WWW 服务器传输超文本到本地浏览器。 超文本传输协议 HTTP 是应用层协议 # 常用 HTTP 服务器 共享软件 APACHE Web 服务器 Nginx 是一种高性能的 HTTP 和反向代理 web 服务器，支持高并发和负载均衡，以稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。 微软公司的 Internet 信息服务器 IIS # 实现状态记忆的方式 # Cookies 使用 Cookies...
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# NAT 穿越技术 # NAT 技术背景 解决 IPV4 中 IP 地址不足问题，是 IPV4 向 IPV6 时期的过渡方案（IPV4 与 IPV6 可能共存较长时间，故仍有现实价值）。IPV6 全是公网地址。 # NAT 技术原理 NAT(Network Address Translation) 是一种将本地 IP 地址映射到一个公网 IP # NAT 分类 # 静态 NAT 定义： 静态 NAT 是一种一对一的地址映射，其中一个私有 IP 地址固定地映射到一个公共 IP 地址。每个私有 IP 地址都有对应的唯一的公共 IP 地址。 配置： 静态 NAT...