中级软件设计师 第二部分（二）
- 十三. 死锁问题
- 十四. 段页式存储
- 14.1 页式存储
- 14.1.1 缺页中断
- 14.1.2 页面置换算法
- 14.2 段式存储
- 14.3 段页式存储
- 十五. 索引文件
- 十六. 文件目录
- 16.1 树形目录结构
- 16.2 位示图
十三. 死锁问题
多刷题
系统不可能发生死锁的最小资源数 （w-1）m+1 <= n
w：进程所需资源数
m：进程数
n：资源
十四. 段页式存储
第二个计算题型，建议深入了解（重点：页式、段式），重点是要理解题目的意思
| 段页式存储 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 页式存储 | 利用率高，碎片小，分配及管理简单 | 增加了系统开销，可能会产生抖动现象 |
| 段式存储 | 多道程序共享内存，各段程序修改互不影响 | 内存利用率小，内存虽破浪费大 |
| 段页式存储（基本不考察） | 空间浪费小，存储共享容易，能动态连接 | 由于管理软件增加，复杂性和开销也增加，执行速度下降 |
抖动现象：有人需要访问刚被淘汰的资源，加载完这个资源后所淘汰的资源又被访问，循环反复
14.1 页式存储
考察：逻辑地址转物理地址（实质上就是把页号转成页帧号）
逻辑地址 = 页号 + 页内地址
物理地址 = 页帧号 + 页内地址
例题一： 在页式存储系统中，每个页大小4KB，逻辑地址：10 1100 1101 1100，求物理地址。
解析：
4KB = 2^12（2的12次方） 12位二进制才能表示 10 1100 1101 1100
由此可知逻辑地址前2位是10是页号（二进制），十进制是2，如下图2的页帧号是6，二进制就是110
所以物理地址为1101100 1101 1100
14.1.1 缺页中断
状态位（1表示在内存，0表示不再内存）
访问位（1表示最近被访问，0表示最近未被访问）（一定的时间内）
修改位（1表示内容被修改过，0表示内容没修改）（一定的时间内）
第一淘汰原则： 访问位为0
第二淘汰原则： 多个访问位为0时，优先修改位为0
| 页号（逻辑） | 页号（物理） | 状态位 | 访问位 | 修改位 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 2 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 3 | 1 | 0 | 1 |
| 2 | 5 | 1 | 1 | 0 |
| 3 | - | 0 | 0 | 0 |
| 4 | - | 0 | 0 | 0 |
| 5 | 6 | 1 | 1 | 1 |
14.1.2 页面置换算法
| 页面置换算法 | 描述 |
|---|---|
| 最优 | 太过理想 |
| 随机 | 不稳定 |
| 先进先出 | 可能产生抖动 |
| 最近最少使用 | 不会抖动，基于“局部性原理” |
14.2 段式存储
逻辑地址： 段号+段内偏移量
14.3 段页式存储
瞄一眼即可
十五. 索引文件
第三个计算题型，建议深入了解，重点是要理解题目的意思
考察
（1）逻辑页号对应的索引方式
（2）最大文件长度
（3）访问磁盘次数
| 索引方式 | 访问磁盘次数 |
|---|---|
| 直接索引 | 1 |
| 一次索引 | 2 |
| 二次索引 | 3 |
| 三次索引 | 4 |
例题一： 索引块和磁盘块均为1KB，有8个结点，其中0~4时直接索引，5和6是一级索引，7是二级索引，每个地址项是4B
问：（1）若要访问逻辑号4和5需要采用什么索引方式？ （2）单个文件的最大长度是多少KB？
解析：
（1）直接索引存逻辑号0、1、2、3、4（一共5KB）
一级索引存逻辑号 5~260（一共256KB）
n-5+1 = 1024/4 = 260 （n减去直接索引的个数再+1 等于 索引块大小除地址项）
答案：若要访问逻辑号4和5需要采用直接索引和一级索引
（2）单个文件大小为 5KB+256KB+ (256KB)^2 = 65797KB
十六. 文件目录
第四个计算题型，建议深入了解（重点：位示图，注意位和字从0还是1开始）
修改目录发生崩溃时，影响较大
16.1 树形目录结构
允许不同文件夹下文件同名
绝对路径： 从盘符开始
相对路径： 从当前目录开始
全文件名： 绝对路径+文件名
16.2 位示图
考察
（1）给总量求需要的字数
（2）给磁盘编号求所处的位置
位： 默认为0
字： 根据题目来，无特殊说明从1开始
例题一： 字长32位用位示图表示，若容量为300GB，物理块为1MB，
问：（1）位示图大小为多少？？ （2）2054放在第几个字？第几个比特位？
解析：
（1）有多少磁盘需要管理？ 300GB / 1MB = 300*2^10 （磁盘个数）
一个字能表示多少个磁盘？（300*2^10）/ 32 = 9600（字数）
（2）2054 / 32 = 64…6
放在第65个字（64余6，64放不下）对应编号（字）第64个字（这里是字从0开始）
64*32 = 2048，说明编号（字）第64个字第一个比特位是2049由此得出2054在第6个比特位对应编号5（位也是从0开始的）
