网络工程师考点精要--第2章 操作系统
命题要点
操作系统的基本概念：操作系统的功能及分类（批处理、分时、实时、网络、分布式、嵌入式）、多道程序、内核和中断控制、进程和线程。
处理机管理：进程的状态及转换、进程调度算法（分时轮转、优先级、抱占〕、死锁。
存储管理：分段与分页、虚拟存储器、页面置换算法。
设备管理：DMA与缓冲技术、Spooling系统。
文件管理：文件目录、存取方法和存取控制、文件的安全。
作业管理：作业调度算法〔先来先服务、短作北优先、高响应比优先。
提示：
本章不是重点内容，在历年真题中分值所占比例不高，一般2分左右。
操作系统中的进程状态及转换、死锁、存储管理方案、文件管理要重点掌握。
【考点2.1】操作系统的基本概念
计算机系统中的软件通常可以分为系统软件和应用软件。应用软件是指为某一专门的应用目 的而开发的软件。系统软件是计算机系统的一部分，由它支持应用软件的运行，并为用户开发应用系统提供了一个平台。常用的系统软件有操作系统、语言处理程序、连接程序、诊断程序、数据库 管理系统等，操作系统是计算机系统中的核心软件,其他软件均建立在操作系统的基础上，并在操作系统的统一管理和支持下运行。
一、操作系统的定义
操作系统Operating Sytem,OS）是计算机系统中的一个系统软件，它能有效地组织和管理系统中的各种硬件和软件资源，合理地―计算系统工作流程，控制程序的执行，并向用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。
操作系统的两个重要作用是资源管理和提供用户界面。
通过资源管理，提高计算机系统的鈇率。
改善人机界面，为用户提供友好的工作环境。
二、操作系统的特征
操作系统主要有并发性（concurrency）、共享性（sharing）虚拟性(virtual)和不确定性 (non-determinacy)等4个基本特征。
(1)并发性：是指在计算机系统中存在着许多同时进行的活动。对计算机系统而言，并发是指宏观上看系统内有多道程序同时运行，而微观上实际是串行运行。
(2)共享性:是指系统中各个并发活动要共享计算机系统中的各种软、硬件资源，因此操作 系统必须解决在多道程序间合理地分配和使用资源问题。
(3)虚拟性:是操作系统中的重要特征，它是指把物理上的一台设备变成逻辑上的多台设备。
(4)不确定性：通常一个程序的初始条件相同时，无论何时运行，结果都应该相同。但由于操作系统并发执行系统内的各种进程，与这些进程有关的事件如：从外部设备来的中断、输入输出 请求、各种运行故障等，发生的时间都不可预测，如果处理不当，将导致系统出错，这种不确定性 所带来的错误是很难查找的。
三、操作系统的功能
（1）进程管理：包括进程控制、进程通信和进程调度。
（2）存储管理：包括存储分配和回收、存储保护、地址映射和主存扩充。
（3）设备管理：包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收。
（4）文件管理：包括文件存储空间管理、目录管理、文件的读写管理和存取控制。
（5）作业管理：包括任务、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等。
四、操作系统的分类
根据操作系统的使用环境和对作业的处理方式来划分，操作系统的基本类型有：批处理操作系统、分时系统、实时系统、网络操作系统、分布式操作系统、微机操作系统、嵌入式操作系统。
【考点2.2】 处理机管理
―、进程的基本概念
进程是一个程序在一个数裾集合上的一次执行，是操作系统中可以并行工作的墓本单也 是核心调度及资源分配的最小单位，它由程序、数据、进程控制块PCB组成。进程与程序的重赛区 别之一是：进程是有状态的，而程序没有，程序是静态的。
进程的基本特征有：动态性、并发性、独立性、异步性、结构特征。
传统上，每个进程在任何时刻总是处予三种基本状态X即运行、就绪、阻塞）的某一种基本 状态。在不少系统中，还增加了两种基本状态：
新建态、终止态。状态之间转换如图2-1所示。
或等待的事件冥生 图2-1进程状态转换图
二、线程
在SMP系统中，操作系统还提供了线程机制。
线程是比进程更小的能独立运行的基本单位I它是处理器分配的最小单位。
进程是资源分配的基本单位，而线程与资源 分配无关，它属于某一个进程，并与进程内的其他线程一起共享进程的资源。线程也有就绪、阻塞 和执行三种基本状态。
三、进程间通信
1.同步与互斥
（1）进程闯的同步
一个港程相对于另一个进程的运行速度是不确定的，也就是说进程是在异步环境下运行的。 每个进程都以各自独立的、不可预知的速度向前推进。但相互合作的进程需要在某些确定点上协调它们的工作，当一个进程到达了这些点后，除非另一进程已经完成了某些操作，否则就不得不停下来等待这些操作结束。
（2）进程间的互斥
在多道程序系统中，各进程可以共享各类资源，但有些资源一次只能供一个进程使用，称为临界资源（critical resource,CR）例如打印机、公共变量和表格等。同步是进程间的直接制约问题，互斥是进程间的间接制约问题。
临界区是进程中对临界资源实施操作的那段程序，对互斥临界区管理的原则是：
有空即进:无进程处于临界区时，允许进程进入临界区，并且只能在临界区运行有限的时间。
无空则等。临界区中有进程时，其他欲进入临界区的进程必须等待，以保证进程互斥地访问临界资源。
有限等待：对要求访问临界资源的进程，应保证进程能在有限时间进入临界区，以免陷入“饥饿”状态。
让权等待。当进程不能进入自己的临界区时，应立即释放处理机。
2.信号量机制
信号量是一种解决进程同步与互斥的工具，主要有整型信号量、记录型信号量、信号量集机 制。最常用的信号量是整型变量。
信号量可分为两类：一类是公用信号量，用于实现进程间的互斥，初值等于1或资源的数目。 另一类是私用信号量，用于实现进程间的同步，初值=0或某个正整数。信号量S的物理意义是：当 S≥0时，奉示某资源的可用数；当S<0时，其绝对值表示阻塞队列中等待该资源的进程数。
3.P、V操作
PV操作是实现进程同步与互斥的常用方法，PV操作是低级通信原语，在执行期间不可分割。 其中，P操作表示申请一个资源，V操作表示释放一个资源。
P操作定义：S:=S-1,若S≥0，则执行P操作的进程继续执行；否则，若S<0，则置该进程为阻塞状态(因为无可用资源)，并将其插入阻塞队列。
V操作定义：S:=S+1，若S>0，则执行V操作的进程继续执行；否则，若S≤0，则从阻塞状态唤醒一个进程，并将其插入就绪队列，执行V操作的进程继续执行。
利用PV操作实现进程互斥的方法:令信号量mutex的初值为1，当进程进入临界区时执行P操作，退出临界区时执行V操作。
利用PV操作实现进程同步的方法：用一个信号量与消息联系起来。当信号量的值为“0”时表示希望的消息未产生，当信号量的值为非“0”时表示希望的消息己经存在。假定用信号量S表示某条消息，进程可以通过调用P操作测试消息是否到达，调用V操作通知消息已准备好。最典型的就是单缓冲区的生产者和消费者的同步问题。
四、进程调度算法
(1)先来先服务调度算法：按进程进入就绪队的先后次序选择可以占用处理器的进程。
(2)优先数调度算法：对每个进程确定一个优先数，进程调度总是让具有最高优先数的进程 先使用处理器。如果进程具有相同的优先数，则对这些有相同优先数的进程再按先来先服务的次序分配处理器。
(3)时间片轮转调度算法：把规定进程一次使用处理器的最长时间称为“时间片”。让就绪进程按就绪的先后次序排成队列，每次总是选择就绪队列中的第一个进程占用处理器，但规定只能使用一个“时间片”。如果一个时间片用完，进程工作尚未结束，则它也必须让出处理器给其他进 程使用，自己被重新排到就绪队列的末尾，等待再次运行。时间片轮转调度算法经常用在分时操作系统中。
(4）分级调度算法：由系统设置多个就绪队列，每个就绪队列中的进程按时间片轮转法占用 处理器。
五、死锁
1.产生死锁的原因
若系统中存在一组进程，它们中的每个进程都占用了某种资源，而又都在等待其中另一个进 程所占用的资源，这种等待永远不能结束，则说明系统出现了死锁。只要下面4个条件中有一个不具备，系统就不会出现死锁。
(1)互斥条件：某个资源在一段时间内只能由一个进程占有，不能同时被两个或两个以上的进程占有。
(2)不可抢占条件。进程所获得的资源在未使用完毕之前，资源申请者不能强行地从资嬋占 有者手中夺取资源，而只能由该资源的占有者进程自行释放。
（3）占有且申请条件。进程至少己经占有一个资源，但又申请新的资源；由于该资源巳被另 外进程占有，此时该进程阻塞；但是，它在等待新资源之时，仍继续占用已占有的资源。（注：也称为保持与等待条件。）
（4）循环等待条件。存在一组进程等待序列{P1,P2,…，Pn}，其中P1等待P2所占有的某一资源，P2等待P3所占有的某一资源，……，而Pn等待P1所占有的某一资源，形成一个进程循环等待环。
2.死锁的预防方法
①打破互斥条件；
②打破不可抢占条件；
③打破占有且申请条件。
【试题2-1】2013年5月真题10
假设某分时系统采用简单时间片轮转，当系统中的用户数为n，时间片为q时，系统对每个用户的响应时间T为（1）。
A.n B.q C.n * q D.n+q
解析：采用简单时间片轮转发，当系统中的用户数为n，时间片为q时，系统对每个用户的响应时间T为n*q【答案：(10)C】
【试题2-2】 2012年11月真题9
某企业有生产部和销售部，生产部负责生产产品并送入仓库，销售部从仓库取出产品销售。假设仓库可存放n件产品。利用PV操作实现他们之间的同步过程，如图2-2所示。
图中信号量S1和S2为同步信号量，初值分别为n和0；s是一个互斥信号量,初值为(9)。
A.D B.1 C.n D.-1
解析:信号量可分为两类：一类是公用信号量，用于实现进程间的互斥，初值等于1或资源的数目；另 一类是私用信号量，用于实现进程间的同步，初值等于0或某个正整数。
【答案：（9）B】
【试题2-3】 2010年5月真题6
若在系统中有若干个互斥资源R，6个并发进程，每个进程都需要2个资源R，那么使系统不发生死锁的资源R的最少数目为（6）。
A. 6 B.7 C. 9 D.12
解析：在极端情况下，假设6个并发进程都获得了一个资源。要避免死锁，则至少需要再增加一个资源。【答案：（6）B】
【试题2-4】 2010年11月真题9
假设系统中进程的三态模型如图2-3所示，图中的a、b和c的状态分别为（9）。
A.就绪、运行、阻塞 B.运行、阻塞、就绪
C.就绪、阻塞、运行 D.阻塞、就绪、运行
解析：在三态模型中，进程有运行、就绪和阻塞三种基本状态。一个进程正在等待某一事件而暂时停止，该进程处于阻塞状态。等待的事件发生时，阻塞状态的进程被唤醒并转换为就绪状态。进程由就绪态 到运行状态是由调度程序的调度引起的，当进程的时间片用完后进入就绪状态，等待下一次的调度。【答案：(9)A】
【考点2.3】
一、基本概念
1.绝对地址和逻辑地址
绝对地址：主存储器以字节为编址单位，每个字节都有一个地址与其对应。这些地址成为主存储器的“绝对地址”，由绝对地址对应的主存储空间称为“物理地址空间”。
逻辑地址：用户程序中使用的地址称为“逻辑地址”，由逻辑地址对应的存铐窆同赞导“逻 辑地址空间”。逻辑地址从0开始编址。
2.地址重定位
将程序地址空间中使用的逻辑地址变换成主存中的地址的过程称为地址重定位。重定位分为静态重定位和动态重定位。
静态重定位：在作业程序链接装入过程中随即进行的地址变换方式称为静态重定位或静态地址映射。
动态重定位：指在程序执行期间，随着每条指令和数据的访问自动连续地进行映射。
二、分页存储管理
1.分页原理
将一个进程的地址空间划分成若干大小相等的区域称为页。相应地，将主存空间划分成与页相同大小的若干物理块,称为块或页框架。在为进程分配主存时，将进程中若干页分别装入多个不邻接的块中。
2.地址结构
地址结构由两部分组成：前一部分为页号P；后一部分为偏移量W，即页内地址。图2-4中的地址长度为32位，其中0?11位为页内地址（每页的大小为4KB），12?31位为页号，所以允许地址空间的大小最多为1MB个页。
3.地址变换
系统为每个进程建立了一张页面映射表，简称页表，如图2-5所示。 第个页表中占一个表项，记录该页在内存中对应的物理块号。进程在执行时，通过查找页表，物理块号。可见，页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射。
三、分段存储管理
1.分段基本原理
作业的地址空间被划分为若干段，每个段定义了一组逻辑信息。每个段都有自己的名字，都是从零开始编址的一段连续的地址空间，段的长度由相应逻辑信息组的长度决定，因而各段长度不等，整 伞作业的地址空间是二维的。分段系统中地址结构如图2-6所示，其逻辑地址由段号（名)和段内地址两部分组成，在该地址结构中，允许一个作业最多能有256个段，每个段的最大长度为64K。
2.地址变换机构
在分段式存储管理系统中，为每个段分配一个连续的分区，而进程中的各个段可以离散地分配到内存中不同的分区中。在系统中为每个进程建立一张段映射表厂简称为“段表”,如图2-7所示。进程在执行中，通过查段表来找到每个段所对应的内存区。所以说，段表实现了从逻辑段到物理内存区的映射。
3.分页和分段的主要区别
分页对用户是不透明的，分段对用户是透明的。页是信息的物理单位，分页仅仅是由于系统管理的需要，而不是用户的需要；而段是信息的逻辑单位，它含有一组具有相对完整意义的信息，是出于用户的需要。
分段的大小任意，分页固定。分页的长度固定，分页系统把逻辑地址划分为页号和页内地 址两部分的功能，由机器硬件实现；而段的长度却不固定，由用户在编程时确定，或由编译程序在对源程序进行编译时，根据信息的性质来划分。
分页地址空间是一维的，而分段是二维的。分段存储管理有利于模块的动态链接、装入和分段共享。
四、虚拟存储管理
1.局部性原理
它是虚拟存储技术的理论基础，是指程序的执行往往呈现出高度的局限性，即程序执时往往 会不均匀地访问内存储器。程序的局限性表现为以下几个方面。
时间局部性：若一条指令被执行，则在不久的将来，它可能再被执行。
空间局部性：一旦一个存储单元被访问，那它附近的单元也将很快被访问。
2.虚拟存储器的定义
利用大容量的外存（通常是高速硬盘）来扩充内存，产生一个比有限的实际内存空间大得多的、逻辑的虚拟内存空间，以便能够有效地支持多道程序系统的实现和大型作业运行的需要，从而 增强系统的处理能力。当进程要求运行时，不是将它的全部信息装入内存，而是将其一部分先装入 内存，另一部分暂时留在外存。进程在运行过程中，要使用的信息不在内存时，发生中断，由操作系统将它们调入内存，以保证进程的正常运行。从用户角度看，该系统所具有的主存容量，将比实际主存容量大得多，人们把这样的存储器称为虚拟存储器。
虚拟存储器不仅是解决主存容量和存取速度矛盾的一种方法，而且也是管理存储设备的有效方法。
3.虚拟存储器的实现
在分页系统的基础上，增加了请求调页功能和页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统，即请求分页系统。请求分页机制是在纯分页的页表机制上形成的，由于只将应用程序的一部分调入主存，还有一部分仍在磁盘上，故需在页表中再增加若干项，如状态位、访问字段、辅存地址等供程序（数据）在换进、换出时引用。在请求分页系统中，每当所要访问的页面不在主存时，便要产生一个缺页中断， 请求操作系统将所缺页调入主存。与一般中断的主要区别在于：缺页中断在指令执行期间产生和处理 中断信号，而一般中断在一条指令执行完后检查和处理中断信号。缺页中断返回到该指令的开始重新 执行该指令，而一般中断返回到该指令的下一条指令执行。
在分段系统的基础上，增加了请求调段和分段置换功能所形成的段式虚拟存储系统，即请求分段系统。
4.替换算法
(1）最佳置换算法OPT
OPT是一种理论化的算法。该算法淘汰在访问串中将来再也不出现的或是在最长时间内不再访问的页。这样，淘汰掉的页将不会造成因需要访问该页而又需要把它调入的现象。这种最佳策略本身不是一种实际的方法，它的理论价值在于：用OPT算法的缺页率去评价其他算法的优劣。
(2)先进先出算法FIFO
FIFO总是选择作业中在主存驻留时间最长（即最老）的一页淘汰，即先进入主存的页先退出 主存。其理由是，最早调入主存的页，其不再被使用的可能性比最近调入主存的页要大。
(3)最近最久未使用置换算法LUR
LUR选择在最近一段时间内最久不用的页予以淘汰。这是最常用的页面置换算法。^
(4)最近未用置换算法NRU
NRU是将最近一段时间未弓丨用过的页面换出，它是一种011：的近似算法。
【考点2.4】设备管理
―、设备分类
(1）按工作特性分类
存储设备：辅助存储器，用来存储信息的设备。在物理上往往是按字符块组织的，因此也称块设备。
输入/输出设备：输入设备计算机用来接收来自外部世界信息的设备，如键盘、卡片输入 机等。输出设备是将计算机加工处理好的信息送向外部世界的设备，例如屏幕、打印机、卡片输出机等。由于输入/输出设备上的信息往往是以字符为单位组织的，所以也称字符设备。
（2）按使用性质分类
独占设备：在一段时词内，该设备只允许一个进程独占，如行式打印机、读卡机、磁带机。
共享设备：可由若干个进程同时共享的设备，例如磁盘机。
虚拟设备：利用某种养术耙独占设备改造成可由多:个进程共享的设备。
（3）按数据传输率分类 ：
低速设备：指传输速率为每秒钟凡个字节到数頁个字节的设备。典型的设备有键盘、鼠标、 语音的输入等。
中速设备：指传输速率在每秒钟數千字节至数万字节的设备。典型的设备有行式打印机、 激光打印机等。
高速设备：指传输速率在数十万个字节至数兆字节的设备。典型的设备有磁带机、磁盘机、 光盘机等。
二、DMA与缓冲技术
1. DMA技术
DMA（Directed Memory Access）的基本思想是：在外围设备和主存之间开辟直接的数据交换通路。在内存与输入输出设备间传送一个数据块的过程中，不需要CPU的任何干涉，只需要CPU在过程开始启动与过程结束时的处理，实际操作由DMA硬件直接执行完成。
2.缓冲技术
引入缓冲技术的目的是：缓和CPU和I/O设备间速度不匹配的矛盾;提高它们之间的并行性；减少对CPU的中断次数，放宽CPU对中断响应时间的要求。
缓冲技术可以采用硬件缓冲和软件缓冲两种。硬袢缓冲是利用专门的硬件寄存器作为缓冲区；软件缓冲是利用操作系统的管理，用主存中的一个或多个区域作为缓冲区，进而可以形成缓冲池。
三、Spooling系统
(1) Spooling技术：用一类物理设备模拟另一类物理设备的技术，可以将低速的独占设备改造 成一种可共享的设备，而且一台物理设备可以对应若干台虚拟的同类设备。Spooling系统的引入缓和CPU与设备速度的不均匀性，提高了CPU与设备的并行程度。
(2) Spooling系统的组成：“预输入程序”、缓输出程序”和“井管理程序”以及输入和输出井，如图2-8所示。
（3）Spooling系统的工作过程：Spooling系统将一个作业从进入系统到完成后撤离系统的全过程，划分成输入、处理和输出3个并发执行的过程。当用户作业要进入系统时，由Spooling系统的预输入程序将作业信息从物理输入设备上送到磁盘上指定区域（称为输入井〕。输入井中的作业有4种状态：
输入状态。作业的信息正从输入设备上预输入。
收容状态。作业预输入结束但未被选中执
执行状态。作业已被选中运行过程中，它可从输入井中读取数据信息,也可向输出井写信息。
完成状态。作业已经撤离，该作业的执行结果等待缓输出。
【考点2.5】文件管理
一、文件和文件系统
文件是信息的一种组织形式，是存储在辅助存储器上的具有标识名的一组集合。操系统中 由文件系统来管理文件的存储、检索、更新、共享和保护。文件系统包括两方面：一方面是负责管理文件的一组系统软件，另一方面是文件本身。
二、文件类型
根据文件的性质和用途,文件有多种分类方法:
按文件的用途，可以分为系统文件、’库文件和'用户文件等。
按信息保存期限分为临时文件、档案文件和永久文件。
UNIX系统将支件分为普遍文件、目录文件和设备文件（特殊文件）等。
按文件的保护方式可分为只读文件、读写文件、可执行文件和不保护文件等。
目前常用的文件系统类型有：FAT、VFAT、NTFS、Ext2、HPFS等。
三、文件的结构
文件的结构是指文件的组织形式，从用户观点所看到的文件组织形式，称为文件的逻辑结构;从实现观点考查文件在辅助存储器上的存放方式，常称为文件的物理结构。
（1）逻辑结构分为两种：无结构的字符流文件和有结构的记录文件。记录文件由记录组成， 即文件内的信息划分成多个记录，以记录为单位组织和使用信息。记录文件有顺序文件、索引顺序文件、索引文件和直接文件。
（2）物理结构是文件在存储设备上的存放方法。物理块是分配和传输信息的基本单位。常用的文件物理结构有：连续结构、链接结构、索引结构。
四、文件目录
文件控制块的集合，通常文件目录也被组织成文件，称为目录文件。文件系统一般采用一级目录结构、二级目录结构和多级目录结构。DOS、UNIX、WIN都是采用多级目录结构。
工作目录也称当前目录。在多级目录结构的文件系统中，文件的全路径名可能较长，也会涉及多次磁盘访问，为了提高效率，操作系统提供设置工作目录的机制，每个用户都有自己的工作目录，任 一目录节点都可以被设置为工作目录。一旦某个目录节点被设置成工作目录，相应的目录文件有关内容就会被调入主存，这样，对以工作目录为根的子树内任一文件的查找时间会缩短，从工作目录出发 的文件路径名称为文件的相对路径名。文件系统允许用户随时改变自己的工作目录。
五、存取方法和存取控制
1.文件的存取方法
文件的存取方法是指读写文件存储器上的一个物理块的方法。通常有顺序存取、随机存取和按键存取等。
2.文件存储空间的管理
文件存储空间的管理实质是对空闲块的组织和管理问题，它包括空闲块的组织、分配和回收等。常用的空间管理方法有位示图、空闲块表和空闲块链3种。
（1）空闲块表
将外存空间上一个连续未分配区域称为“空闲区”。操作系统为磁盘外存上所有空闲区建立一张空闲表，每个表项对应一个空闲区，空闲表中包含序号、空闲区的第一块号、空闲块的块数等信息。它适用于连续文件结构。
(2）位示图
在外存上建立一张位示图（bitmap），记录文件存储器的使用情况。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。文件存储器上的物理块依次编号为0，1，2，…， 假如系统中字长为32位，那么在位示图中的第一个字对应文件存储器上的0，1，2’…，31号物理块；第二个字对应文件存储器上的32，33，34，…，63号物理块；以此类推。这种方法的主要特点 是位示图的大小由磁盘耷间的大小（物理块总数〉决定，位示图的描述能力强，适合各种物理结构。
(3)空闲块链
每个空闲物理块中有指向下一个空闲物理块的指针，所有空闲物理块构成一个链表，链表的头指针放在文件存储器的特定位置上（如管理块中〉。
(4）成组链接法
在UNIX系统中，将空闲块分成若干组，每100个空闲块为一组，每组的第一个空闲块登记了下一组空闲块的物理盘块号和空闲块总数，假如一个组的第一个空闲块号等于0的话，意味着该组是最后一组，即无下一组空闲块。
六、文件使用
一般文件系统提供一组专门用于文件、目录的管理。如目录管理、文件控制和文件存取等命令。
(1)目录管理命令：如建立目录、显示工作目录、改变目录、删除目录（一般只可删除空目录）。
(2)文件控制命令：如建立文件、删除文件、打开女件、关扇文件、改文件名、改变文件属性。
(3)文件存取命令：如读写文件、显示文件内容、复制文梓等。
七、文件的共享和保护
1.文件的共享
文件共享是指不同的用户使用同一文件。文件的共享可以采用文件的绝对路径名（或相对路径名）共享同一支件。、
2.文件的保护
保护是指避免文件拥有者或其他用户有意或无意地使文件受到破坏。这两个问题涉及用户对 文件访问权限，即文件的访问控制。常见的文件访问控制方式有访问控制矩阵、访问控制表、用户权限表、口令和密码。
3.文件的安全
文件的安全是指文件的保密和保护，即限制未授权用户使用或破坏文件。常常在系统级、用户级、目录级和文件级上实施。
系统级：用户需注册登记并配有口令，每次使用系统时，都需要进行登录(login)，然后输入用户口令(password)方能进入系统。
用户级：系统对用户分类并限定各类用户对目录和文件的访问权限。
目录级：系统对目录的操作权限作限定，如读（R）、写（W）、查找（X）等。
文件级：系统设置文件属性来控制用户对文件的访问，如只读（RO)、执行（X）、读写 (RW)、共享（Sha）、隐藏（H）等。
对目录和文件的访问权限可以由建立者设置。除了限定访问权限，还可以通过加密等方式进行保护。
【试题2-5】 2012年11月真题8
设文件索引节点中有8个地址项，每个地址项的大小为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的大小均为1KB字节。若要访问的文件逻辑块号分别为5和518，则系统应分别采用（8）。
A.直接地#索引和二级间接地址索引 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. —级间接地址索引和一级间接地址索引 【答案：(8) C】
【试题2-6】 2010年11月真题8
在操作系统文件管理中,通常采用 （8) 来组织和管理外存中的信息。
A.字处理程序 B.设备驱动程序 C.文件目录 D.语言翻译程序
解析：在操作系统中，由文件管理系统实现；件的统一管理。文件系统采用按名存取，为了实现按名存取，系统采用文件目录为每个文件设置用于描述和控制文件的数据结构，对外存中的文件进行组织和管理。 【答案：（8）C】
【考点2.6】作业管理
―、基本概念
作业是用户在一次上机过程中，要求计算机所做的工作的集合。作业由程序、数据作业说明书3部分组成。其中作业说明书包括作业基本情况、作业控制、作业资源要求的描述，它体现用户的控制意图。
作业控制块JCB是记录该作业的有关信息。JCB是作业存在的唯一标志，主要包括作业名、作业状态、资源要求、作业控制方式、作业类型及作业优先组。
二、作业状态
作业的状态分为4种：提交、后备、执行和完成。
提交状态：用户向系统提交一个作业时，该作业所处的状态。
后备状态：用户作业经输入设备（如读卡机）送入输入井（磁盘〉中存放，等待进入内存时所处的状况。此时，该作业的数据已转换成内部的机器可读的形式，并且作业请求资源等信息也交给了操作系统。
执行状态：作业分配到所需的资源，被调入内存，并且在处理机（CPU）上执行相应的程序时所处的状况。此时该作业真正处于活动状况。
完成状态：作业完成了计算任务，结果由打印机输出，最后由系统回收分配给它的全部资源，准备退出系统时的作业状况。
作业的状态及转换如图2-9所示。
图2-9作业调度与进程调度
三、作业调度算法
先来先服务(FCFS)：最简单的算法，它按照作业到达先后次序来挑选作业，先进入的作业优先被挑选。
短作业优先（SJF）：作业的长短是以要求运行的时间来衡量的。最短作业优先算法总是 优先调度要求运行时间最短的作业，把它作为下一次服务的对象。
响应比高优先（HRN）:响应比高的作业优先启动。定义响应比为
其中，作业响应时间为作业进入系统后的等候时间与作业的执行时间之和，因此
优先级调度算法：为每个作业确定一个优先数，资源能满足且优先数高的作业优先被选取， 当几个作业有相同优先数时，对这些具有相同优先数的作业再按照先来先服务算法进行调度。
均衡调度算法:根据作业对资溽的要求进赞分类，从各类作业中去挑选，尽可能地使得使用不同资源的作业同时执行。
