## 简介

建站可能是因为热爱，但生活需要Money。

建站一个常见的搞钱方式就是接广告，Google的Adsense广告集成相对容易。本文就记录一下主要使用`VanBlog`原生的功能点集成GoogleAdsense广告。

**本文使用的VanBlog版本为`v0.52.0`。**

<div class="article-ads"></div>


## 注册开通GoogleAdsense

这个就不详细说明了，简要说一下步骤吧：
1. [注册Google帐号](https://accounts.google.com/signup/v2/webcreateaccount?biz=false&cc=SG&dsh=S1779411376%3A1682069492985185&flowEntry=SignUp&flowName=GlifWebSignIn&ifkv=AQMjQ7SKPzVDZeNBVKrk1Fmt2umoS9i6jUrPcaE5ew81jlgzkKylBKvdSD5oMbQlpJiaykbRFYQ1Tw)
2. [开通Google Adsense](https://adsense.google.com/start/)
3. 填写你的个人信息、收款信息等，收款信息较为重要，Google一般会根据你填写的地址邮递收益支票。
4. 在Google Adsense中绑定你的网站（域名）`（此步需要配置DNS验证）`

通过以上四步，完成网站认证后，算是完成了广告投放的前置工作。后面就需要实际操作将广告添加到网站中了。

## 添加广告到网站

Google提供的广告常用的有两种：自动广告、手动广告（自定义广告）。无论哪种广告添加到网站，简单来讲都可以为两步：
1. 生成广告脚本
2. 将广告脚本插入到网站页面

此处是一个手动插入的文章内广告：

<div class="article-ads"></div>

### 自动广告

#### 生成自动广告脚本

自动广告是Google提供的最简单的广告方式如果你已经完成了前置工作，在下图页面可以直接获取相关的自动广告脚本，其中广告细节设置包括：广告形式、广告位置、广告启停等。

![VanBlog集成/接入GoogleAdsense广告](https://images.oldmoon.top/images/dingdangdog/dingdangdog1682311447397.jpg)

点击上图【获取代码】后，可以弹出脚本信息及使用的相关说明，如下图：

![VanBlog集成/接入GoogleAdsense广告](https://images.oldmoon.top/images/dingdangdog/dingdangdog1682311763230.jpg)

#### 配置自动广告脚本

找到脚本后，将脚本复制，即可到自己的VanBlog后台进行配置，配置时使用的功能是：【站点管理】→【系统设置】→【客制化】。`PS：脚本不要直接使用本文中的哦！那是我的广告脚本。。。`

现在【客制化】中有：自定义CSS、自定义Script、自定义Html（Body）、自定义Html（Head）。在老版本的VanBlog中只有自定义CSS和自定义Script，所以需要将脚本在自定义Script进行配置，而且配置内容需要稍微处理一下，新版本直接在自定义Html（Head）中配置即可。

1. 自定义Html（Head）

在自定义Html（Head）中将谷歌提供的脚本直接粘贴到输入框中即可，如下图。

![VanBlog集成/接入GoogleAdsense广告](https://images.oldmoon.top/images/dingdangdog/dingdangdog1682312854136.jpg)

2. 自定义Script

**仅推荐没有`自定义Html（Head）`功能的VanBlog版本使用！**

在自定义Script中加入如下配置（注意改成你自己的广告脚本）

脚本前加个`</script>`，脚本后加个`<script>`

```html
</script>
<script async src="https://pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js?client=ca-pub-8842635629279684" crossorigin="anonymous"></script>
<script>
```

#### 拓展

无论你开不开启自动广告，都推荐在`自定义Html（Head）`中配置如下脚本，也就是[配置自动广告脚本](#配置自动广告脚本)中的`1.自定义Html（Head）`，至于原因，咱们下面再说。（**注意将脚本改为你自己的广告脚本**）

```html
<script async src="https://pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js?client=ca-pub-8842635629279684" crossorigin="anonymous"></script>
```

### 手动广告（自定义广告）

> 以下内容建立在VanBlog高版本（含有`自定义HTML（body）`功能的版本）下，以`自定义侧边栏广告`为例介绍配置过程。低版本应该也能够实现，但可能相对麻烦，所以如果你的版本较低，建议升级！

#### 获取手动广告脚本

手动广告需要先创建，再获取脚本，如下图进入【按广告单元】设置页面，选择展示广告、信息流广告等四种广告类型中的一种，进行广告创建。

其中本人常用的是【展示广告】、【文章内嵌广告】。

![VanBlog集成/接入GoogleAdsense广告](https://images.oldmoon.top/images/dingdangdog/dingdangdog1682314739161.jpg)

简单介绍一下展示广告和文章内嵌广告：
- 展示广告：可以自定义广告大小、长宽，如自定义侧边栏广告。
- 文章内广告：可以自适应文章内容长宽，看起来像是文章内的图片一样。

创建完广告后，点击获取代码即可进入脚本页面，如下图：

![VanBlog集成/接入GoogleAdsense广告](https://images.oldmoon.top/images/dingdangdog/dingdangdog1682314952278.jpg)

![VanBlog集成/接入GoogleAdsense广告](https://images.oldmoon.top/images/dingdangdog/dingdangdog1682315066323.jpg)

咱们使用HTML类型的代码即可。

#### 配置手动广告脚本

获取到脚本后，可以先观察一下脚本的内容，如下：

```html
<script async src="https://pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js?client=ca-pub-8842635629279684"
     crossorigin="anonymous"></script>

<ins class="adsbygoogle"
     style="display:inline-block;width:200px;height:500px"
     data-ad-client="ca-pub-8842635629279684"
     data-ad-slot="9778797459"></ins>
<script>
     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
</script>
```

经过测试，该脚本可以拆分成三部分，并且可以独立配置：
1. 谷歌广告单元脚本引入

```html
<script async src="https://pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js?client=ca-pub-8842635629279684"
     crossorigin="anonymous"></script>
```

该部分脚本细心地朋友可能会发现，与【自动广告】的脚本是一样的，所以才有了上面[拓展](#拓展)中的说明。

所以此部分参考[自动脚本的配置](#配置自动广告脚本)即可，不再详细说明。

2. 广告容器

```html

<ins class="adsbygoogle"
     style="display:inline-block;width:200px;height:500px"
     data-ad-client="ca-pub-8842635629279684"
     data-ad-slot="9778797459"></ins>
```

该部分脚本，简单理解就是一个html元素，用于存放Google广告图片的（`虽然广告一般不仅仅是简单的图片，但这么理解也没啥大问题`）。

所以该部分脚本放置在您想要插入广告的页面源码中即可。在VanBlog中推荐在自定义HTML（Body）中配置，如下图：

![VanBlog集成GoogleAdsense广告](https://images.oldmoon.top/images/dingdangdog/dingdangdog1682315673768.jpg)

**提示：图中通过一个侧边栏广告标签（自定义标签）插入了两个广告位，并且使用css的`position`调整了每个广告的位置。**

3. 广告刷新（显示）脚本

```html
<script>
     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
</script>
```

**该部分脚本需要在以上两部分脚本配置完毕后，再使用，否则会报错。** 其作用可以理解为：获取谷歌广告内容，并在广告位中插入广告内容。

该部分脚本推荐在自定义Script中配置，如下图：

![VanBlog集成/接入GoogleAdsense广告](https://images.oldmoon.top/images/dingdangdog/dingdangdog1682315899506.jpg)

因为上面设置了两个广告容器，所以该部分脚本也要使用两遍，原因自己体会吧~~~

## 总结

经过以上介绍，你应该可以使用VanBlog系统自带的功能完成一些简单的谷歌广告接入。并且应该能了解到，自定义广告的脚本可分为三部分：1.谷歌广告引入，2.广告容器设置，3.广告刷新（显示）。

### 拓展：文章内嵌广告

谷歌的【文章内嵌广告】也较常用，但VanBlog文章前台页面是后端渲染的，出于安全性等方面的考虑，所以禁用了文章正文嵌入脚本的部分功能，导致直接在写文章时将广告嵌入文章正文一般是无法展示的。但由于VanBlog后台提供了丰富的客制化功能，也可以实现【文章内嵌广告】的接入。

此处就不详细介绍了，只提出简单的实现思路，具体实现欢迎大家讨论：
1. 在客制化中将广告位插入到正文中，如：`innerHTML`。
2. 页面加载时，获取页面的广告位数量，按照数量循环刷新，防止部分广告未渲染。

**PS：VanBlog作者真是太棒了，有问必答有求必应，妥妥的劳模，赞！**
 
## ads.txt 的坑

虽然使用VanBlog经过以上步骤，你可以简单快速完成谷歌广告的接入，但还是有一个坑是目前VanBlog无法独自完成的，那就是`ads.txt`文件的处理。

官方指南：[ads.txt指南](https://support.google.com/adsense/answer/7532444?hl&sjid=2395357316123191762-AP)

具体`ads.txt`的作用可以查阅指南，这里说一下直观的要求。

比如我的网站是`https://oldmoon.top`，那么Google AdSense建议通过`https://oldmoon.top/ads.txt`可以访问并显示他提供给你的内容（`在Google AdSense可以下载你的ads.txt文件`）。

我的做法是，关闭VanBlog自带的HTTPS解析功能，使用`Nginx Proxy Manager`自己代理`https://oldmoon.top`到VanBlog系统，并配置独立的拦截`/ads.txt`，将其请求转发到另一个`Nginx`，用于访问`ads.txt`文件。

当然如果你有更好的解决方案，欢迎在评论中讨论！

### 其他建议

1. 不要刷网站的广告访问量，小心被封号；
2. 不要发布歧视、煽动战争等等有害言论，小心被停止广告推送；
3. 其他请自行查阅谷歌广告规范~

## 赞助

如果你觉得本文对你有用，想要给作者一些赞助，可以动动小手点击下方广告给予支持，万分感谢~

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网站接入GoogleAdsense广告（VanBlog版）

## 总结

前面的几个章节，我们学习了操作系统相关的众多考点，这里给大家整理一下这些考点的清单：

|考点|考题类型|分值|出现概率|文章|
|----|----|--|--|------|
|操作系统概念|理论|1|低|软考知识点10|
|进程|理论|1|低|软考知识点10|
|线程|理论|1|低|软考知识点10|
|进程调度模型|理论、计算|1-2|中|软考知识点11|
|PV操作|理论|1|中|软考知识点11|
|PV模型与信号量|理论、计算|1-3|高|软考知识点11|
|死锁|理论、计算|1|低|软考知识点12|
|进程资源图|理论|1|低|软考知识点12|
|存储方式分类|理论|1|低|软考知识点13|
|段式存储|理论、计算|1|低|软考知识点13|
|页式存储|理论、计算|1-2|中|软考知识点13|
|磁盘的组成|理论|1|低|软考知识点14|
|磁盘读取时间|理论、计算|1-2|中|软考知识点14|
|磁盘读取方式（移臂调度）|理论、计算|1-2|中|软考知识点14|
|IO管理软件分层|理论|1|中|软考知识点15|
|文件相关概念|理论|1|中|软考知识点15|
|文件索引分层|理论、计算|1-2|中|软考知识点15|
|作业管理|理论|1|低|未讲到的其他知识|

同学们可以参考本表格进行针对性学习。

## 声明

本表格仅是个人总结内容，不保证与考试内容完全相符！

软考知识点总结2：操作系统相关知识

## 简介

今天主要介绍一下IO管理软件和文件管理相关知识，因为IO管理软件这个知识点很小，所以在这里一并介绍。

文件管理相关的知识考点较为分散，一般都是概念理解型题目，注意理解即可，主要考点有：
1. 文件概念；
2. 树形结构（相对路径、绝对路径）；
3. 位示图；
4. 索引文件。



## IO管理软件

IO管理软件是操作系统的重要组成部分，主要负责管理计算机系统中的输入输出设备。常见的考点包括IO管理的基本概念、分层结构及每个层次的具体作用。以下是IO管理软件的分层结构及每个层次的作用：
- 用户层（`User Level`）
- 设备独立性层（`Device-Independent Software Layer`）
- 设备驱动程序层（`Device Drivers Layer`）
- 中断处理层（`Interrupt Handlers Layer`）
- 硬件层（`Hardware Layer`）

### 用户层

用户层是应用程序和操作系统交互的层次。应用程序通过系统调用来请求IO操作，向操作系统提交IO请求，并接收IO操作完成后的数据。用户层的主要工作：
1. 提供用户接口，使用户程序能够请求IO操作。
2. 处理高层次的IO操作，如文件读写、网络通信等。

### 设备独立性层

设备独立性层提供设备无关的IO操作接口，使应用程序无需关心具体的设备细节。负责实现设备独立的功能，如缓冲区管理、错误处理和设备分配。设备独立性层的主要工作：
1. 设备分配：管理设备的分配和释放，确保设备的合理使用。
2. 缓冲区管理：管理IO缓冲区，确保数据在设备和内存之间的有效传输。
3. 错误处理：处理IO操作中的错误，提供统一的错误报告机制。

### 设备驱动程序层

设备驱动程序是设备无关性层和硬件层之间的桥梁，负责实现设备特定的操作。直接与硬件设备进行交互，执行具体的IO操作。设备驱动程序层的主要工作：
1. 初始化设备：在系统启动时对设备进行初始化，使其进入可用状态。
2. 执行IO操作：实现设备特定的读写操作，将高层次的IO请求转换为设备特定的命令。
3. 中断处理：处理设备发出的中断信号，通知操作系统IO操作的完成情况。

### 中断处理层
中断处理层负责处理来自硬件设备的中断请求，确保系统及时响应设备的状态变化。中断处理程序在设备操作完成后被触发，负责处理和清理中断。中断处理层的主要工作：
1. 保存上下文：在处理中断时保存当前的CPU状态，以便中断处理完成后恢复。
2. 处理中断：根据中断类型执行相应的处理操作，如读取数据、更新状态等。
3. 恢复上下文：中断处理完成后恢复CPU状态，继续执行被中断的程序。

### 硬件层

硬件层是物理设备本身，负责实际的数据传输和控制操作。包括各种输入输出设备，如磁盘、打印机、网络接口等。硬件层的主要工作：
1. 设备控制：硬件层执行具体的控制操作，如读写磁盘、发送网络数据等。
2. 数据传输：实现数据在设备和系统之间的物理传输。

## 文件管理

### 文件的概念

文件是数据集合的逻辑单元，是计算机存储信息的基本单位。每个文件都有一个文件名和文件属性，属性包括文件类型、大小、创建时间、修改时间、权限等。

> 拓展：文件可以类比现实世界的书籍、纸张、文件等信息集合，这些信息在计算机中，可以统称为“文件”。

### 树形结构

文件系统通常采用树形目录结构，以根目录为起点，向下扩展为多个子目录和文件。树形结构的文件地址表示方式，一般有两种：
- 相对路径：从当前工作目录出发，指向目标文件或目录的路径。
- 绝对路径：从根目录出发，完整地描述文件或目录的路径。

例题：以Linux系统为例，在当前目录为 `/home/user` 的情况下，文件 `docs/report.txt` 的相对路径为 `docs/report.txt`，绝对路径为 `/home/user/docs/report.txt`。

> 拓展：在Linux系统中，一个系统一般只有一个根目录：`/`，但Windows系统略有不同，因为Windows系统中的文件管理默认是分区的，也就是常见的 `C / D / E` 这些盘符，根目录也就有了多个，即 `C / D / E` 等。 

### 位示图

位示图是一种空间管理方法，利用位图来记录磁盘块的使用情况，其中“位”可以认为是“比特位”。每个磁盘块对应位图中的一位，1 表示已使用，0 表示空闲。

位示图中还有一个“字”的概念，假设一个字有8个比特位，即一个字可以表示8个磁盘块是否可以使用。

注意：“字”一般默认从 1 开始编号，而“位”一般默认从 0 开始编号。

考试中，可能会告诉你一个“字”的位长，然后给出一些磁盘块序号，从而求取其位置在第几个字的第几位，总而言之也是简单的数学计算，注意审题即可。

### 索引文件

索引文件通过索引表来管理文件，索引表记录文件中每个逻辑块对应的物理块位置。索引表可以是单级索引、多级索引或组合索引。

#### 多级索引

多级索引（`Multilevel Indexing`）是一种分层次管理文件数据块的方法。一级索引表记录指向二级索引表的指针，二级索引表记录指向三级索引表的指针，依此类推，直到最后一级索引表记录指向实际数据块的指针。

假设一个文件系统采用多级索引方式来存储文件，索引表的结构如下：

1. 一级索引表（一级指针）：包含指向二级索引表的指针，每个指针指向一个完整的二级索引表。一级索引表的大小决定了可以有多少个二级索引表。
2. 二级索引表（二级指针）：包含指向三级索引表的指针，每个指针指向一个完整的三级索引表。二级索引表的大小决定了可以有多少个三级索引表。
3. 三级索引表（三级指针）：包含指向实际数据块的指针，每个指针指向一个完整的数据块。三级索引表的大小决定了可以管理多少个数据块。

示例：假设每个索引表最多可以包含 256 个指针，一个数据块的大小是 4 KB。我们有一个大文件需要多级索引来存储。
由以上数据，我们可以得到如下几个结论：
1. 文件大小和数据块数量：假设文件大小为 4 MB。每个数据块为 4 KB，因此文件需要 `4MB / 4KB = 1024` 个数据块。
2. 一级索引表：假设一个一级索引表可以包含 256 个指针，因此它可以指向 256 个二级索引表。
3. 二级索引表：每个二级索引表也可以包含 256 个指针，因此它可以指向 256 个三级索引表。
4. 三级索引表：每个三级索引表可以包含 256 个指针，因此它可以指向 256 个数据块。

多级索引的优缺点

- 优点：扩展性好：适用于非常大的文件，因为可以通过增加索引级别来管理更多的数据块。灵活性高：可以根据文件的大小动态调整索引级别。
- 缺点：索引表占用空间：多级索引需要额外的索引表存储空间。查找时间增加：需要多次访问索引表才能找到实际的数据块，增加了查找时间。

#### 例题：计算多级索引表的数量
题目：一个文件系统采用三级索引来管理文件。假设每个索引表最多包含 256 个指针，每个数据块的大小是 4 KB。现在有一个大小为 100 MB 的文件。请计算该文件需要的多级索引表的数量。

解答步骤：

1. 计算数据块数量：

> 已知：文件大小为 100 MB，数据块大小为 4 KB。  
> 计算文件需要的数据块数量：  
> 数据块数量 = `100MB / 4KB` = `100 × 1024KB / 4 KB` = `25600` 个数据块

2. 计算三级索引表的数量：

> 已知：每个三级索引表可以包含 256 个指向数据块的指针。  
> 需要的三级索引表数量：  
> 三级索引表数量 = `25600 / 256` = `100` 个三级索引表

3. 计算二级索引表的数量：

> 已知：每个二级索引表可以包含 256 个指向三级索引表的指针。  
> 需要的二级索引表数量：  
> 二级索引表数量 = `100 / 256` = `0.39` = `1` 个二级索引表

4. 计算一级索引表的数量：

> 已知：每个一级索引表可以包含 256 个指向二级索引表的指针。  
> 需要的一级索引表数量：  
> 一级索引表数量 = `1 / 256` = `0.004` = `1` 个一级索引表

答案：该文件需要的多级索引表数量为：`100` 个三级索引表；`1` 个二级索引表；`1` 个一级索引表

软考知识点15：文件管理相关知识

## 简介

关于磁盘的考试题目并不常见，但是也有一定的概率出现。磁盘的考点主要有：
1. 磁盘的组成；
2. 磁盘读取时间计算（根据题意计算，很简单）；
3. 移臂调度算法；



## 磁盘的组成

从表面来说，磁盘内部有以下几个组成部分需要牢记：

- 盘片（`Platter`）：盘片是磁盘存储数据的主要介质，通常是由铝或玻璃制成的圆形薄片，表面涂有磁性材料。数据通过磁化盘片表面的微小区域来进行存储。
- 盘面（`Surface`）：每个盘片有两个表面（上表面和下表面）。每个表面都可以用来存储数据。
- 磁头（`Read/Write Head`）：磁头位于磁盘的臂架（`Arm`）上，负责读写数据。通过在盘片表面上方移动，磁头可以在不同位置读取或写入数据。
- 主轴（`Spindle`）：主轴是一种旋转轴，所有的盘片都安装在主轴上。通过电动机驱动，使盘片高速旋转，通常达到每分钟数千转（`RPM`）。

除以上几个主要部分外，还有一些比较抽象的部分，了解即可：

- 轨道（`Track`）：轨道是盘片表面上的同心圆，每个轨道被分成若干扇区。轨道是数据存储的基本单位，磁头在轨道上移动读取或写入数据。
- 扇区（`Sector`）：扇区是轨道上的一个固定长度的存储单元，通常为`512字节`或`4KB`。扇区是数据存取的基本单位，操作系统按扇区来读写数据。
- 缓存（`Cache/Buffer`）：缓存是一种高速存储器，位于磁盘和主机之间。用于临时存储数据，提高读写速度和效率。
- 控制电路（`Controller Electronics`）：控制电路包括磁盘控制器和接口电路。负责磁盘的读写操作、数据传输和错误校验等。
- 接口（`Interface`）：接口是磁盘与计算机系统之间的数据传输通道。常见接口包括`SATA`、`SAS`、`NVMe`等，用于连接磁盘与主板或其他控制器。
- 保护外壳（`Enclosure`）：外壳是保护磁盘内部组件的外部结构。防止灰尘、湿气和物理损伤等环境因素对磁盘的影响。

这些部分共同协作，使得磁盘能够高效地存储和读取数据，广泛应用于各种计算机系统中。在软考中，了解这些基本结构和作用有助于理解磁盘工作原理和性能优化。

## 磁盘读取时间

一般认为，磁盘读取数据的时间包括以下几个主要组成部分：
1. 寻道时间：需按照数据存储轨道的时间。
2. 扇区读取时间：找到并读取扇区中数据的时间。
3. 数据传输时间：将读取到的数据传出到内存的时间。

**注意：以上几个时间是考试中常见的几个组成部分，当然实际上读取数据并不仅仅是由这些部分组成，所以还是要根据题意再去计算，一般就是小学难度的加减乘除，注意读题即可！**

## 移臂调度算法

移臂调度算法用于磁盘访问过程中优化磁头移动顺序，以减少寻道时间和提高磁盘效率。常见的移臂调度算法有以下几种：

- 先来先服务（FCFS，First-Come, First-Served）
- 最短寻道时间优先（SSTF，Shortest Seek Time First）
- 扫描算法（SCAN）
- 循环扫描（C-SCAN，Circular SCAN）
- 循环提升扫描（C-LOOK）

### 先来先服务

- 概念：按照请求到达的先后顺序进行磁头调度。
- 优点：简单易实现，不需要复杂的算法。
- 缺点：性能较差，可能会导致长时间的寻道延迟（即“队尾效应”）。
- 使用场景：适用于简单的磁盘调度场景，或者系统负载较轻的情况下。

### 最短寻道时间优先
- 概念：优先处理距离当前磁头位置最近的请求。
- 优点：相对减少了平均寻道时间，提高了效率。
- 缺点：容易导致“饥饿”现象，远离当前磁头位置的请求可能长期得不到服务。
- 使用场景：适用于系统负载较轻、请求比较均匀的情况下。

### 扫描算法
- 概念：磁头在磁盘上向一个方向移动，处理途中所有的请求，直到到达某个端点，然后反向移动，重复这一过程。
- 优点：相对于FCFS和SSTF，减少了磁头移动的范围，提高了效率。
- 缺点：端点处的请求可能会等待较长时间。
- 使用场景：适用于请求较多且比较分散的情况下，如传统硬盘的文件系统操作。

### 循环扫描
- 概念：磁头在一个方向上移动处理请求，到达端点后迅速返回起始端，再次向相同方向移动处理请求。
- 优点：平均响应时间更稳定，避免了端点处请求长时间等待的问题。
- 缺点：返回起始端的过程中会有额外的无用移动时间。
- 使用场景：适用于对响应时间一致性要求较高的系统。

### 循环提升扫描
- 概念：类似于C-SCAN，但磁头只移动到最后一个请求的位置，然后直接返回起始端，减少了无用的磁头移动。
- 优点：进一步减少了无用的磁头移动，提高了效率。
- 缺点：实现相对复杂。
- 使用场景：适用于高性能存储系统，如数据库管理系统。

### 常见使用场景

常见使用场景：
- 最短寻道时间优先(`SSTF`)：适用于磁盘请求较少或相对均匀的场景。
- 扫描算法(`SCAN`)：广泛应用于多用户操作系统的文件系统中。
- 循环提升扫描(`C-SCAN`)：适用于需要一致响应时间的高性能存储系统，如大型数据库服务器。

在实际应用中，选择合适的移臂调度算法可以显著提升磁盘的性能和响应速度。`SSTF`、`SCAN`和`C-SCAN`是最常用的算法，它们在不同的使用场景中各有优势。根据系统的具体需求和特点，选择适合的算法可以有效地优化磁盘访问效率。

软考知识点14：磁盘管理相关知识

## 简介

段式存储和页式存储是计算机系统中用于管理内存的一些重要技术，尤其是在内存管理和虚拟内存机制中。

这部分考点可能会考察概念的理解，也可能会出现部分需要计算的题目。



## 段式存储
**段式存储（Segmentation）** 是一种内存管理方案，它将程序和数据划分为若干个段（Segment）。每个段有一个段号和一个段内地址。

段式存储的主要特点和考点包括：

### 基本概念

- 段（Segment）：一个段是一段逻辑上相关的内存区域，例如一个程序模块、数据数组、堆栈等。每个段都有一个段号和段内地址。
- 段表（Segment Table）：段表存储每个段的起始地址和长度，用于地址转换。

### 地址转换

逻辑地址由段号和段内地址组成。地址转换通过查段表实现，将逻辑地址转换为物理地址。地址转换公式：
> 物理地址 = 段基址 + 段内地址

### 优缺点

- 优点：支持用户视角的逻辑内存划分，提高程序模块化和共享性。每个段可以有不同的保护和共享属性，提高安全性。
- 缺点：内存碎片问题：段的大小不同，容易产生外部碎片。段表开销：需要维护段表，增加内存管理的复杂度。

## 页式存储

**页式存储（Paging）** 也是一种内存管理方案，它将内存划分为固定大小的页（Page）和页框（Frame）。

### 基本概念

- 页（Page）：逻辑内存划分为固定大小的块，称为页。
- 页框（Frame）：物理内存也划分为固定大小的块，称为页框。
- 页表（Page Table）：页表存储每个页对应的页框号，用于地址转换。

### 地址转换

逻辑地址由页号和页内偏移组成。地址转换通过查页表实现，将逻辑地址转换为物理地址。地址转换公式：
> 物理地址 = 页框基址 + 页内偏移

### 优缺点

- 优点：解决了内存碎片问题：页和页框大小固定，有效减少了外部碎片。内存利用率高：物理内存可以分散存放，内存利用率提高。
- 缺点：页表开销：每个进程都有一个页表，增加了内存管理的开销。地址转换开销：每次内存访问都需要通过页表进行地址转换，可能影响性能。

## 段页式存储
**段页式存储（Segmented Paging）** 结合了段式存储和页式存储的优点。

### 基本概念

- 逻辑内存先划分为段，每个段再划分为页。
- 需要维护段表和每个段对应的页表。

### 地址转换

- 逻辑地址包含段号、页号和页内偏移。
- 地址转换过程：先查段表获取段基址，再查段对应的页表获取页框基址，最后计算物理地址。

### 优点

1. 结合了段式存储的逻辑划分和页式存储的固定大小分块，提高内存管理效率。
2. 既减少了内存碎片问题，又支持灵活的内存保护和共享。

## 应考建议
在《软件设计师》考试中，关于段式存储和页式存储的考点主要包括：

- 基本概念和术语：理解段、页、页框、段表、页表等基本概念。
- 地址转换过程：掌握段式存储和页式存储的地址转换过程和公式（几乎不考）。
- 优缺点对比：能够对比段式存储和页式存储的优缺点，以及它们在实际应用中的适用场景。
- 综合应用：理解段页式存储的原理和优势，能解释其工作机制。

### 例题（难）

在一个页式存储管理系统中，假设逻辑地址空间为 `16` 位，页大小为 `4KB`。已知某个逻辑地址为 `0x3A45`，请计算该地址存储在物理内存的哪个页框中，假设页表如下：

|逻辑页|物理页|
|----|----|
| 0 | 3 |
| 1 | 5 |
| 2 | 1 |
| 3 | 7 |
| 4 | 2 |
| 5 | 6 |
| 6 | 4 |
| 7 | 0 |

#### 解答过程

1. 确定页大小和页号

页大小为 `4KB`，即 `2^12` 字节。因此，逻辑地址的低 `12` 位为页内偏移，高 `4` 位为页号。
逻辑地址为 `0x3A45`（`16` 进制），转换为二进制为：`0011 1010 0100 0101`。

2. 提取页号和页内偏移：

页号：高 `4` 位 `0011`，即 `3`（十进制）。
页内偏移：低 `12` 位 `1010 0100 0101`，即 `0xA45`（十进制为 `2629`）。

3. 查找页表：

页表显示页 `3` 映射到页框 `7`。

4. 计算物理地址：

物理页框号为 `7`，物理页框基地址为页框号乘以页大小。
页大小为 `4KB`，即 `4096` 字节。
页框基地址 = `7 × 4KB` = `7 × 4096` = `28672`（十进制）或 `0x7000`（`16` 进制）。

5. 计算最终物理地址：

物理地址 = 页框基地址 + 页内偏移。
物理地址 = `0x7000 + 0xA45 = 0x7A45`。

6. 答：
逻辑地址 `0x3A45` 对应的物理地址是 `0x7A45`。该地址存储在物理内存的页框 `7` 中。

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