文件IO

知识点补给

1.FAT32与NTFS文件系统的区别？

答：NTFS和FAT32是两种不同的文件系统格式，它们在功能、安全性和性能等方面存在一些区别。

1、功能和性能：NTFS是一种高度可恢复的文件系统，具有许多高级功能，如数据恢复、加密、压缩、磁盘配额等。相比之下，FAT32文件系统在功能和性能方面较为有限。

2、磁盘分区大小：NTFS支持的磁盘分区大小最大可达2TB（2048GB），而FAT32支持的分区大小最大为32GB。因此，对于需要使用大容量磁盘的用户来说，NTFS是更好的选择。

3、单个文件大小：NTFS突破了单个文件4GB的容量限制，目前来说似乎没容量限制，只要硬盘空间容量有多大，那么就NTFS就可以分到多大。而FAT32在实际运行中不支持单个文件大于4GB的文件，一旦超过容量限制那么系统就会提示磁盘空间不足。

4、安全性：NTFS提供了更高级的安全功能，可以对文件和文件夹进行加密和权限设置，而FAT32则不具备这样的安全功能。在NTFS下，用户可以对电脑用户对该格式下所有的文件夹、文件进行加密、修改、运行、读取目录及写入权限的设置。此外，在磁盘分区下任意文件夹或文件上右键属性，在高级属性窗口中勾选中加密内容以便保护数据即可做到加密。

5、碎片和空间利用：随着时间的推移和使用次数的增加，文件可能会产生碎片。从FAT16的文件系统格式，到之后的FAT32然后再到现在的NTFS文件系统格式，从磁盘分区的格式不同，那么所产品的磁盘碎片也是越来越小。

6、磁盘配额：NTFS支持磁盘配额，可以在一个NTFS分区上为不同用户设置不同的磁盘空间配额，而FAT32不支持磁盘配额。

7、文件恢复：NTFS具有更好的文件恢复功能，可以恢复意外删除或格式化的文件，而FAT32的文件恢复功能相对较弱。

8、压缩和加密：NTFS支持文件和文件夹的压缩和加密，而FAT32不支持。

9、日志记录：NTFS支持事务日志记录，可以记录对文件系统的更改，而FAT32不支持。

10、文件链接：NTFS支持硬链接和符号链接，而FAT32不支持。

11、文件访问控制：NTFS支持更复杂的文件访问控制，可以针对不同用户或用户组设置不同的访问权限，而FAT32不支持。

12、安全性：NTFS具有更高的安全性，可以防止恶意软件或黑客对文件进行修改或删除，而FAT32的安全性相对较低。

综上所述，NTFS和FAT32在功能、性能、磁盘分区大小、单个文件大小、安全性和碎片和空间利用等方面存在显著差异。因此，在选择文件系统格式时，需要根据实际需求和使用场景进行选择。如果需要使用大容量磁盘并需要高级安全功能和数据恢复能力，则建议使用NTFS文件系统。如果只需要一个简单的文件系统用于存储少量数据，并且不需要高级功能，则FAT32文件系统可能是一个更好的选择。

2.MMU的概述和作用

MMU（Memory Manager Unit），中文名是内存管理单元，它是中央处理器（CPU）中用来管理虚拟存储器、物理存储器的控制线路，同时也负责虚拟地址映射为物理地址，以及提供硬件机制的内存访问授权，多用户多进程操作系统。

• 1 虚拟地址到物理地址的映射。MMU负责将应用程序生成的逻辑地址（虚拟地址）转换为物理地址，这使得程序可以使用比实际物理内存更大的地址空间。
• 2 内存保护。通过设置访问权限位，MMU可以保护内存区域，防止程序访问或修改关键数据。例如，它可以标记某些内存区域为只读或禁止访问。
• 3虚拟内存管理。MMU实现了虚拟内存的概念，允许每个进程认为自己拥有整个物理内存，而实际上物理内存可能被多个进程共享。它负责将进程的虚拟地址映射到物理内存，以便多个进程能够同时运行而不会相互干扰。
• 4存储器访问权限的控制。MMU可以控制对存储器的访问权限，包括读写权限。
• 5设置虚拟存储空间的Cache特性。MMU可以设置虚拟存储空间的缓存特性，以提高数据访问的速度和效率。
• 6处理页面缺失和页面替换算法。MMU通过TLB（Translation Lookaside Buffer）来加速虚拟地址到物理地址的转换，如果发生TLB缺失，MMU会使用页面替换算法来处理页面替换，以保持物理内存的有效使用。
  总的来说，MMU是现代计算机系统中的重要组成部分，它通过虚拟内存管理、内存保护和地址映射等功能，极大地提高了计算机系统的内存管理效率和安全性。

3.简述Linux系统内核的作用

Linux内核的功能主要是将应用层请求传递给硬件，并作为底层驱动程序，以间接控制寻址系统中的各种设备和组件。

• 1进程管理：Linux内核负责管理系统中运行的进程，包括进程的创建、调度、销毁等操作，确保进程能够正确地运行并共享系统资源。
• 2.文件系统管理：Linux内核提供文件系统的支持，包括文件的读写、权限管理、文件系统的挂载等操作，使得应用程序能够方便地访问和操作文件。
• 3.Linux内核提供网络协议栈的支持，包括TCP/IP协议、网络设备驱动等，使得计算机能够进行网络通信。
• 4.内存管理：内存资源的使用策略对操作系统性能体现来说，尤为重要。内存在有限的内存资源上，为每一个进程建立了一个虚拟地址空间。内核的不同功能部分与内存管理子系统通过一套函数调用交互，使得通信高效简单。

4.了解Linux系统目录和文件夹的区别

Linux中的目录与Windows中的文件夹的含义是很容易混淆的，表面 上好像一致，实则不然。

• Windows中的文件夹类似于一种容器，大文件里面存放了很多文件以及子文件，子文件里面又嵌套有别的文件夹，一层套一层，就好比俄罗斯套娃，不管怎么套，里面的总比外面的小，故在Windows中子文件是不可能比外部文件还大的。
• Linux中的目录并不是一种容器，而仅是一个文件索引表，目录下的文件的真正的内容存储在分区中的数据域区域。目录中索引表的每一项称为“目录项”，里面至少存放了一个文件的名字（不含路径部分）和索引号（分区唯一）。