解 FIFO ： M＝3 f’＝ f／a＝9／12＝75% M＝4 f’＝10／12≈83% LRU ： M＝3 f’＝ f／a＝10／12≈83% M＝4 f’＝ f／a＝8／12≈67%
? Belady异常现象：对于FIFO算法，有时会出现当M增加时缺页次数不是减
少，反而增加的现象。
? 补充: 抖动 ? 抖动
? 主存和辅存之间的频繁的页面置换 现象称为抖动，也称为颠簸，其导致系统效率急
剧下降。
? 产生抖动的原因：
? 系统的淘汰算法不合理从而导致刚淘汰的页面马上又要访问的频繁的页面置换状
态。
? 系统在考虑置换算法时既要考虑有尽可能少的缺页率、置换算法的简单性、还要尽
量避免系统抖动。
? 5.5.1段式管理的基本原理 ? 段
? 程序按逻辑上有完整意义的段来划分，称为逻辑段。例如主程序、子程序、数据等
都可各成一段。每个段的大小可以不相等。 ? 逻辑地址
? 程序中的逻辑地址由段号和段内位移两部分（二维）组成。 ? 段号
? 将一个程序的所有逻辑段从0开始编号，称为段号。 ? 段内地址
? 每一个逻辑段都是从0开始编址，称为段内地址。
段号S 段内位移W
? ?
程序逻辑地址—段式地址
程序逻辑地址—段式地址
? 第8章文件管理
?
文件系统
? 操作系统中负责管理和存取文件信息的软件。
? 主要功能
? 实现“按名存取”。用户按照可见的文件逻辑结构提供的方式进行信息的加工
和存取。这种逻辑结构独立于物理存储设备，对用户透明，用户不必了解文件存取的物理细节，由文件系统进行文件名到文件存储设备物理地址的映射。
? 对磁盘等外存空间进行统一管理。用户创建文件时为其分配外存空间，用户
删除或修改文件时回收或调整其外存空间，以提高外存空间的利用率。 ? 提供合适的文件物理结构。文件在物理设备上的存放方式称为文件的物理结
构，一个好的文件物理结构会给系统带来好的空间和时间利用率。 ? 完成对存放在存储设备上的文件信息的查找。
? 提供用户接口。如键盘命令、图形菜单、批处理和系统调用函数，均由文件
系统提供。
? 提供有关文件自身的服务，如文件的共享和保护以及文件完整性控制等。
? 文件分类
? 按文件性质和用途分类(*) ? 按文件保护方式分类（*） ? 按文件的逻辑存储结构分类
? 有结构文件：由若干个记录构成的文件，又称记录式文件； ? 无结构文件：由字符序列所构成的文件，又称为流式文件。
? 按用户观点分类
? 普通文件(常规文件) ：是指系统中最一般组织格式的文件，一般是字符流组
成的无结构文件；
? 目录文件：是由文件的目录信息构成的特殊文件，操作系统将目录也做成文
件；
? 特殊文件（设备驱动程序）：在UNIX或Linux操作系统中，所有的输入输
出外部设备都被看作特殊文件便于统一管理。
? 按存取的物理结构分类(详见后面章节) ? 顺序（连续）文件：
? 链接文件： ? 索引文件：
? 例：
? 每个盘块大小为1KB，每个盘块号占4个字节，若采用一级索引方式，则在
一个索引块中可存放多少个盘号？若采用两级索引，则最多可存放的盘块数
?
? ?
? ? ?
? ? ?
?
为多少？允许的文件最大长度是多少？ ? 分析：
? 两级索引：见索引图
? 文件长度：共有N个盘块，每个盘块的大小M
? =N*M
? 解：
? 一级索引方式，盘块数=1KB/4B=256个 ? 两级索引，盘块数=256*256=64K个 ? 允许的文件最大长度=64K*1K=64MB
文件目录的管理包括
? 存储空间的有效利用 ? 快速搜索 ? 文件命名冲突 ? 文件共享 8.5.1文件的组成 文件包括两部分
? 文件体
? 文件说明（ FCB文件控制块）
? 基本信息
? 文件名
? 文件物理位置：
? 文件结构：指示文件的逻辑结构和物理结构。
? 存取控制信息 ? 使用信息
8.5.2文件目录
文件目录：一个文件的文件说明信息称为该文件的目录。 分类：一级目录、二级目录和多级目录
? 一级目录
? 思想：把所有的文件都登记在一张目录表中，按文件名查找目录得
到文件存放的地址。 ? 操作：
? 建立一个新文件时就在文件目录中增加一个目录项；
? 每当删去一个文件时就在文件目录中删去该文件的目录项。
补充: 文件完整性
定义：是指文件的不失真性 分类：
? 物理上的完整性：损坏存储设备 ? 逻辑上的完整性：掉电
保证文件完整性的措施：转储（备份）
? 周期性的全量转储 ? 周期性的增量转储 ? 周期性全量转储
? 固定的时间周期：如一周一次 ? 所有文件转存
? 缺点
? 由于是全量转储，因而需要消耗很多的系统时间。
? 由于转储时间长而可能导致在转储过程中文件系统被迫停
止工作。
? 周期性增量转储
? 固定的时间周期：短周期，如一天一次 ? 发生变化部分
? 为了确定哪些文件发生了改变，系统必须对文件进
行跟踪，并标记那些更新了的文件，周期性地对做了标记的文件进行转储，转储后清除更新标记。
? 第9章设备管理
? 9.1.1设备的类别
? 设备管理的对象：外部设备 ? 按系统和用户分类
? 系统设备，安装操作系统时就记载在系统中。
? 例如显示器、键盘、鼠标器、光盘驱动器等。
? 用户设备，通常由用户根据需要自行添加的。
? 如打印机等。
? 按输入输出传送方式分类
? 块设备
? 以块为单位进行数据传输。
? 字符设备
? 以字符为单位进行数据传输。
? 按资源特点分类
? 独占设备 ? 共享设备 ? 虚拟设备
? 按设备使用特性分类
? 存储设备
? 用来存储信息的设备。如磁盘等。
? I/O设备
? 用来进行输入输出处理的设备。如键盘、显示器等。
? 设备控制器功能
? 设备控制器与处理机的接口—信息存储及通信； ? 设备控制器与设备的接口—连接设备； ? I/O逻辑—实现对设备的控制。
? 接收处理机发出的I/O命令； ? 对收到的命令进行译码； ? 对收到的地址进行译码；
? 根据所译出的命令对所选设备进行控制。
? 通道是一个专管输入输出的硬件，又称I/O处理机。
? 功能：执行CPU发出的I/O指令，完成I/O操作。
?
?
与一般处理机的不同:
? 通道的指令类型单一。通道能执行的命令主要局限于与I/O操作有
关的指令；
? 通道没有自己的存储器。通道所执行的通道程序是放在主机的内存
中的，与CPU共享内存。
数据传输控制方式： CPU与外设之间的数据传输。
? 数据传输要解决的问题：由谁来控制数据的传输？传输过程出错如
何处理？传输结束如何通知CPU？如何提高CPU与外设的并行度？
? 数据传输控制方式分类
? 程序查询方式 ? 中断方式 ? DMA方式 ? 通道方式。
? 程序查询方式
? 用指令及循环测试控制CPU与外设之间的数据传送。 ? 数据传输过程如下图所示：
? 优点：程序查询方式实现简单，也无需硬件支持 ? 缺点：
? CPU的利用率极低。CPU在绝大多数时间内都处于循环测试的忙等
待状态。
? 多台外设之间只能串行工作。一段时间内CPU只能与一台外设交换
数据。
? 适用于CPU执行速度较慢且外设较少的系统。
? 中断控制方式
? 中断控制方式的引入
? 程序查询方式CPU利用率低，需要不断查询，无法实现与外设并行
工作
? 解决方法：与外设交换数据的过程中，CPU可以转进程调度，交换
结束时再进行处理—中断控制方式
? 中断控制方式以字节为单位进行数据传输。