操作系统复习要点(3)

2019-02-15 10:56

取控制。根据段表可将段逻辑地址转换为物理地址。

11、根据段表由逻辑地址计算物理地址(P120页) (1)取出逻辑地址:段号S和段内偏移量w。

(2)将逻辑地址中的段号S与段表长度L比较,S>L,则产生越界中断。

(3)当S<=L时,由段表的起始地址和段号,计算出该段对应段表项的地址: 段表项地址=段表起始地址+段号*段表表项长度 由段表项地址,找出该段在内存中的首地址

(4)检查段内地址是否超过该段的段长,若超过,发出越界中断信号;

(5)段内地址不越位,将段内地址d与该段的内存首地址相加得到访问单元的物理存储地址:物理地址=物理段地址+ 段内地址

12、段页式存储管理

(1)内存物理空间采用页式存储管理的方式,将内存划分为一些大小相等的物理块; (2)逻辑空间采用分段方式,按程序的逻辑关系把进程的地址空间分成若干逻辑段。 (3)段内分页。将每个逻辑段按页式存储管理的方式分为一些大小相等的逻辑页,页大小等于物理内存块大小。在每个段内,从0开始依次编以连续的页号。

(4)段页式存储管理逻辑地址是3维的,即:段号、段内页号、页内偏移量。

13、页面置换算法:

先进先出页面置换算法(FIFO):

FIFO,即先进先出算法,这是一种最简单的置换算法。当需要置换一个页面时,总是置换最先进入内存时间最长的那个页面。

最近最久未使用页面置换算法(LRU):

算法在出现缺页中断时,总是选择最近一段时间内,最长时间没有被访问过的页面,将它唤出外存。换出页面依据的是已经使用过的页面,将最久未使用的换出,是面向‘历史’的。

最佳置换算法(OPT):

最佳置换算法是一种理论上的理想算法。它所选择的被淘汰的页面将是最长时间不被使用的。采用最佳置换算法可以保证最低的缺页率。

由于无法预知一个进程在内存的若干个页面中,哪个页面是未来最长时间内不再被访问的,因而该算法基本上是很难实现的,但可以利用该算法评价其他算法。

该算法换出页面依据的是将来使用的页面,将未来最晚使用的页面换出,是是面向‘未来’的。

14、什么是抖动? P135页

抖动(Thrashing)就是指当内存中已无空闲空间而又发生缺页中断时,需要从内存中调出一页程序或-数据送磁盘的对换区中,如果算法不适当,刚被换出的页很快被访问,需重新调入,因此需再选一页调出,而此时被换出的页很快又要被访问,因而又需将它调入,如此频繁更换页面,以致花费大量的时间,我们称这种现象为“抖动”。

15、根据以上算法计算缺页中断、缺页率是多少

16、虚拟存储容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。

第五章 文件管理

1、文件存取方式:

顺序存取方式、随机存取方式、按键存取方式;

2、文件的物理结构:(P143) 连续文件结构(顺序文件); 连接文件结构(串联文件结构); 索引文件结构;

3、按名存取

用户访问文件时:

(1)系统首先根据文件名查找文件目录,找到它的文件控制块或索引接点号;

(2)经过合法性检查,从控制块或索引结点中找到该文件所在的物理地址,换算为物理位置。

(3)启动磁盘驱动程序,将所需的文件读入内存,进行相应的操作。

4、文件控制块

为了便于对文件进行控制和管理,必须为文件设置用于描述和控制文件的数据结构,这种数据结构称为文件控制块(FCB),文件与文件控制块一一对应。

文件控制块的有序集合称为文件目录,即一个文件控制块就是一个文件目录项。完全由目录项构成的文件称为目录文件。

第五章 设备管理

1、设备控制器

设备控制器是CPU和I/O设备之间的接口: (1)它接收从CPU发来的命令 (2)去控制I/O设备工作 (3)CPU发送中断信号。

2、I/O通道

I/O通道是一种专门负责I/O操作的特殊处理机,它接受CPU的命令,独立地管理I/O操作过程,实现内存和设备之间的成批数据传输。通道相当于一个协处理器(CPU助理)。 I/O通道实现内存与设备之间的信息传输(P173)

3、数据传输控制方式

数据传输控制方式主要是实现主存储器与外围设备之间的数据传送控制,其传输控制方式有程序直接控制、中断驱动方式、DMA方式和 通道控制方式。

4、DMA方式

DMA(Direct Memory Access):直接内存访问 5、通道控制方式

即上面讲的I/O通道 5、缓冲技术

缓冲是指通信双方不直接通信,而是通过一个缓冲器中转; 引入缓冲技术的原因:解决CPU与I/O设备速度不匹配问题; 使用缓冲区能有效地缓和I/O设备和CPU之间速度不匹配的矛盾。

6、设备无关性

设备无关性是指,当在应用程序中使用某类设备时,不直接指定具体使用哪个设备,而只指定使用哪类设备,由操作系统来为进程分配该类的一个具体设备。

或者说:用户编写的程序与实际使用的物理设备无关,而由操作系统负责地址的重定位。

7、虚拟设备技术

用一共享设备——高速存储设备上的存储区域模拟独占设备。 虚拟设备技术的关键是预输入、缓输出。

8、正在执行的进程等待I/O操作,其状态将由执行状态变为阻塞状态。 9、磁盘调度算法:(P189)

由于在访问磁盘的时间中,主要是寻道时间,因此,磁盘调度的目标是使磁盘的平均寻道时间最短。

常用的磁盘调度算法有: 先来先服务算法:

这种调度算法按进程请求访问磁盘的时间先后次序进行调度,谁先请求,先服务谁。 最短寻道时间优先算法:

该算法选择这样的磁盘I/O请求,其要访问的磁道与当前磁头所在的磁道距离最近,以使每次的寻道时间最短。 扫描算法:

扫描算法不仅考虑到要访问的磁道与当前磁道间的距离,更优先考虑的是磁头当前的移动方向。当磁头正在从里向外移动时,扫描算法选择的下一个访问对象,是在当前磁头所在磁道之外的、距离当前磁道最近的磁道。这样从里向外地访问,直至再无更外的磁道需要访问时,磁头才返回从外向里移动,同样每次也是选择当前磁道之内的、距离最近的磁道,到头后再返回,从里向外移动访问。

由于此算法中磁头移动的规律很象电梯的运行,因此又称为电梯调度算法。 循环扫描算法: 规定磁头单向移动。

例如,只从里向外移动,当磁头移到最外的磁道并访问后,磁头立即返回到最里的要访问的磁道,再从里向外移动。


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