操作系統(tǒng)電子教案

操作系統(tǒng)電子教案制作人：安徽電大滁州分校孫灝2002年9月一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)《操作系統(tǒng)》是中央電大電子與信息工程類計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生和必修的公共基本課之一，是一門涉及較多硬件知識(shí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件課程。在計(jì)算機(jī)軟硬件課程的設(shè)置上，它起著承上啟下的作用。操作系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源實(shí)施管理，是所有其他軟件與計(jì)算機(jī)硬件的唯一接口，所有用戶在使用計(jì)算機(jī)時(shí)都要得到操作系統(tǒng)提供的服務(wù)。因此，本課程的目的和任務(wù)是使學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，理解操作系統(tǒng)的基本概念和主要功能，掌握UNIX操作系統(tǒng)的使用和一般管理方法。二、課程的教學(xué)要求基本概念多道程序設(shè)計(jì)、并發(fā)、分時(shí)、作業(yè)、進(jìn)程、互斥與同步、周轉(zhuǎn)時(shí)間、吞吐量、重定位、連接、虛擬存儲(chǔ)、虛擬設(shè)備、死鎖、線程基本知識(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源（文件、設(shè)備、處理機(jī)、存儲(chǔ)器）的管理策略重點(diǎn)進(jìn)程概念、存儲(chǔ)管理的各種策略、文件系統(tǒng)的管理、設(shè)備管理和配置難點(diǎn)進(jìn)程的概念及其與程序的區(qū)別、進(jìn)程間同步與互斥的正確實(shí)現(xiàn)、虛擬設(shè)備與虛擬存儲(chǔ)三、教學(xué)方法與教學(xué)形式及建議采用多種教學(xué)方法和教學(xué)形式面授、上機(jī)實(shí)踐、小組討論、網(wǎng)上學(xué)習(xí)、網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上作業(yè)等。教學(xué)建議學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)瀏覽三級(jí)電大在線及省電大、我校主頁(yè)，獲取動(dòng)態(tài)教學(xué)信息。第一章操作系統(tǒng)引論學(xué)習(xí)重點(diǎn)什么是操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的主要功能操作系統(tǒng)的基本特征操作系統(tǒng)的主要類型UNIX命令的一般格式什么是操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是管理、控制計(jì)算機(jī)內(nèi)各種資源、有效地組織多道程序運(yùn)行的系統(tǒng)軟件，是用戶和計(jì)算機(jī)之間的接口。如何理解操作系統(tǒng)的定義操作系統(tǒng)是什么：操作系統(tǒng)是軟件，而且是系統(tǒng)軟件；操作系統(tǒng)管什么：管理、控制系統(tǒng)內(nèi)各種資源，有效地組織多道程序的運(yùn)行；操作系統(tǒng)有何用：提供眾多服務(wù)，方便用戶使用，擴(kuò)充硬件功能。操作系統(tǒng)的地位是整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，既管軟件，又管硬件；它為其它軟件提供運(yùn)行環(huán)境操作系統(tǒng)的主要功能配置操作系統(tǒng)的目的提供一個(gè)計(jì)算機(jī)用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的接口，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)易于使用；有效地控制和管理計(jì)算機(jī)中的各種資源，使之得到更有效的利用；合理地組織計(jì)算機(jī)的工作流程，以改善系統(tǒng)性能。操作系統(tǒng)的主要功能存儲(chǔ)器管理：內(nèi)存分配、地址映射、內(nèi)存保護(hù)和內(nèi)存擴(kuò)充處理機(jī)管理：作業(yè)和進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程控制和進(jìn)程通信設(shè)備管理：緩沖區(qū)管理、設(shè)備分配、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和設(shè)備無(wú)關(guān)性文件管理：文件存儲(chǔ)空間的管理、文件操作的一般管理、目錄管理、文件的讀寫管理和存取控制用戶界面管理：命令界面、程序界面和圖形界面操作系統(tǒng)的特征并發(fā)：兩個(gè)或兩個(gè)以上的活動(dòng)在同一時(shí)間間隔中進(jìn)行共享：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中資源為多個(gè)任務(wù)所共用異步性：在多道程序環(huán)境下，各程序的執(zhí)行有“走走停?！钡男再|(zhì)，即程序在什么時(shí)候運(yùn)行、在運(yùn)行過(guò)程中是否被其它事情打斷、向前推進(jìn)的速度都是不可預(yù)知的，由程序執(zhí)行時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)決定；同一程序在相同的初始條件下，無(wú)論何時(shí)運(yùn)行都應(yīng)獲得相同的結(jié)果。虛擬性：是指一個(gè)物理上的實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)邏輯上的實(shí)物。操作系統(tǒng)的主要類型一、批處理系統(tǒng)1、單道批處理（內(nèi)存中內(nèi)有一道作業(yè)）批處理：是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)一批作業(yè)自動(dòng)處理的一種技術(shù)。聯(lián)機(jī)批處理：作業(yè)的自動(dòng)處理受到監(jiān)督程序的控制。CPU的利用率不高，不能很好地利用系統(tǒng)資源。脫機(jī)批處理：為克服聯(lián)機(jī)批處理的缺點(diǎn)，引入脫機(jī)批處理。模型圖如下2、多道批處理系統(tǒng)（內(nèi)存中可以有多道作業(yè)，在管理程序的控制下交替執(zhí)行）多道程序設(shè)計(jì)：是指同時(shí)把多個(gè)作業(yè)放入內(nèi)存并允許它們交替執(zhí)行，共享系統(tǒng)中的各類資源，當(dāng)一道程序因某種原因而暫停執(zhí)行時(shí)，CPU立即執(zhí)行另一道程序。3、特點(diǎn)：多道、成批4、優(yōu)點(diǎn)：資源利用率高、系統(tǒng)吞吐量大5、缺點(diǎn)：等待時(shí)間長(zhǎng)、無(wú)交互能力，用戶無(wú)法干預(yù)脫機(jī)批處理模型圖操作系統(tǒng)統(tǒng)的主要要類型二、分時(shí)時(shí)系統(tǒng)1、分時(shí)時(shí)技術(shù)：：就是把把處理機(jī)機(jī)的運(yùn)行行時(shí)間分分成很短短的時(shí)間間片，按按時(shí)間片片輪流把把處理機(jī)機(jī)分配給給各聯(lián)機(jī)機(jī)作業(yè)。。若某個(gè)個(gè)作業(yè)在在分配給給它時(shí)間間片內(nèi)不不能完成成任務(wù)時(shí)時(shí)，則該該作業(yè)暫暫時(shí)中斷斷，把處處理機(jī)交交給另一一個(gè)作業(yè)業(yè)。2、特點(diǎn)點(diǎn)同時(shí)性：：若干個(gè)個(gè)用戶同同時(shí)上機(jī)機(jī)使用計(jì)計(jì)算機(jī)系系統(tǒng)。交互性：：用戶能能方便地地與系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行人人機(jī)對(duì)話話。獨(dú)立性：：系統(tǒng)中中各用戶戶可以彼彼此獨(dú)立立地操作作，互不不干擾或或破壞。。及時(shí)性：：用戶能能在很短短的時(shí)間間內(nèi)得到到系統(tǒng)的的響應(yīng)。。3、優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)響應(yīng)快、、界面友友好多用戶、、便于普普及便于資源源共享操作系統(tǒng)統(tǒng)主要類類型三、實(shí)時(shí)時(shí)系統(tǒng)1、是指指計(jì)算機(jī)機(jī)對(duì)于外外來(lái)信息息能夠以以足夠快快的速度度進(jìn)行處處理，并并在被控控制對(duì)象象允許的的范圍內(nèi)內(nèi)作出快快速響應(yīng)應(yīng)。2、實(shí)實(shí)時(shí)系系統(tǒng)的的典型型應(yīng)用用過(guò)程控控制系系統(tǒng)、、信息息查詢?cè)兿到y(tǒng)統(tǒng)、事事務(wù)處處理系系統(tǒng)3、實(shí)實(shí)時(shí)系系統(tǒng)與與分時(shí)時(shí)系統(tǒng)統(tǒng)的區(qū)區(qū)別交互能能力較較弱，，系統(tǒng)統(tǒng)專用用響應(yīng)時(shí)時(shí)間更更嚴(yán)格格、及及時(shí)可靠性性要求求更高高操作系系統(tǒng)主主要類類型四、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操操作系系統(tǒng)1、計(jì)算機(jī)機(jī)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)是計(jì)算算機(jī)技技術(shù)和和通信信技術(shù)術(shù)相接接合的的產(chǎn)物物。2、定定義：：一般般建立立在各各個(gè)主主機(jī)的的本地地操作作系統(tǒng)統(tǒng)基礎(chǔ)礎(chǔ)之上上，其其功能能是實(shí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通通信、、資源源共享享和保保護(hù)，，以及及提供供網(wǎng)絡(luò)絡(luò)服務(wù)務(wù)和網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接接口等等。3、功功能網(wǎng)絡(luò)通通信資源共共享和和保護(hù)護(hù)網(wǎng)絡(luò)服服務(wù)網(wǎng)絡(luò)接接口操作系系統(tǒng)主主要類類型五、分分布式式操作作系統(tǒng)統(tǒng)1、概概念：：把大大量的的計(jì)算算機(jī)組組織起起來(lái)，，通過(guò)過(guò)高速速網(wǎng)絡(luò)絡(luò)連接接。2、特特征：：分布式式處理理模塊化化結(jié)構(gòu)構(gòu)利用信信息通通信實(shí)施整整體控控制特點(diǎn)透明性性靈活性性可靠性性高性能能可擴(kuò)充充性UNIX命命令的的一般般格式式1、現(xiàn)現(xiàn)代操操作系系統(tǒng)的的三種種界面面：命命令界界面、、圖形形界面面、系系統(tǒng)調(diào)調(diào)用界界面。。2、UNIX命令令的一一般格格式命令名名[選選項(xiàng)][參數(shù)數(shù)]說(shuō)明命令名名可以以是UNIX系系統(tǒng)提提供的的命令令，也也可以以是應(yīng)應(yīng)用程程序名名，是是由小寫字字母組成。。選項(xiàng)用用來(lái)擴(kuò)擴(kuò)充命命令的的特性性或功功能，，往往往是一一個(gè)一一個(gè)字字母，，在字字母前前面有有一個(gè)個(gè)“——”，，可有有可無(wú)無(wú)。參數(shù)是是命令令的自自變量量，表表示命命令將將要處處理的的對(duì)象象，可可有可可無(wú)。。第二章章進(jìn)進(jìn)程管管理學(xué)習(xí)重重點(diǎn)什么是是進(jìn)程程，進(jìn)進(jìn)程與與程序序的區(qū)區(qū)別與與聯(lián)系系進(jìn)程的的基本本狀態(tài)態(tài)及其其變化化進(jìn)程由由哪些些部分分組成成，進(jìn)進(jìn)程控控制塊塊的作作用什么是是進(jìn)程程的同同步與與互斥斥臨界資資源、、臨界界區(qū)什么是是信號(hào)號(hào)量，，P、、V操操作的的動(dòng)作作。進(jìn)程間間簡(jiǎn)單單同步步與互互斥的的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)進(jìn)程的的概念念進(jìn)程的的概念念程序在在并發(fā)發(fā)環(huán)境境下的的執(zhí)行行過(guò)程程（本本教材材中的的定義義）進(jìn)程是是可以以和其其它計(jì)計(jì)算并并發(fā)執(zhí)執(zhí)行的的計(jì)算算進(jìn)程是是程序序的一一次執(zhí)執(zhí)行，，是在在給定定區(qū)域域中的的一組組指令令序列列的執(zhí)執(zhí)行過(guò)過(guò)程。。簡(jiǎn)單來(lái)來(lái)說(shuō)就就是一一個(gè)程程序在在給定定活動(dòng)動(dòng)空間間和初初始條條件下下，在在一個(gè)個(gè)處理理機(jī)上上的執(zhí)執(zhí)行過(guò)過(guò)程。。進(jìn)程是是程序序在一一個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)集集合上上運(yùn)行行的過(guò)過(guò)程，，它是是系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行行資源源分配配和調(diào)調(diào)度的的一個(gè)個(gè)獨(dú)立立單位位。進(jìn)程可可定義義為一一個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)和和能在在其上上進(jìn)行行操作作的一一個(gè)程程序。。進(jìn)程與與程序序的區(qū)區(qū)別程序是是靜態(tài)態(tài)的概概念，，而進(jìn)進(jìn)程是是動(dòng)態(tài)態(tài)的概概念,有一一定的的生存存期。。進(jìn)程是是一個(gè)個(gè)能獨(dú)獨(dú)立運(yùn)運(yùn)行的的單位位,也也是資資源分分配和和調(diào)度度的獨(dú)獨(dú)立單單位程序和和進(jìn)程程無(wú)一一一對(duì)對(duì)應(yīng)關(guān)關(guān)系。。各個(gè)進(jìn)進(jìn)程在在并發(fā)發(fā)執(zhí)行行過(guò)程程中會(huì)會(huì)產(chǎn)生生相互互制約約的關(guān)關(guān)系進(jìn)程的的特征征動(dòng)態(tài)性性：它它是程程序的的執(zhí)行行過(guò)程程，有有生有有亡并發(fā)性性：引引入進(jìn)進(jìn)程的的目的的正是是為了了使程程序能能與其其它程程序并并發(fā)執(zhí)執(zhí)行。。調(diào)度性性（獨(dú)獨(dú)立性性）：：是一一個(gè)能能獨(dú)立立運(yùn)行行的單單位,也是是資源源分配配和調(diào)調(diào)度的的獨(dú)立立單位位異步性性：進(jìn)進(jìn)程間間的相相互制制約使使進(jìn)程程的執(zhí)執(zhí)行具具有間間斷性性，即即各進(jìn)進(jìn)程向向前推推進(jìn)的的速度度是不不可預(yù)預(yù)知的的。結(jié)構(gòu)特特征：：進(jìn)程程有一一定的的結(jié)構(gòu)構(gòu)，由由程序序段、、數(shù)據(jù)據(jù)段、、PCB組組成。。為了了描述述進(jìn)程程的運(yùn)運(yùn)動(dòng)變變化過(guò)過(guò)程，，并便便之能能獨(dú)立立運(yùn)行行，而而為每每一個(gè)個(gè)進(jìn)程程配置置一個(gè)個(gè)PCB。。進(jìn)程的的狀態(tài)態(tài)和組組成進(jìn)程的的基本本狀態(tài)態(tài)運(yùn)行態(tài)態(tài)：是是指已已分配配到CPU，它它的程程序正正在處處理機(jī)機(jī)上運(yùn)運(yùn)行時(shí)時(shí)的狀狀態(tài)。。就緒態(tài)態(tài)：已已具備備運(yùn)行行條件件，但但CPU為為其它它進(jìn)程程占用用時(shí)所所處的的狀態(tài)態(tài)。阻塞態(tài)態(tài)：是是指進(jìn)進(jìn)程因因等待待某種種事件件發(fā)生生而暫暫時(shí)不不能運(yùn)運(yùn)行的的狀態(tài)態(tài)。運(yùn)行態(tài)態(tài)就緒態(tài)態(tài)阻塞態(tài)態(tài)進(jìn)程狀狀態(tài)及及其轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換進(jìn)程的的組成成進(jìn)程的的組成成：數(shù)數(shù)據(jù)段段、程程序段段、進(jìn)進(jìn)程控控制塊塊進(jìn)程控控制塊塊的組組成進(jìn)程控控制塊塊的作作用：：PCB是是進(jìn)程程存在在的唯唯一標(biāo)標(biāo)志；；OS根據(jù)據(jù)PCB管管理進(jìn)進(jìn)程；；利用用PCB實(shí)實(shí)現(xiàn)進(jìn)進(jìn)程的的動(dòng)態(tài)態(tài)、并并發(fā)；；每個(gè)個(gè)進(jìn)程程有唯唯一的的PCB。。PCB程序部分?jǐn)?shù)據(jù)集合進(jìn)程的組成模型進(jìn)程控控制塊塊的組組成PCB描述述進(jìn)程程的執(zhí)執(zhí)行情情況。。它與與進(jìn)程程共存存亡：：創(chuàng)建建進(jìn)程程、產(chǎn)產(chǎn)生PCB、撤撤消進(jìn)進(jìn)程、、系統(tǒng)統(tǒng)回收收PCB。。它包包含進(jìn)進(jìn)程的的描述述信息息和控控制信信息，，例如如進(jìn)程程名、、特征征信息息、進(jìn)進(jìn)程狀狀態(tài)信信息、、調(diào)度度優(yōu)先先權(quán)、、通信信信息息、中中斷現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)保保護(hù)、、程序序和數(shù)數(shù)據(jù)地地址等等等。。PCB是是進(jìn)程程存在在的唯唯一標(biāo)標(biāo)志。。也是是系統(tǒng)統(tǒng)管理理和控控制進(jìn)進(jìn)程的的依據(jù)據(jù)。描述信信息進(jìn)程名名或進(jìn)進(jìn)程標(biāo)標(biāo)志符符：每每個(gè)進(jìn)進(jìn)程都都有一一個(gè)唯唯一的的進(jìn)程程名或或進(jìn)程程標(biāo)志志符，，在識(shí)識(shí)別一一個(gè)進(jìn)進(jìn)程時(shí)時(shí)，，進(jìn)程程名或或進(jìn)程程標(biāo)志志符代代表一一個(gè)進(jìn)進(jìn)程。。用戶名名或用用戶標(biāo)標(biāo)志號(hào)號(hào)：每每個(gè)進(jìn)進(jìn)程都都隸屬屬于某某個(gè)用用戶，，用戶戶名或或用戶戶標(biāo)志志號(hào)有有利于于資源源共享享與保保護(hù)。。家族關(guān)關(guān)系：：反映映父子子進(jìn)程程間的的隸屬屬關(guān)系系。控制信信息進(jìn)程當(dāng)當(dāng)前狀狀態(tài)、、進(jìn)程程優(yōu)先先級(jí)、、程序序開(kāi)始始地址址、各各種計(jì)計(jì)時(shí)信信息、、通信信信息息資源管管理信信息CPU現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)信息息進(jìn)程管管理及及有關(guān)關(guān)命令令原語(yǔ)操操作是機(jī)器器指令令的延延伸,往往往是為為完成成某些些特定定的功功能而而編制制的一一段系系統(tǒng)程程序。。具有有不可可分割割性。。進(jìn)程創(chuàng)創(chuàng)建功能：：為被被創(chuàng)建建進(jìn)程程形成成一個(gè)個(gè)PCB，，并填填入相相應(yīng)的的初始始值。。步驟：：①申申請(qǐng)一一個(gè)空空閑的的PCB②②為新新進(jìn)程程分配配資源源③將將新進(jìn)進(jìn)程的的PCB初初始化化④將將新進(jìn)進(jìn)程加加到就就緒隊(duì)隊(duì)列中中。進(jìn)程終終止功能：：收回回并終終止進(jìn)進(jìn)程所所占用用的全全部資資源，，并撤撤消它它的PCB。步驟：：①?gòu)膹南到y(tǒng)統(tǒng)的PCB中找找到指指定進(jìn)進(jìn)程的的PCB。。②回回收該該進(jìn)程程所占占用的的資源源③若若該進(jìn)進(jìn)程還還有子子孫進(jìn)進(jìn)程，，則還還要終終止其其所有有子孫孫進(jìn)程程，并并回收收它們們所占占用的的全部部資源源。④④釋放放被終終止進(jìn)進(jìn)程的的PCB，，并從從原來(lái)來(lái)的隊(duì)隊(duì)列中中移走走。進(jìn)程管管理及及有關(guān)關(guān)命令令進(jìn)程阻阻塞功能：：將進(jìn)進(jìn)程由由執(zhí)行行態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為就就緒態(tài)態(tài)。步驟：：①立立即停停止當(dāng)當(dāng)前進(jìn)進(jìn)程的的執(zhí)行行②將將現(xiàn)行行進(jìn)程程的CPU現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)送到到該進(jìn)進(jìn)程的的PCB現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)保保護(hù)區(qū)區(qū)保存存起來(lái)來(lái)，以以便將將來(lái)重重新運(yùn)運(yùn)行時(shí)時(shí)恢復(fù)復(fù)此時(shí)時(shí)的現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)③③把該該進(jìn)程程PCB中中的現(xiàn)現(xiàn)行狀狀態(tài)由由“執(zhí)執(zhí)行””改為為“阻阻塞””，把把它插插入到到具有有相同同事件件的阻阻塞隊(duì)隊(duì)列中中④轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到進(jìn)進(jìn)程調(diào)調(diào)度程程序，，重新新從就就緒隊(duì)隊(duì)列挑挑選合合適的的進(jìn)程程投入入運(yùn)行行。進(jìn)程喚喚醒功能：：將進(jìn)進(jìn)程由由阻塞塞態(tài)變變?yōu)榫途途w態(tài)態(tài)步驟：：①把把被阻阻塞進(jìn)進(jìn)程從從相應(yīng)應(yīng)的隊(duì)隊(duì)列中中摘下下來(lái)②②將現(xiàn)現(xiàn)行狀狀態(tài)改改為就就緒態(tài)態(tài)，然然后把把該進(jìn)進(jìn)程插插入到到就緒緒隊(duì)列列中進(jìn)程管管理命命令UNIX中中的進(jìn)進(jìn)程狀狀態(tài)核心態(tài)態(tài)：又又稱管管態(tài)，，是OS管管理程程序執(zhí)執(zhí)行時(shí)時(shí)所處處的狀狀態(tài)，，它具具有較較高的的特權(quán)權(quán)，能能執(zhí)行行所有有指令令，訪訪問(wèn)所所有的的寄存存器和和存儲(chǔ)儲(chǔ)區(qū)。。用戶態(tài)態(tài)：又又稱目目態(tài)，，是用用戶程程序執(zhí)執(zhí)行時(shí)時(shí)所處處的狀狀態(tài)，，它只只能執(zhí)執(zhí)行規(guī)規(guī)定的的指令令，訪訪問(wèn)特特定的的寄存存器和和存儲(chǔ)儲(chǔ)區(qū)。。UNIX中中的十十種進(jìn)進(jìn)程狀狀態(tài)：：用戶戶態(tài)運(yùn)運(yùn)行、、核心心態(tài)運(yùn)運(yùn)行、、在內(nèi)內(nèi)存就就緒、、在內(nèi)內(nèi)存睡睡眠、、在外外存就就緒、、在外外存睡睡眠、、在內(nèi)內(nèi)存暫暫停、、創(chuàng)建建態(tài)、、在外外存暫暫停、、終止止態(tài)UNIX的的進(jìn)程程組成成進(jìn)程控控制塊塊、進(jìn)進(jìn)程執(zhí)執(zhí)行的的程序序、程程序執(zhí)執(zhí)行時(shí)時(shí)所用用的數(shù)數(shù)據(jù)、、進(jìn)程程運(yùn)行行時(shí)所所用的的工作作區(qū)。。進(jìn)程管理的的基本命令令進(jìn)程的管理理主要包括括創(chuàng)建進(jìn)程程、撤消進(jìn)進(jìn)程、掛起起進(jìn)程、恢恢復(fù)進(jìn)程、、改變進(jìn)程程優(yōu)先級(jí)、、封鎖進(jìn)程程、喚醒進(jìn)進(jìn)程、調(diào)度度進(jìn)程等。。在UNIX系統(tǒng)中中，進(jìn)程的的狀態(tài)分為為10種。。相關(guān)的基基本命令有有：ps——檢檢查系統(tǒng)中中當(dāng)前存在在的進(jìn)程的的狀態(tài)。sleep——使進(jìn)進(jìn)程暫停執(zhí)執(zhí)行一段時(shí)時(shí)間（參數(shù)數(shù)單位為秒秒）。&——使鍵鍵入的命令令進(jìn)入后臺(tái)臺(tái)運(yùn)行。wait———等待后后臺(tái)進(jìn)程結(jié)結(jié)束。kill———終止一一個(gè)進(jìn)程的的運(yùn)行。nice———以不同同的優(yōu)先級(jí)級(jí)執(zhí)行一條條命令。進(jìn)程的相互互作用和通通信進(jìn)程同步：：是指對(duì)多多個(gè)相關(guān)進(jìn)進(jìn)程在執(zhí)行行次序上的的協(xié)調(diào)。進(jìn)程互斥：：在OS中中，當(dāng)一個(gè)個(gè)進(jìn)程進(jìn)入入臨界區(qū)時(shí)時(shí)，另一個(gè)個(gè)進(jìn)程必須須等待，當(dāng)當(dāng)占用臨界界資源的進(jìn)進(jìn)程退出臨臨界區(qū)后，，另一個(gè)進(jìn)進(jìn)程被允許許去訪問(wèn)此此臨界資源源。這種進(jìn)進(jìn)程間的相相互制約關(guān)關(guān)系，稱為為互斥。是是同步的一一種特殊情情況。（參參見(jiàn)教材57頁(yè)例題題）臨界資源、、臨界區(qū)1、臨界資資源一次僅允許許一個(gè)進(jìn)程程使用的共共享資源。。2、臨界區(qū)區(qū)由每個(gè)進(jìn)程程訪問(wèn)的那那段程序。。3、互斥進(jìn)進(jìn)程訪問(wèn)臨臨界區(qū)的準(zhǔn)準(zhǔn)則空閑讓進(jìn)：：若有多個(gè)個(gè)進(jìn)程要求求進(jìn)入臨界界區(qū)，一次次僅允許一一個(gè)進(jìn)程進(jìn)進(jìn)入。忙則等待：：任何時(shí)候候，處于臨臨界區(qū)的進(jìn)進(jìn)程只能有有一個(gè)，若若已有進(jìn)程程進(jìn)入臨界界區(qū)，則其其它進(jìn)程必必須等待。。有限等待：：進(jìn)入臨界界區(qū)的進(jìn)程程必須在有有限的時(shí)間間內(nèi)退出。。讓權(quán)等待：：若進(jìn)程不不能進(jìn)入自自己的臨界界區(qū)，則應(yīng)應(yīng)讓出CPU。同步機(jī)制及及其應(yīng)用用鎖操作原原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)互互斥鎖：在同步步機(jī)構(gòu)中，，常用一個(gè)個(gè)變量來(lái)代代表臨界資資源的狀態(tài)態(tài)，稱為鎖鎖。通常用用“0”代代表資源可可用，用““1”代表表資源已被被占用。關(guān)鎖算法：：①考察鎖鎖的狀態(tài)是是0還是1；②若原原來(lái)是0，，將鎖位置置為1；③③若原來(lái)是是1，則返返回第一步步繼續(xù)考察察。開(kāi)鎖算法：：當(dāng)進(jìn)程使使用完臨界界資源后，，將鎖置為為0步驟：關(guān)鎖鎖；執(zhí)行臨臨界區(qū)程序序；開(kāi)鎖信息量及P、V操作作原語(yǔ)信息量(semaphore)是一個(gè)個(gè)確定的二二元組（s,q),其中s是是非負(fù)初值值的整型變變量，q是是指向PCB的指針針。信息量的初初值與相應(yīng)應(yīng)資源的使使用情況有有關(guān)。S>0，表示示當(dāng)前可用用資源的個(gè)個(gè)數(shù)，S<0表示等等待使用該該資源的進(jìn)進(jìn)程的個(gè)數(shù)數(shù)P操作流程程圖入口S=S-1S>=0調(diào)用進(jìn)程入等待隊(duì)列轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度返回V操作流程程圖入口S=S+1S<0喚醒等待隊(duì)列中的一個(gè)進(jìn)程返回或轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度返回用P、V操操作實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的進(jìn)程程互斥或同同步解決此類問(wèn)問(wèn)題的一般般方式：根據(jù)問(wèn)題給給出的條件件，確定進(jìn)進(jìn)程有幾個(gè)個(gè)或幾類；；確定進(jìn)程間間的制約關(guān)關(guān)系——是是互斥，還還是同步；；各相關(guān)進(jìn)程程間通過(guò)什什么信號(hào)量量實(shí)現(xiàn)彼此此的制約，，標(biāo)明信號(hào)號(hào)量的含義義和初值。。用P、V操操作寫出相相應(yīng)的代碼碼段。驗(yàn)證代碼的的正確性：：設(shè)以不同同的次序運(yùn)運(yùn)行各進(jìn)程程，是否能能保證問(wèn)題題的圓滿解解決。切忌忌按固定順順序執(zhí)行各各進(jìn)程。用P、V操操作實(shí)現(xiàn)互互斥用信息量和和P、V操操作實(shí)現(xiàn)互互斥的一般般模型…進(jìn)程1P(mutex)臨界區(qū)V(mutex)…進(jìn)程2…P(mutex)臨界區(qū)V(mutex)…進(jìn)程n…P(mutex)臨界區(qū)V(mutex)…用P、V操操作實(shí)現(xiàn)同同步要設(shè)置兩個(gè)個(gè)信號(hào)量Empty:表示緩緩沖區(qū)是否否為空；初初值為1；；Full：：表示緩沖沖區(qū)是否為為滿，初值值為0供者緩沖區(qū)用者簡(jiǎn)單供者和用者的關(guān)系用P、V操操作實(shí)現(xiàn)同同步的注意意事項(xiàng)分析進(jìn)程間間的制約關(guān)關(guān)系，確定定信號(hào)量種種類。在保保持進(jìn)程間間有正確的的同步關(guān)系系情況下，，哪個(gè)進(jìn)程程應(yīng)先執(zhí)行行，哪些進(jìn)進(jìn)程后執(zhí)行行，彼此間間通過(guò)什么么資源進(jìn)行行協(xié)調(diào)，從從而明確要要設(shè)置哪些些信號(hào)量。。信號(hào)量的初初值與相應(yīng)應(yīng)資源的數(shù)數(shù)量有關(guān)，，也與P、、V操作有有程序代碼碼中出現(xiàn)的的位置有關(guān)關(guān)。同一信號(hào)量量的P、V操作要““成對(duì)”出出現(xiàn)，但他他們分別在在不同的進(jìn)進(jìn)程代碼中中。生產(chǎn)者、消消費(fèi)者問(wèn)題題系統(tǒng)中釋放放某一類資資源的進(jìn)程程，稱為該該資源的生生產(chǎn)者系統(tǒng)中使用用某一類資資源的進(jìn)程程，稱為該該資源的消消費(fèi)者生產(chǎn)者、消消費(fèi)者是進(jìn)進(jìn)程的同步步問(wèn)題，滿滿足如下條條件：①消費(fèi)者想想接收數(shù)據(jù)據(jù)時(shí)，有界界緩沖區(qū)中中至少有一一個(gè)單元是是滿的②生產(chǎn)者想想發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)時(shí)，有界界緩沖區(qū)中中至少有一一個(gè)是空的的③由于有界界緩沖區(qū)是是臨界資源源，因此各各生產(chǎn)者、、消費(fèi)者進(jìn)進(jìn)程之間必必須互斥執(zhí)執(zhí)行。算法描述生產(chǎn)者進(jìn)程程消費(fèi)者進(jìn)程程算法描述生產(chǎn)者算法法消消費(fèi)者者算法While(true){p(full);p(mutex);從有界緩沖沖區(qū)中取產(chǎn)產(chǎn)品；v(mutex);v(empty);消費(fèi)一個(gè)個(gè)產(chǎn)品；}While(true){p(empty);p(mutex);產(chǎn)品送往有有界緩沖區(qū)區(qū)；v(mutex);v(full);}說(shuō)明1、full：表示示放有產(chǎn)品品的緩沖區(qū)區(qū)數(shù)，其初初值為0；；2、empty：表表示可供使使用的緩沖沖區(qū)數(shù)，其其初值為N；3、mutex：互互斥信號(hào)量量，初值為為14、在每個(gè)個(gè)程序中必必須先做P（mutex），，后做V(mutex)，二二者要成對(duì)對(duì)出現(xiàn)。二二者中間的的代碼段就就是該進(jìn)程程的臨界區(qū)區(qū)5、對(duì)同步步信號(hào)量full和和empty的P、V操作作同樣要成成對(duì)出現(xiàn)，，但他們分分別在不同同的程序中中無(wú)論在生產(chǎn)者者進(jìn)程還是消消費(fèi)者進(jìn)程中中，兩個(gè)P操操作的次序不不能顛倒。應(yīng)應(yīng)先執(zhí)行同步步信號(hào)量的P操作，后執(zhí)執(zhí)行互斥信號(hào)號(hào)量的P操作作。進(jìn)程間的通信信1、低級(jí)通信信進(jìn)程通信是指指進(jìn)程間的信信息交換。P、V操作做做為進(jìn)程的同同步與互斥工工具因信息交交換量少，效效率太低，稱稱為低級(jí)通信信。而高級(jí)通通信則以較高高的效率傳送送大批數(shù)據(jù)。。2、高級(jí)通信信方式共享存儲(chǔ)器方式是在內(nèi)存中分分配一片空間間作為共享存存儲(chǔ)區(qū)，每個(gè)個(gè)進(jìn)程都可以以訪問(wèn)它，通通過(guò)共享存儲(chǔ)儲(chǔ)區(qū)，相關(guān)進(jìn)進(jìn)程可以傳輸輸大量信息。。消息傳遞以消息為單位位在進(jìn)程間進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換換。（詳見(jiàn)教教材67-70頁(yè)）管道文件管道是用于連接讀讀進(jìn)程和寫進(jìn)進(jìn)程以實(shí)現(xiàn)它它們之間通信信的共享文件件，即一個(gè)命命令的執(zhí)行結(jié)結(jié)果放在系統(tǒng)統(tǒng)緩沖區(qū)內(nèi)直直接作為下一一個(gè)命令的輸輸入。例1：進(jìn)程的的同步桌上有一空盤盤，允許存放放一只水果。。爸爸可向盤盤中放蘋果，，也可向盤中中放桔子，女女兒專等吃盤盤中的蘋果。。規(guī)定當(dāng)盤空空時(shí)一次只能能放一只水果果供吃者取用用，請(qǐng)用P、、V原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)爸爸、兒子子、女兒三個(gè)個(gè)并發(fā)進(jìn)程的的同步分析：在本題題中爸爸、兒兒子、女兒共共用一個(gè)盤子子，且盤子中中一次只能放放一個(gè)水果。。當(dāng)盤子為空空時(shí)，爸爸可可向盤中放一一個(gè)水果。若若放入盤中的的是桔子，則則允許兒兒吃吃，女兒必須須等待；若放放入盤中的是是蘋果，則允允許女兒吃，，兒子必須等等待；本例實(shí)實(shí)際上是生產(chǎn)產(chǎn)者-消費(fèi)者者問(wèn)題的一種種變形。這里里，生產(chǎn)者有有兩類，消費(fèi)費(fèi)者也有兩類類，每類消費(fèi)費(fèi)者只消費(fèi)其其中的一類產(chǎn)產(chǎn)品。解：在本題中中，設(shè)應(yīng)三個(gè)個(gè)信號(hào)量S，，Sa,So，信號(hào)量S表示盤子是是否為空，其其初值為1；；信號(hào)量So表示盤中是是否有桔子，，其初值為0；信號(hào)量Sa表示盤子子是否有蘋果果，其初值為為0；同步描述如下下：爸爸進(jìn)程P(S)；將水果放入盤盤中If（放入入的是桔子））V(So)；ELSEV（Sa)兒子進(jìn)程P(So)；；從盤中取桔子子V(S)；吃桔子女兒進(jìn)程P(Sa)；；從盤中取蘋果果V(S)；吃蘋果例2：進(jìn)程的的同步設(shè)公共汽車上上，司機(jī)和售售票員的活動(dòng)動(dòng)分別是：司機(jī)的活動(dòng)：：?jiǎn)?dòng)車輛；正常行車；到站停車；售票員的活動(dòng)動(dòng)：關(guān)車門；售票；開(kāi)車門；在汽車不斷地地到站、停車車、行駛過(guò)程程中，這兩個(gè)個(gè)活動(dòng)有什么么同步關(guān)系？？用信號(hào)量機(jī)機(jī)制和P、V操作實(shí)現(xiàn)它它們的同步。。解：在汽車行行駛過(guò)程中，，司機(jī)與售票票員活動(dòng)之間間的活動(dòng)的同同步關(guān)系是：：售票員關(guān)車門后，向司機(jī)發(fā)發(fā)開(kāi)車信號(hào)，，司機(jī)收到信信號(hào)后啟動(dòng)車輛，在汽車正常行駛過(guò)程中售票員售票，到站時(shí)司機(jī)機(jī)停車，售票員在車車停限后開(kāi)車門讓乘客上下車車。因此，司司機(jī)啟動(dòng)車輛輛的動(dòng)作必須須與售票員關(guān)關(guān)車門的活動(dòng)動(dòng)取得同步；；售票員開(kāi)車車門的活動(dòng)必必須與司機(jī)停停車取得同步步。可以設(shè)置兩個(gè)個(gè)信號(hào)量：S1，S2，，S1表示是是否允許司機(jī)機(jī)啟動(dòng)車輛，，其初值為0；S2表示示是否允許售售票員開(kāi)門，，其初值為0司機(jī)進(jìn)程：P(S1)；；啟動(dòng)車輛；正常行車；到站停車；V(S2)售票員進(jìn)程：：關(guān)車門；V(S1)；；售票；P(S2)開(kāi)車門；上下乘客；例3、進(jìn)程的的互斥有三個(gè)進(jìn)程PA、PB、、PC合作解解決文件打印印問(wèn)題：PA將文件記錄錄從磁盤讀入入主存有緩沖沖區(qū)1，每執(zhí)執(zhí)行一次讀一一個(gè)記錄；PB將緩沖區(qū)區(qū)1的內(nèi)容復(fù)復(fù)制到緩沖區(qū)區(qū)2，每執(zhí)行行一次復(fù)制一一個(gè)記錄；PC將緩沖沖區(qū)2的內(nèi)容容打印出來(lái)，，每執(zhí)行一次次打印一個(gè)記記錄。緩沖區(qū)區(qū)的大小等于于一個(gè)記錄大大小。請(qǐng)用P、V操作來(lái)來(lái)保證文件的的正確打印解：在本題中中，進(jìn)程PA、PB、PC之間的關(guān)關(guān)系為：PA、PB共共用一個(gè)單緩緩沖區(qū)，而PB、PC共共用一個(gè)單緩緩沖區(qū)，其合合作關(guān)系可用用圖1表示。。當(dāng)緩沖區(qū)1為空時(shí)，進(jìn)進(jìn)程PA可將將一個(gè)記錄讀讀入其中；若若緩沖區(qū)1中中有數(shù)據(jù)且緩緩沖區(qū)2為空空，則進(jìn)程PB可將記錄錄從緩沖區(qū)1復(fù)制到緩沖沖區(qū)2中；若若緩沖區(qū)2中中有數(shù)據(jù)，則則進(jìn)程PC可可以打印記錄錄。要其他條條件下，相應(yīng)應(yīng)進(jìn)程必須等等待。事實(shí)上上，這是一個(gè)個(gè)生產(chǎn)者-消消費(fèi)者問(wèn)題。。從磁盤讀入緩沖區(qū)1PA緩沖區(qū)2PB復(fù)制PC打印應(yīng)設(shè)置四個(gè)信信號(hào)量empty1,empty2,full1,full2,信號(hào)號(hào)量empty1及empty2分分別表示緩沖沖區(qū)1及緩沖沖區(qū)2是否為為空，其初值值為1；信信號(hào)量full1及full2分別別表示緩沖區(qū)區(qū)1及緩沖區(qū)區(qū)2是否有記記錄可供處理理，其初值為為0。PA進(jìn)程：從磁盤讀一個(gè)個(gè)記錄；P（empty1）；；將記錄存入入緩沖區(qū)1V（full1）PB進(jìn)程：P（full1）；；從緩沖區(qū)區(qū)1中取出記記錄；V（empty1）；；P（empty2）；；將記錄存入緩緩沖區(qū)2V（full2）P（full2）；；從緩沖區(qū)區(qū)2中取出記記錄；V（empty2）打印記錄第三章處理理機(jī)管理學(xué)習(xí)重點(diǎn)：⒈作業(yè)調(diào)度和和進(jìn)程調(diào)度的的功能；⒉簡(jiǎn)單的調(diào)度度算法：①先先來(lái)先服務(wù)②②時(shí)間片輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)法③優(yōu)先法法⒊評(píng)價(jià)調(diào)度算算法的指標(biāo)：：吞吐量、周周轉(zhuǎn)時(shí)間、平平均周轉(zhuǎn)時(shí)間間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)間、平均均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)間⒋shell命令執(zhí)行過(guò)過(guò)程教學(xué)要求⒈掌握作業(yè)調(diào)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)調(diào)度的功能⒉理解作業(yè)的的四種狀態(tài)：：提交、后備備、執(zhí)行、完完成⒊理解作業(yè)調(diào)調(diào)度與進(jìn)程調(diào)調(diào)度的關(guān)系⒋掌握常用調(diào)調(diào)度算法的評(píng)評(píng)價(jià)指標(biāo)：吞吞吐量、周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)間、平均均周轉(zhuǎn)時(shí)間、、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)間、平均帶帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間間⒌掌握三種基基本調(diào)度算法法的實(shí)現(xiàn)思想想，并能進(jìn)行行評(píng)價(jià)指標(biāo)的的計(jì)算。可以利用圖表表形式列出各各作業(yè)或進(jìn)程程的有關(guān)時(shí)間間值，如到達(dá)達(dá)時(shí)間、運(yùn)行行時(shí)間、結(jié)束束時(shí)間等，利利用評(píng)價(jià)公式式計(jì)算出各指指標(biāo)的值。⒍了解一般SHELL命命令的執(zhí)行過(guò)過(guò)程處理機(jī)調(diào)度級(jí)級(jí)別處理機(jī)調(diào)度是是操作系統(tǒng)的的主要功能之之一，它的實(shí)實(shí)現(xiàn)策略決定定了操作系統(tǒng)統(tǒng)的類型，其其調(diào)度算法的的優(yōu)劣直接影影響整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)的性能。處理機(jī)調(diào)度的的任務(wù)是選出出待分派的作作業(yè)或進(jìn)程，，為之分配處處理機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，，處理機(jī)調(diào)度度可分為三個(gè)個(gè)級(jí)別，分別別是高級(jí)調(diào)度度、中級(jí)調(diào)度度和低級(jí)調(diào)度度。高級(jí)調(diào)度又稱稱作業(yè)調(diào)度，，作業(yè)就是用用戶程序及其其所需的數(shù)據(jù)據(jù)和命令的集集合，作業(yè)管管理就是對(duì)作作業(yè)的執(zhí)行情情況進(jìn)行系統(tǒng)統(tǒng)管理的程序序的集合。作作業(yè)調(diào)度程序序的主要功能能是審查系統(tǒng)統(tǒng)是否能滿足足用戶作業(yè)的的資源要求以以及按照一定定的算法來(lái)選選取作業(yè)。引入中級(jí)調(diào)度度的主要目的的是為了提高高內(nèi)存的利用用率和系統(tǒng)吞吞吐量，使得得暫時(shí)不運(yùn)行行的進(jìn)程從內(nèi)內(nèi)存對(duì)換到外外存上。低級(jí)調(diào)度又稱稱進(jìn)程調(diào)度，，其主要功能能是根據(jù)一定定的算法將CPU分派給給就緒隊(duì)列中中的一個(gè)進(jìn)程程。進(jìn)程調(diào)度度是操作系統(tǒng)統(tǒng)中最基本的的一種調(diào)度，，其調(diào)度策略略的優(yōu)劣直接接影響整個(gè)系系統(tǒng)的性能。。作業(yè)調(diào)度和進(jìn)進(jìn)程調(diào)度的功功能作業(yè)調(diào)度主要要功能是審查系統(tǒng)是是否能滿足用用戶作業(yè)的資資源要求以及及按照一定的的算法來(lái)選取取作業(yè)。主要要有：記錄系統(tǒng)中各各個(gè)作業(yè)的情情況；按照某種調(diào)度度算法從后備備作業(yè)隊(duì)列中中挑選作業(yè)；；為選中的作業(yè)業(yè)分配內(nèi)存和和外設(shè)等資源源；為選中的作業(yè)業(yè)建立相應(yīng)的的進(jìn)程；作業(yè)結(jié)束后進(jìn)進(jìn)行善后處理理工作。進(jìn)程調(diào)度主要功能保存將放棄CPU進(jìn)程的的現(xiàn)場(chǎng)；根據(jù)一定的調(diào)調(diào)度算法，從從就緒隊(duì)列中中挑選一個(gè)待待運(yùn)行進(jìn)程；；為選中的進(jìn)程程恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，，并把CPU的控制權(quán)交交給該進(jìn)程作業(yè)調(diào)度的常常用算法先來(lái)先服務(wù)法法（FCFS）--如同同“排隊(duì)買票票”，先來(lái)先先做時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法法（RR）--輪流坐莊莊優(yōu)先級(jí)法--優(yōu)先級(jí)別高高的“急事””先辦其他調(diào)度算法法：短作業(yè)優(yōu)先法法最短剩余時(shí)間間優(yōu)先法多級(jí)隊(duì)列法多級(jí)反饋隊(duì)列列法等。調(diào)度性能的評(píng)評(píng)價(jià)不同的調(diào)度算算法有不同的的特性，往往往適用于某一一類進(jìn)程的運(yùn)運(yùn)行。一般來(lái)來(lái)說(shuō)，評(píng)價(jià)CPU調(diào)度算算法的常用準(zhǔn)準(zhǔn)則有：（1）CPU利用率（2）吞吐量量--單位時(shí)時(shí)間內(nèi)CPU完成作業(yè)的的數(shù)量。（3）周轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)間--從作作業(yè)提交到作作業(yè)完成的時(shí)時(shí)間間隔。（4）就緒等等待時(shí)間（5）響應(yīng)時(shí)時(shí)間--從提提交第一個(gè)請(qǐng)請(qǐng)求到產(chǎn)生第第一個(gè)響應(yīng)所所用的時(shí)間。。UNIX常用用調(diào)度命令nohup：：以忽略掛起起和退出的方方式執(zhí)行指定定的命令。at：指定定命令執(zhí)行的的時(shí)間。batch：：命令執(zhí)行的的優(yōu)先級(jí)低于于at命令。。jobs：顯顯示當(dāng)前shell下正正在運(yùn)行哪些些作業(yè)（后臺(tái)臺(tái)作業(yè)）fg：把指指定的后臺(tái)作作業(yè)移到前臺(tái)臺(tái)。bg：把前臺(tái)臺(tái)進(jìn)程換到后后臺(tái)執(zhí)行SHELL命命令的執(zhí)行過(guò)過(guò)程UNIX系統(tǒng)統(tǒng)中，shell命令是是用戶與操作作系統(tǒng)之間的的界面，它以以用戶態(tài)運(yùn)行行，執(zhí)行過(guò)程程如下：讀命令：在$提示符下，，鍵入用戶命命令，回車，，即可讀入用用戶命令。判對(duì)錯(cuò)：終端端進(jìn)程分析用用戶鍵入的命命令是否正確確。建子進(jìn)程：終終端進(jìn)程調(diào)用用fork，，建立子進(jìn)程程。等待完成子進(jìn)程運(yùn)行子進(jìn)程終止父進(jìn)程運(yùn)行發(fā)提示符SHELL命命令執(zhí)行過(guò)程程流程圖終端進(jìn)程讀入命令行命令有錯(cuò)典型例題1設(shè)有4道作業(yè)業(yè)，它們的提提交時(shí)間及執(zhí)執(zhí)行時(shí)間如下下：試計(jì)算在單道道程序環(huán)境下下，采用先來(lái)來(lái)先服務(wù)算法法和短作業(yè)優(yōu)優(yōu)先算法的平平均周轉(zhuǎn)時(shí)間間和平均帶權(quán)權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間作業(yè)號(hào)提交時(shí)間執(zhí)行時(shí)間110.02.0210.21.0310.40.5410.50.3解答(1)若采用用先來(lái)先服務(wù)務(wù)調(diào)度算法，，其調(diào)度順序序?yàn)?、2、、3、4平均周轉(zhuǎn)時(shí)間間：T=（2.0+2.8+3.1+3.3)/4=2.8平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)間W=(1+2.8+6.2+11)/4=5.25作業(yè)號(hào)提交時(shí)間執(zhí)行時(shí)間開(kāi)始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間110.02.010.012.02.01.0210.21.012.013.02.82.8310.40.513.013.53.16.2410.50.313.513.83.311.0作業(yè)號(hào)提交時(shí)間執(zhí)行時(shí)間開(kāi)始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間110.02.010.012.02.01.0410.50.312.012.31.86.0310.40.512.312.82.44.8210.21.012.813.83.63.6平均周轉(zhuǎn)時(shí)間間：T=（2.0+1.8+2.4+3.6)/4=2.45平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)間W=(1+6+4.8+3.6)/4=3.85(2)若采用用短作業(yè)優(yōu)先先算法，則其其調(diào)度順序?yàn)闉?、4、3、2例題2在單CPU和和兩臺(tái)輸入/輸出設(shè)備(I1,I2)的多道程程序設(shè)計(jì)環(huán)境境下,同時(shí)投投入三個(gè)作業(yè)業(yè)JOB1、、JOB2、、JOB3運(yùn)運(yùn)行。這三個(gè)個(gè)作業(yè)對(duì)CPU和輸入輸輸出設(shè)備的使使用順序和時(shí)時(shí)間如下所示示：1：I2(30ms);CPU(10ms);I1(30ms);CPU(10ms);I2(20ms)2：I1(20ms);CPU(20ms);;I2(40ms)3：CPU(30ms);I1(20ms);CPU(10ms);I1(10ms)假定CPU、、I1、I2都能并行工工作，JOB1優(yōu)先級(jí)最最高，JOB2次之，JOB3最低低，優(yōu)先級(jí)高高的作業(yè)可以以搶占優(yōu)先級(jí)級(jí)低的作業(yè)的CPU但不不搶占I1和和I2。試求求：（1）三個(gè)作作業(yè)從投入到到完成分別需需要的時(shí)間（2）從投入入到完成的CPU利用率率（3）輸入輸輸出設(shè)備利用用率解答三個(gè)作業(yè)并發(fā)發(fā)執(zhí)行的情況況如下：㈠從圖式中可可以看出，JOB1從投投入到運(yùn)行完完成需要110ms，JOB2從投投入到運(yùn)行完完成需要90ms，JOB3從投入入到運(yùn)行完成成需要110ms㈡CPU在時(shí)時(shí)間段60ms至70ms，80ms至90ms，100ms至110ms空閑閑，所以CPU的利用率率為(110-30)/110=72.7%㈢設(shè)備I1在在時(shí)間段20ms至40ms,90ms至100ms期間間空閑,設(shè)備備I2在時(shí)間間段30ms至50ms期間空閑,所以I1、、I2的利用用率分別為：：(110-30)/110=72.7%；(110-20)/110=81.8%第四章存儲(chǔ)器管理學(xué)習(xí)重點(diǎn)：(1)用戶程序的主主要處理階段段；(2)存儲(chǔ)器管理的的功能；(3)有關(guān)地址、重重定位、虛擬擬存儲(chǔ)器、分分頁(yè)、分段等等概念；(4)分頁(yè)存儲(chǔ)管理理技術(shù)的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)思想；(5)分段存儲(chǔ)管理理技術(shù)的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)思想；(6)頁(yè)面置換及先先進(jìn)先出法。。教學(xué)要求(1)理解三三級(jí)存儲(chǔ)器結(jié)結(jié)構(gòu)：高速緩緩存，內(nèi)存，，外存。(2)記住用戶程序的主主要處理階段段：編輯、編編譯、連接、、裝入、運(yùn)行行。(3)結(jié)合1.1.2節(jié)，理解解存儲(chǔ)器管理的的功能：內(nèi)存存分配、地址址映射、內(nèi)存存保護(hù)、內(nèi)存存擴(kuò)充。(4)牢固掌握以下下概念：邏輯輯地址、物理理地址、可重重定位地址、、重定位、靜靜態(tài)重定位、、動(dòng)態(tài)重定位位、碎片、虛虛擬存儲(chǔ)器。。(5)理解虛擬存儲(chǔ)儲(chǔ)器的基本特特征：虛擬擴(kuò)擴(kuò)充、部分裝裝入、離散分分配、多次對(duì)對(duì)換。虛存容容量主要受到到哪些方面的的限制？(6)掌握分分頁(yè)和分段概概念，二者的的主要區(qū)別。。(7)掌握分頁(yè)存儲(chǔ)管理理技術(shù)的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)思想，如何何實(shí)現(xiàn)從邏輯輯地址到物理理地址的轉(zhuǎn)換換。(8)理解分段存儲(chǔ)儲(chǔ)管理技術(shù)的的實(shí)現(xiàn)思想。。(9)理解對(duì)換技術(shù)術(shù)的實(shí)現(xiàn)思想想。(10)理解解頁(yè)面置換的的先進(jìn)先出法法；了解最佳佳置換法（OPT）和最最近最少使用用置換法（LRU）。存儲(chǔ)器的層次次三級(jí)存儲(chǔ)器結(jié)結(jié)構(gòu):程序和數(shù)據(jù)必必須先移到內(nèi)內(nèi)存,才能被被CPU存取取高速緩存器CPU內(nèi)存外存程序和數(shù)據(jù)可可以被CPU直接存取存儲(chǔ)器存取時(shí)時(shí)間減少存儲(chǔ)器存取速速度增加每位存儲(chǔ)器成成本增加存儲(chǔ)器容量減減少用戶程序的主主要處理階段段用戶的源程序序（用高級(jí)語(yǔ)語(yǔ)言或匯編語(yǔ)語(yǔ)言編寫的程程序）進(jìn)入計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，，到該程序在在計(jì)算機(jī)上運(yùn)運(yùn)行，主要經(jīng)經(jīng)歷5個(gè)處理理階段。編輯階段：利利用計(jì)算機(jī)提提供的編輯程程序，入U(xiǎn)NIX中的vi，將用戶戶編好的程序序輸入到計(jì)算算機(jī)內(nèi)。生成成源程序文件件。編譯階段：把把源程序經(jīng)過(guò)過(guò)翻譯或匯編編處理，生成成目標(biāo)代碼。。編譯過(guò)程即即把高級(jí)語(yǔ)言言翻譯成計(jì)算算機(jī)理解的低低級(jí)語(yǔ)言。連接階段：將將編譯后得到到的一組目標(biāo)標(biāo)模塊以及它它們所需的庫(kù)庫(kù)函數(shù)裝配成成一個(gè)完整的的裝入模塊。。裝入階段：將將裝入模塊放放入分到的內(nèi)內(nèi)存區(qū)中。這這時(shí)需要進(jìn)行行重定位，即即將裝入模塊塊的邏輯地址址轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)存存的實(shí)際物理理地址。運(yùn)行階段：運(yùn)運(yùn)行可執(zhí)行的的程序file1.exe。用戶程序的主主要處理階段段存儲(chǔ)器管理的的相關(guān)概念邏輯地址--用戶程序經(jīng)經(jīng)編譯后，每每個(gè)目標(biāo)模塊塊以0為基地地址進(jìn)行的順順序編址。邏邏輯地址又稱稱相對(duì)地址，，相對(duì)基地址址而言。物理地址--內(nèi)存中各物物理存儲(chǔ)單元元的地址從統(tǒng)統(tǒng)一的基地址址進(jìn)行的順序序編址。物理理地址又稱絕絕對(duì)地址，它它是數(shù)據(jù)在內(nèi)內(nèi)存中的實(shí)際際存儲(chǔ)地址。。重定位--把把邏輯地址轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)存的的物理地址的的過(guò)程靜態(tài)重定位：：是在目標(biāo)標(biāo)程序裝入內(nèi)內(nèi)存時(shí)，由裝裝入程序?qū)δ磕繕?biāo)程序中的的指令和數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行修改，，即把程序中中邏輯地址都都改成實(shí)際的的內(nèi)存地址。。過(guò)程如圖圖所示動(dòng)態(tài)重定位：：是在程序執(zhí)執(zhí)行期間每次次訪問(wèn)內(nèi)存之之前進(jìn)行重定定位。需要一一個(gè)重定位寄寄存器BR。。用BR寄存存器的內(nèi)容加加上操作對(duì)象象的邏輯地址址就得到實(shí)際際的內(nèi)存地址址。過(guò)程如圖圖所示實(shí)存管理1、單一連續(xù)區(qū)分分配最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)儲(chǔ)分配方法，，即整個(gè)主存存區(qū)域的用戶戶空間均歸一一個(gè)用戶作業(yè)業(yè)使用。2、分區(qū)管理：由由于多道程序序設(shè)計(jì)技術(shù)的的產(chǎn)生，幾個(gè)個(gè)作業(yè)得以共共享主存儲(chǔ)區(qū)區(qū)，因此可以以采取分區(qū)法法分配內(nèi)存。。分區(qū)法通常常有：（1）固定分分區(qū)：在系統(tǒng)統(tǒng)建立時(shí)確定定每個(gè)分區(qū)的的大小及分區(qū)區(qū)的個(gè)數(shù)；（2）動(dòng)態(tài)分分區(qū)：在轉(zhuǎn)入入作業(yè)時(shí)確定定分區(qū)的個(gè)數(shù)數(shù)及每個(gè)分區(qū)區(qū)的大??；回回收分區(qū)時(shí)，，合并相鄰空空閑分區(qū)從而而避免分區(qū)越越來(lái)越?。?）可重定定位分區(qū)：在在裝入作業(yè)時(shí)時(shí)，根據(jù)需要要及時(shí)地將空空閑存儲(chǔ)區(qū)拼拼接在一起，，以消除碎片片，滿足作業(yè)業(yè)對(duì)存儲(chǔ)空間間的要求；對(duì)換：當(dāng)主存存空間不能滿滿足作業(yè)要求求時(shí)，通過(guò)對(duì)對(duì)換技術(shù)來(lái)解解決。對(duì)換是是指系統(tǒng)把內(nèi)內(nèi)存中暫時(shí)不不能運(yùn)行的進(jìn)進(jìn)程換出到外外存上，騰出出空間，把具具備運(yùn)行條件件的進(jìn)程從外外存換入內(nèi)存存。對(duì)換是以以時(shí)間來(lái)?yè)Q取取空間，減少少對(duì)換的信息息量和時(shí)間是是設(shè)計(jì)時(shí)要考考慮的問(wèn)題。。虛擬存儲(chǔ)器組組織問(wèn)題的引入：：①內(nèi)存不夠夠用的矛盾②②作業(yè)全部裝裝入造成內(nèi)存存浪費(fèi)③程序序執(zhí)行具有局局部性規(guī)律虛擬存儲(chǔ)器（（VirtualMemory））：是一種存存儲(chǔ)管理技術(shù)術(shù)，用以完成成用小的內(nèi)存存實(shí)現(xiàn)在大的的虛空間中程程序的運(yùn)行工工作。虛擬存存儲(chǔ)器是由操操作系統(tǒng)提供供的一個(gè)假想想的特大存儲(chǔ)儲(chǔ)器。虛擬存儲(chǔ)器所所具有的基本本特征是：（1）虛擬擴(kuò)擴(kuò)充：不是物物理上、而是是邏輯上擴(kuò)充充了內(nèi)存容量量；（2）部分裝裝入：每個(gè)作作業(yè)不是全部部一次性地裝裝入內(nèi)存，而而是只裝入一一部分；（3）離散分分配：不必占占用連續(xù)的內(nèi)內(nèi)存空間，而而是“見(jiàn)縫插插針“（4）多次對(duì)對(duì)換：所需的的全部程序和和數(shù)據(jù)要分成成多次調(diào)入內(nèi)內(nèi)存。頁(yè)式存儲(chǔ)組織織頁(yè)式存儲(chǔ)管理理的基本原理理：邏輯地址空間間頁(yè)，存儲(chǔ)地地址空間分塊塊，頁(yè)和塊的的大小相等，，通過(guò)頁(yè)表進(jìn)進(jìn)行管理。頁(yè)頁(yè)式系統(tǒng)的邏邏輯地址分為為頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)內(nèi)位移量。頁(yè)頁(yè)表包括頁(yè)號(hào)號(hào)和塊號(hào)數(shù)據(jù)據(jù)項(xiàng)，它們一一一對(duì)應(yīng)。根根據(jù)邏輯空間間的頁(yè)號(hào)，查查找頁(yè)表對(duì)應(yīng)應(yīng)項(xiàng)找到對(duì)應(yīng)應(yīng)的塊號(hào)，塊塊號(hào)乘以塊長(zhǎng)長(zhǎng)，加上位移移量就形成存存儲(chǔ)空間的物物理地址。每每個(gè)作業(yè)的邏邏輯地址空間間是連續(xù)的，，而映象到內(nèi)內(nèi)存空間后就就不一定連續(xù)續(xù)了。請(qǐng)求分頁(yè)頁(yè)表表組成除了頁(yè)號(hào)，塊塊號(hào)外，還包包括狀態(tài)位（（指示該頁(yè)面面是否在內(nèi)存存中）、外存存地址、改變變位（該頁(yè)的的內(nèi)容在內(nèi)存存中是否修改改過(guò)）、引用用位（最近是是否被引用））等。頁(yè)式存儲(chǔ)管理理的動(dòng)態(tài)地址址轉(zhuǎn)換過(guò)程是是：進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，，其頁(yè)表地址址已在系統(tǒng)的的動(dòng)態(tài)地址轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的的基本地址寄寄存器中，執(zhí)執(zhí)行的指令訪訪問(wèn)邏輯地址址（p，d））時(shí)，首先根根據(jù)頁(yè)號(hào)p查查頁(yè)表，由狀狀態(tài)位可知，，這個(gè)頁(yè)是否否已經(jīng)調(diào)入主主存。若調(diào)入入主存，則可可直接將虛地地址轉(zhuǎn)換為實(shí)實(shí)地址，如果果該頁(yè)未調(diào)入入主存，則產(chǎn)產(chǎn)生缺頁(yè)中斷斷，以裝入所所虛的頁(yè)。1、邏輯地址址分頁(yè)，內(nèi)存存空間分塊；；2、引入一個(gè)個(gè)頁(yè)表，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)從頁(yè)號(hào)到物物理塊號(hào)的地地址映射頁(yè)號(hào)塊號(hào)12233146解答提示：設(shè)頁(yè)號(hào)為P，頁(yè)內(nèi)位移移為D，邏輯輯地址為A，，頁(yè)面大小為為L(zhǎng)，則：P=int（（A/L）W=AmodL例1：若在一分頁(yè)頁(yè)存儲(chǔ)管理系系統(tǒng)中，某作作業(yè)的頁(yè)表如如下所示。已已知頁(yè)面超大大小為1024字節(jié)，試試將邏輯地址址為1011、2148、3000，4000、5012轉(zhuǎn)化為相應(yīng)應(yīng)的物理地址址1、對(duì)于邏輯輯地址1011P=INT（（1011/1024））=0W=1011MOD1024=1024查頁(yè)表知第0頁(yè)在第2塊塊，所以物理理地址為2××1024+1011=30592、同理可知知，對(duì)于邏輯輯地址為2148，3000，4000，它們們的物理地址址分別為1124，1976，70723、對(duì)于邏輯輯地址5012P=INT（（5012/1024））=4，超過(guò)過(guò)頁(yè)表長(zhǎng)度，，所以地址非非法請(qǐng)求分頁(yè)請(qǐng)求分頁(yè)的基基本思想：硬件通過(guò)生成成訪內(nèi)地址若缺頁(yè)，進(jìn)行行缺頁(yè)中斷處處理，換入內(nèi)內(nèi)存請(qǐng)求分頁(yè)=分分頁(yè)+請(qǐng)求請(qǐng)求分頁(yè)提供供虛擬存儲(chǔ)器器頁(yè)表中的狀態(tài)態(tài)位指示該頁(yè)頁(yè)是否在內(nèi)存存，若不在，，則產(chǎn)生缺頁(yè)頁(yè)中斷請(qǐng)求分頁(yè)的執(zhí)執(zhí)行過(guò)程與缺缺頁(yè)中斷具有快表的地地址變換機(jī)構(gòu)構(gòu)段式存儲(chǔ)組織織段式存儲(chǔ)管理理的基本原理理：是邏輯地址空空間分段，一一個(gè)作業(yè)是由由若干個(gè)具有有邏輯意義的的段，如主程程序、子程序序、數(shù)據(jù)段、、棧段等組成成的。在分段段系統(tǒng)中，允允許作業(yè)占據(jù)據(jù)主存中許多多分離的分區(qū)區(qū)，段內(nèi)連續(xù)續(xù)，段有段號(hào)號(hào)，但段長(zhǎng)可可以相同，通通過(guò)段表進(jìn)行行管理。段式式系統(tǒng)的邏輯輯地址由段號(hào)號(hào)和段內(nèi)位移移量?jī)身?xiàng)組成成。段表由若若干表目組成成，每一表目目有段號(hào)、段段長(zhǎng)、在主存存中的首地址址、存取方式式和狀態(tài)位等等項(xiàng)。作業(yè)訪訪問(wèn)虛存時(shí)，，根據(jù)地址空空間的段號(hào)，，查找段表對(duì)對(duì)應(yīng)段號(hào)找到到段的首地址址，首地址加加上位移量就就是存儲(chǔ)空間間的物理地址址。段式系統(tǒng)的動(dòng)動(dòng)態(tài)地址轉(zhuǎn)換換過(guò)程：例題2：在一一個(gè)段式存儲(chǔ)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中中，其段表為為：段號(hào)內(nèi)存起始地址段長(zhǎng)02105001235020210090313505904193895試求下述邏輯輯地址對(duì)應(yīng)的的物理地址是是什么？段號(hào)段內(nèi)位移0430110250034004112532解答提示：在段式存儲(chǔ)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中中，為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)從邏輯地址址到物理地址址的轉(zhuǎn)換，系系統(tǒng)將邏輯地地址中的段號(hào)號(hào)與段表長(zhǎng)度度進(jìn)行比較，，若段號(hào)超過(guò)過(guò)段表長(zhǎng)度，，則產(chǎn)生越界界中斷信號(hào)；；否則，則根根據(jù)段表始地地址和段號(hào)計(jì)計(jì)算出該段對(duì)對(duì)應(yīng)段表項(xiàng)的的位置，從中中讀出該段在在內(nèi)存的起始始地址，再檢檢查段內(nèi)地址址是否超過(guò)該該段的長(zhǎng)度，，若超過(guò)，則則產(chǎn)生越界中中斷信號(hào)；否否則，則將該該段的起始地地址與段內(nèi)位位移相加，從從而得到了要要訪問(wèn)的物理理地址。1、由于第0段的內(nèi)存起起始地址為210，段長(zhǎng)長(zhǎng)為500，，故邏輯地址址[0，430]是合法法地址，對(duì)應(yīng)應(yīng)的物理地址址為210+430=6402、同理第1段、第3段段邏輯地址合合法，對(duì)應(yīng)的的物理地址分分別為2360，17503、對(duì)于第2、4段，段段內(nèi)位移量大大于段長(zhǎng)，地地址非法；4、對(duì)于第5段，由于段段號(hào)超過(guò)段表表長(zhǎng)度，故地地址非法虛存管理--置換算法虛存中的置換換算法主要指指內(nèi)存中頁(yè)面面、段的選擇擇、換出算法法。好的置換換算法能適當(dāng)當(dāng)降低頁(yè)面更更換頻率。有有4種常用的的頁(yè)面置換算算法：（1））先進(jìn)進(jìn)先先出出法法（FIFO））：：先先進(jìn)進(jìn)入入內(nèi)內(nèi)存存的的頁(yè)頁(yè)先先被被換換出出內(nèi)內(nèi)存存。。（2））最佳佳置置換換法法（OPT））：：選選擇擇將將來(lái)來(lái)不不再再被被使使用用，，或或在在最最遠(yuǎn)遠(yuǎn)的的將將來(lái)來(lái)才才被被訪訪問(wèn)問(wèn)的的老老頁(yè)頁(yè)換換出出。。（3））最近近最最少少使使用用置置換換法法（LRU））：：選選擇擇最最近近最最久久沒(méi)沒(méi)有有使使用用過(guò)過(guò)的的頁(yè)頁(yè)面面換換出出。。注意意：：OPT算算法法考考查查將將要要被被訪訪問(wèn)問(wèn)的的頁(yè)頁(yè)面面，，而而LRU算算法法考考查查已已訪訪問(wèn)問(wèn)過(guò)過(guò)的的頁(yè)頁(yè)面面。。從從時(shí)時(shí)間間上上考考慮慮，，前前者者是是向向前前看看的的，，后后者者是是向向后后看看的的。。（4））最最近近未未使使用用置置換換法法（（NUR））：：是是LRU算算法法的的一一種種近近似似評(píng)價(jià)價(jià)一一個(gè)個(gè)算算法法優(yōu)優(yōu)劣劣，，可可通通過(guò)過(guò)在在一一個(gè)個(gè)特特定定的的存存儲(chǔ)儲(chǔ)訪訪問(wèn)問(wèn)序序列列上上運(yùn)運(yùn)行行它它，，并并計(jì)計(jì)算算缺缺頁(yè)頁(yè)數(shù)數(shù)量量來(lái)來(lái)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。。存存儲(chǔ)儲(chǔ)訪訪問(wèn)問(wèn)序序列列，，又又叫叫頁(yè)頁(yè)面面走走向向。。一般般來(lái)來(lái)說(shuō)說(shuō)，，隨隨著著可可用用塊塊數(shù)數(shù)的的增增加加，，缺缺頁(yè)頁(yè)數(shù)數(shù)將將減減少少。典型型例例題題1在一一個(gè)個(gè)請(qǐng)請(qǐng)求求分分頁(yè)頁(yè)存存儲(chǔ)儲(chǔ)管管理理系系統(tǒng)統(tǒng)中中，，一一個(gè)個(gè)作作業(yè)業(yè)的的頁(yè)頁(yè)面面走走向向?yàn)闉?、、3、、2、、1、、4、、3、、5、、4、、3、、2、、1、、5，，當(dāng)當(dāng)分分配配給給該該作作業(yè)業(yè)的的物物理理塊塊數(shù)數(shù)分分別別為為3、、4時(shí)時(shí)，，試試計(jì)計(jì)算算采采用用下下述述頁(yè)頁(yè)面面淘淘汰汰算算法法時(shí)時(shí)的的缺缺頁(yè)頁(yè)率率（（假假設(shè)設(shè)開(kāi)開(kāi)始始執(zhí)執(zhí)行行時(shí)時(shí)主主存存中中沒(méi)沒(méi)有有頁(yè)頁(yè)面面）），，并并比比較較所所得得結(jié)結(jié)果果。。（1））最佳佳置換換算法法（2））先進(jìn)進(jìn)先出出算法法（3））最近近最久久未使使用淘淘汰算算法解：（1））根據(jù)據(jù)所給給頁(yè)面面走向向，使使用最最佳頁(yè)頁(yè)面淘淘汰算算法，，頁(yè)面面置換換情況況如下下：走向432143543215塊14444422塊2333331塊321555缺頁(yè)缺缺缺缺缺缺缺缺頁(yè)率率：7/12走向432143543215塊1444441塊233333塊32222塊4155缺頁(yè)缺缺缺缺缺缺缺頁(yè)率率：6/12由上述述結(jié)果果可以以看出出，增增加分分配給給作業(yè)業(yè)的內(nèi)內(nèi)存塊塊數(shù)可可以降降低缺缺頁(yè)率率（2））根據(jù)據(jù)所給給頁(yè)面面走向向，使使用先先進(jìn)先先出頁(yè)頁(yè)面淘淘汰算算法，，頁(yè)面面置換換情況況如下下：走向432143543215塊1444111555塊233344422塊32223331缺頁(yè)缺缺缺缺缺缺缺缺缺缺頁(yè)率率：9/12走向4321435432152333344445塊322223333塊41111222缺頁(yè)缺缺缺缺缺缺缺缺缺缺缺頁(yè)率率：10/12由上述述結(jié)果果看出出，對(duì)對(duì)先進(jìn)進(jìn)先出出算法法而言言，增增加分分配給給作業(yè)業(yè)的內(nèi)內(nèi)存塊塊數(shù)反反而使使缺頁(yè)頁(yè)率上上升，，這種種現(xiàn)象象稱為為Belady現(xiàn)象象（3））根據(jù)據(jù)所給給頁(yè)面面走向向，使使用最最近最最久頁(yè)頁(yè)面淘淘汰算算法，，頁(yè)面面置換換情況況如下下：走向4321435432152333444411塊322233335缺頁(yè)缺缺缺缺缺缺缺缺缺缺缺頁(yè)率率：10/12走向432143543215塊144444445塊23333333塊3225211塊411122缺頁(yè)缺缺缺缺缺缺缺缺缺頁(yè)率率：8/12由上述述結(jié)果果可以以看出出，增增加分分配給給作業(yè)業(yè)的內(nèi)內(nèi)存塊塊數(shù)可可以降降低缺缺頁(yè)率率第五章章文文件系系統(tǒng)1．學(xué)習(xí)重重點(diǎn)：：(1)文件件、文文件系系統(tǒng)的的概念念；(2)文件件的邏邏輯組組織和和物理理組織織的概概念；；(3)目錄錄和目目錄結(jié)結(jié)構(gòu)；；(4)路徑徑名和和文件件鏈接接；(5)文件件的存存取控控制；；(6)對(duì)文文件和和目錄錄的主主要操操作。。1．教學(xué)要要求：：(1)牢固固掌握握文件件、文文件系系統(tǒng)、、目錄錄概念念。(2)了解解文件件系統(tǒng)統(tǒng)的功功能。。(3)掌握握文件件的邏邏輯組組織和和物理理組織織的概概念，，以及及相應(yīng)應(yīng)的組組織形形式。。(4)掌握握目錄錄的基基本組組織方方式，，特別別是UNIX系系統(tǒng)的的目錄錄結(jié)構(gòu)構(gòu)。(5)了解解文件件存儲(chǔ)儲(chǔ)空間間的管管理。。(6)理解解路徑徑名和和文件件鏈接接的概概念。。(7)理解解文件件存取取控制制的作作用及及UNIX系統(tǒng)統(tǒng)中采采取的的辦法法。記住UNIX系系統(tǒng)中中文件件的分分類，，對(duì)文文件和和目錄錄的基基本操操作命命令,如cat,more,ls,cp,cd,rm文件及及其分分類⒈文件件是具具有一一個(gè)名名稱的的相關(guān)關(guān)信息息的集集合。。⒉文件件具有有自已已的屬屬性：：文件件類型型、文文件長(zhǎng)長(zhǎng)度、、文件件的物物理位位置、、文件件的存存取控控制、、文件件的建建立時(shí)時(shí)間⒊文件件的分分類㈠按用用途分分為：：系統(tǒng)統(tǒng)文件件、庫(kù)庫(kù)文件件、用用戶文文件㈡按存存取權(quán)權(quán)限分分：只只讀文文件、、讀寫寫文件件、可可執(zhí)行行文件件㈢按數(shù)數(shù)據(jù)形形式分分：源源文件件、目目標(biāo)文文件、、可執(zhí)執(zhí)行文文件㈣按保保存時(shí)時(shí)間分分：臨臨時(shí)文文件、、永久久文件件⒋文件件系統(tǒng)統(tǒng)：就就是操操作系系統(tǒng)中中負(fù)責(zé)責(zé)控制制和管管理文文件的的一整整套設(shè)設(shè)施，，它負(fù)負(fù)責(zé)文文件的的共享享和保保護(hù)，，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)文件件“按按名存存取””文件系系統(tǒng)的的功能能⒈文件件管理理：能能夠按按照用用戶要要求創(chuàng)創(chuàng)建一一個(gè)新新文件件、刪刪除一一個(gè)舊舊文件件，對(duì)對(duì)指定定的文文件進(jìn)進(jìn)行各各種操操作。。⒉目錄錄管理理：為為每個(gè)個(gè)文件件建立立一個(gè)個(gè)文件件目錄錄項(xiàng)，，若干干個(gè)文文件的的目錄錄項(xiàng)組組成一一個(gè)目目錄文文件。。⒊文件件存儲(chǔ)儲(chǔ)空間間的管管理⒋文件件的共共享和和保護(hù)護(hù)⒌提供供方便便的接接口文件的的結(jié)構(gòu)構(gòu)文件的的結(jié)構(gòu)構(gòu)是指指文件件的組組織形形式。。從用戶戶的觀觀點(diǎn)所所看到到的文文件組組織形形式稱稱為文文件的的邏輯組組織（或文文件的的邏輯輯結(jié)構(gòu)構(gòu)）。。從實(shí)現(xiàn)現(xiàn)觀點(diǎn)點(diǎn)出發(fā)發(fā)，文文件在在存儲(chǔ)儲(chǔ)器上上的實(shí)實(shí)際存存放方方式稱稱為文文件的的物理組組織（或文文件的的物理理結(jié)構(gòu)構(gòu)）。。文件件的物物理組組織側(cè)側(cè)重于于提高高存儲(chǔ)儲(chǔ)利用用率和和減少少存取取時(shí)間間。文文件的的存儲(chǔ)儲(chǔ)設(shè)備備通常常劃分分為大大小相相同的的物理理塊，，物理理塊是是分配配和傳傳輸信信息的的基本本單位位。文件的的邏輯輯組織織文件的的邏輯輯結(jié)構(gòu)構(gòu)是為為了方方便用用戶使使用。。一般般文件件的邏邏輯結(jié)結(jié)構(gòu)可可以分分為兩兩種，，即有有結(jié)構(gòu)構(gòu)的記記錄式式文件件和無(wú)無(wú)結(jié)構(gòu)構(gòu)的流流式文文件。。記錄式式文件件由記記錄組組成，，即文文件內(nèi)內(nèi)的信信息劃劃分為為若干干個(gè)相相關(guān)的的記錄錄，以以記錄錄為單單位組組織和和使用用信息息。記記錄式式文件件又按按其各各個(gè)記記錄的的長(zhǎng)度度是否否相同同，分分為定定長(zhǎng)記記錄文文件和和變長(zhǎng)長(zhǎng)記錄錄文件件。流式文文件的的內(nèi)部部不再再劃分分記