操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料

0808嵌入式軟件專業(yè)操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料（豆豆整理，翻版必究）操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料第一章概述操作系統(tǒng)的定義（P19習(xí)題1.2）操作系統(tǒng)是一個(gè)大型的程序系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)的全部軟硬件資源的分配，調(diào)度工作，控制并協(xié)調(diào)并發(fā)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)信息的存取及保護(hù)，它提供用戶接口，使用戶獲得更好的工作環(huán)境，操作系統(tǒng)使整個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了高效率及高度自動(dòng)化；操作系統(tǒng)的基本功能：（1） 人機(jī)交互界面（2） 資源管理文件管理b.存儲(chǔ)管理c.設(shè)備管理d.處理器管理e.作業(yè)管理☆3.操作系統(tǒng)的分類：（P19習(xí)題1.9）（1） 單用戶操作系統(tǒng)：一個(gè)用戶獨(dú)占計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源，系統(tǒng)所有軟硬件資源全為一個(gè)用戶服務(wù)，單獨(dú)地執(zhí)行該用戶提交的一個(gè)任務(wù)；優(yōu)點(diǎn)：操作系統(tǒng)簡(jiǎn)單，易被人們掌握；缺點(diǎn)：系統(tǒng)資源未能充分利用；（2）批處理操作系統(tǒng)：采用批量化處理技術(shù)的操作系統(tǒng)； （P19習(xí)題1.6）單道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)二者區(qū)別：作業(yè)道數(shù)：?jiǎn)蔚琅幚硐到y(tǒng)中只有一道作業(yè)在主存中運(yùn)行，而多道批處理系統(tǒng)中同時(shí)有多道作業(yè)在運(yùn)行；作業(yè)處理方式（3） 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：對(duì)隨機(jī)發(fā)生的外部事件做出及時(shí)的響應(yīng)并對(duì)其進(jìn)行處理；特點(diǎn)：a.較少有人為干預(yù)的監(jiān)督和控制系統(tǒng)；軟件依賴于應(yīng)用的性質(zhì)和實(shí)際使用的計(jì)算機(jī)類型；應(yīng)用十分廣泛；應(yīng)用：監(jiān)督生產(chǎn)線，流水線生產(chǎn)的連續(xù)過(guò)程，監(jiān)督病人的臨界功能，監(jiān)督和控制交通燈系統(tǒng)，監(jiān)督和控制實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)，監(jiān)督軍用飛機(jī)的狀態(tài)等；（4） 分時(shí)操作系統(tǒng)：多個(gè)用戶分享使用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，把計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)資源進(jìn)行時(shí)間上的分割，即將整個(gè)工作時(shí)間分成一個(gè)個(gè)的時(shí)間段， 每個(gè)時(shí)間段稱為一個(gè)時(shí)間片；特點(diǎn)：a.同時(shí)性：若干個(gè)終端用戶可以同時(shí)使用計(jì)算機(jī)；獨(dú)立性：用戶彼此獨(dú)立，互不干擾；及時(shí)性：用戶的請(qǐng)求能在較短的時(shí)間內(nèi)得到響應(yīng)；交互性：用戶能進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，聯(lián)機(jī)地調(diào)試程序，以交互方式工作；（5） 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：提供網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)資源共享功能的操作系統(tǒng)；4.處理器狀態(tài)，程序狀態(tài)字（1） 處理器狀態(tài)：管態(tài)：操作系統(tǒng)管理程序運(yùn)行的狀態(tài)；目態(tài)：用戶程序運(yùn)行的狀態(tài)；（2） 程序狀態(tài)字：用來(lái)指示處理器狀態(tài)，控制指令執(zhí)行順序，并且保留和指示與相應(yīng)程序有關(guān)的系統(tǒng)狀態(tài)；第二章處理器管理中斷

中斷的定義：計(jì)算機(jī)在執(zhí)行期間，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何非尋常的或非預(yù)期的急需處理事件，使得CPU暫時(shí)中斷當(dāng)前程序的執(zhí)行，而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的事件處理程序，等到事件處理結(jié)束后又返回到原來(lái)被中斷的程序繼續(xù)執(zhí)行的過(guò)程；中斷的職能：發(fā)現(xiàn)中斷源，提出中斷請(qǐng)求b.保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)c.啟動(dòng)處理事件的程序中斷分類軟件中斷：由CPU執(zhí)行某些指令而引起的中斷；異常：失效，陷阱(前兩者是計(jì)算機(jī)允許的)，中止硬件中斷：由CPU或內(nèi)存外部發(fā)出的中斷信號(hào)而引起的中斷；非屏蔽中斷：不允許用戶干預(yù)，它一旦發(fā)出信號(hào)， CPU要立即響應(yīng)；屏蔽中斷：通過(guò)每一類中斷源設(shè)置一個(gè)中斷屏蔽觸發(fā)器來(lái)屏蔽它們的中斷請(qǐng)求而實(shí)現(xiàn)中斷屏敝，大多數(shù)硬件中斷都屬于可屏敝中斷；中斷的優(yōu)先級(jí)軟件查詢硬件處理多道程序并發(fā)執(zhí)行的特點(diǎn)程序執(zhí)行時(shí)的資源共享性；程序失去了封閉性和可再現(xiàn)性；并發(fā)程序之間的相互制約性；進(jìn)程進(jìn)程的定義：進(jìn)程是能和其他程序并發(fā)執(zhí)行的程序段在某數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行過(guò)程，它是系統(tǒng)資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位；☆(2)進(jìn)程與程序間的區(qū)別：程序是一組指令的集合，它只規(guī)定了運(yùn)行活動(dòng)時(shí)所要完成的功能，本身沒(méi)有運(yùn)行的含義，因此程序是靜態(tài)的，而進(jìn)程是一段程序的一次運(yùn)行活動(dòng)，它的著眼點(diǎn)是活動(dòng)，運(yùn)行，過(guò)程，因此進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的；進(jìn)程是一個(gè)獨(dú)立調(diào)度并能和其他進(jìn)程并行運(yùn)行的單位，而程序通常不能作為獨(dú)立調(diào)度進(jìn)行的單位；進(jìn)程和程序不存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，一個(gè)程序可以對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程，反之，一個(gè)進(jìn)程至少要對(duì)應(yīng)一個(gè)程序，或?qū)?yīng)多個(gè)程序，多個(gè)進(jìn)程也可以對(duì)應(yīng)相同的程序；進(jìn)程的組成：程序數(shù)據(jù)集合進(jìn)程控制塊進(jìn)程的三種基本狀態(tài)：(P48習(xí)題2.4)就緒狀態(tài)：進(jìn)程已得到除CPU以外的全部資源，是一旦獲得CPU就可以執(zhí)行的狀態(tài);執(zhí)行狀態(tài)：進(jìn)程已獲得必要的資源并占有CPU正在執(zhí)行的狀態(tài);事件而暫不能執(zhí)行的狀態(tài);阻塞狀態(tài)：進(jìn)程因等待某事件而暫不能執(zhí)行的狀態(tài);☆(5)進(jìn)程的三態(tài)轉(zhuǎn)換：（6） 進(jìn)程控制的任務(wù)：對(duì)系統(tǒng)中所有進(jìn)程從創(chuàng)建到消亡的全過(guò)程實(shí)行有效的管理和控制；（7） 原語(yǔ)：由若干條機(jī)器指令構(gòu)成的程序模塊，它是用于完成特定功能的一段程序；（一旦開(kāi)始執(zhí)行，直到完畢之前，是不允許中斷的）（8） 進(jìn)程控制原語(yǔ)：創(chuàng)建原語(yǔ)b.撤銷原語(yǔ)c.阻塞原語(yǔ)d.喚醒原語(yǔ)進(jìn)程調(diào)度（1） 進(jìn)程調(diào)度的概念：系統(tǒng)按照一定算法把CPU動(dòng)態(tài)分配給就緒隊(duì)列中的某個(gè)進(jìn)程，并使之執(zhí)行；（2） 進(jìn)程調(diào)度的層次：高級(jí)調(diào)度：按照某種原則從外存上的后備作業(yè)中選一個(gè)或幾個(gè)進(jìn)入內(nèi)存， 并為其運(yùn)行做好有關(guān)準(zhǔn)備工作；中級(jí)調(diào)度：負(fù)責(zé)內(nèi)外存之間的進(jìn)程對(duì)換，以解決內(nèi)存緊張問(wèn)題；低級(jí)調(diào)度：決定就緒隊(duì)列中哪個(gè)進(jìn)程將獲得處理器，并實(shí)際執(zhí)行將處理器分配給該進(jìn)程的工作；（3） 進(jìn)程調(diào)度的功能：保護(hù)當(dāng)前正在執(zhí)行的進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)，將程序狀態(tài)寄存器，指令計(jì)數(shù)器及所有通用寄存器的內(nèi)容放到特定單元保存起來(lái)；查詢，登記和更新進(jìn)程控制表PCB中的相應(yīng)表項(xiàng)，根據(jù)表項(xiàng)中的內(nèi)容和狀態(tài)，按一定的算法，從就緒進(jìn)程中選擇一個(gè)，并把CPU分給它；恢復(fù)被調(diào)度到的進(jìn)程的原來(lái)現(xiàn)場(chǎng)，從而使它按上次放棄 CPU時(shí)的狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行;（4） 進(jìn)程調(diào)度的方式：a.剝奪（搶占）式b.非剝奪（搶占）式（5） 進(jìn)程調(diào)度的常用算法：☆時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法：把CPU按時(shí)間片，按順序賦予就緒隊(duì)列中的每一個(gè)進(jìn)程，即就緒隊(duì)列中各進(jìn)程輪流占用CPU執(zhí)行一定時(shí)間，若某個(gè)進(jìn)程在規(guī)定時(shí)間片內(nèi)未執(zhí)行完畢，也必須釋放CPU并把CPU分配給下一個(gè)進(jìn)程；☆優(yōu)先級(jí)調(diào)度：把處理器分配給就緒隊(duì)列中具有最高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程；靜態(tài)優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)多重隊(duì)列輪轉(zhuǎn)法：把時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法中的單就緒隊(duì)列改為雙就緒隊(duì)列或多就緒隊(duì)列，并賦給每個(gè)隊(duì)列不同的優(yōu)先權(quán)；（獲得CPU勺優(yōu)先權(quán)按序數(shù)上升而遞減，而時(shí)間片的長(zhǎng)度按序數(shù)上升而遞增；線程（1） 線程的定義：線程是進(jìn)程中的一個(gè)實(shí)體，它是比進(jìn)程更小的能夠獨(dú)立運(yùn)行的基本單位；（2） 引入線程的意義：為了減少程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)所付出的時(shí)空開(kāi)銷，使操作系統(tǒng)具有更好的開(kāi)發(fā)性；（P48習(xí)題2.9）☆（3）線程與進(jìn)程的區(qū)別：線程是進(jìn)程的一部分，它是進(jìn)程的一個(gè)執(zhí)行單元，通常，一個(gè)進(jìn)程含有若干線程，至少要有一個(gè)線程，一個(gè)進(jìn)程的多個(gè)線程都在進(jìn)程的地址空間里活動(dòng)；在引入線程的操作系統(tǒng)中，資源分配的對(duì)象是進(jìn)程，而不是線程，進(jìn)程仍是擁有資源的一個(gè)獨(dú)立單位，它擁有自己的資源，一般而言，線程除有少量必不可少的資源外不擁有系統(tǒng)資源，線程使用的資源是進(jìn)程分到的資源；C.在引入線程的操作系統(tǒng)中，調(diào)度的基本單位是線程而不是進(jìn)程；進(jìn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行，而一個(gè)進(jìn)程中的每個(gè)線程之間亦可以并發(fā)執(zhí)行，而且在并發(fā)執(zhí)行過(guò)程中，也需要協(xié)作同步；第三章存儲(chǔ)管理存儲(chǔ)管理（1） 存儲(chǔ)管理的功能：存儲(chǔ)空間的分配和回收地址映射和重定位存儲(chǔ)共享和保護(hù)主存擴(kuò)充（2） 存儲(chǔ)分配的三種方式直接存儲(chǔ)分配方式：在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，或匯編程序?qū)υ闯绦蜻M(jìn)行編譯時(shí)，所用的是實(shí)際物理地址，以確保各程序所用的地址之間互不重疊；靜態(tài)存儲(chǔ)分配方式：編寫程序或由編譯系統(tǒng)產(chǎn)生的目標(biāo)程序中采用的地址空間為邏輯地址，當(dāng)連接裝入程序時(shí)對(duì)它們進(jìn)行裝入，連接時(shí)，才確定它們?cè)谥鞔嬷械南鄳?yīng)位置，從而產(chǎn)生可執(zhí)行程序，這種分配方式要求用戶在進(jìn)行裝入，連接時(shí)，系統(tǒng)必須分配其要求的全部存儲(chǔ)空間，若存儲(chǔ)空間不夠，則不能裝入該用戶程序，同時(shí)，用戶程序一旦裝入到主存空間后，它將一直占據(jù)著分配給它的存儲(chǔ)空間，直到程序結(jié)束時(shí)才釋放該空間，再者，在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，用戶程序所占據(jù)的存儲(chǔ)空間是固定不變的，也不能動(dòng)態(tài)地申請(qǐng)存儲(chǔ)空間；動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配方式：用戶程序在存儲(chǔ)空間中的位置也是在裝入時(shí)確定， 但它不必一次性將整個(gè)程序裝入到主存，可根據(jù)執(zhí)行的需要，一部分一部分地動(dòng)態(tài)裝入，同時(shí)，裝入主存的程序不在執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)可以回收該程序所占據(jù)的主存空間，再者，用戶程序裝入主存后的位置，在運(yùn)行期間可根據(jù)系統(tǒng)需要而發(fā)生改變，此外，用戶程序在運(yùn)行期間也可動(dòng)態(tài)地申請(qǐng)存儲(chǔ)空間以滿足程序需求；重定位的定義、兩種重定位的特點(diǎn)與區(qū)別、覆蓋與交換（1） 重定義定義：由于用戶程序的裝入而引起地址空間中的相對(duì)地址轉(zhuǎn)換為存儲(chǔ)空間中的絕對(duì)地址的地址變換過(guò)程，稱為地址重定位，也稱地址映射；（2） 實(shí)現(xiàn)地址重定位的方法：靜態(tài)地址重定位，動(dòng)態(tài)地址重定位靜態(tài)地址重定位：用戶程序在裝入時(shí)由裝配程序一次完成，即地址變換只是在裝入時(shí)一次完成，以后不再改變；優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：用戶程序必須分配一個(gè)連續(xù)的存儲(chǔ)空間；難以實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)的共享；動(dòng)態(tài)地址重定位：在程序執(zhí)行的過(guò)程中，當(dāng)CPU要對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)，通過(guò)硬件地址變換機(jī)構(gòu)（重定位寄存器BR和相對(duì)地址寄存器VR）,將要訪問(wèn)的程序和數(shù)據(jù)地址轉(zhuǎn)換成主存地址；優(yōu)點(diǎn)：有利于提高主存的利用率和存儲(chǔ)空間使用的靈活性；有利于程序段的共享實(shí)現(xiàn)；為實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器管理提供了基礎(chǔ)；缺點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器管理的軟件比較復(fù)雜；需要附加的硬件支持；（3） 覆蓋與交換（從邏輯上擴(kuò)充主存，解決在較小主存空間中如何執(zhí)行大程序的問(wèn)題）覆蓋：把程序劃分為若干個(gè)功能相互獨(dú)立的程序段，并且讓那些不會(huì)同時(shí)被CPU執(zhí)行的程序段共享同一主存區(qū)，通常這些程序段被保存在外存中，當(dāng) CPU要求某一程序段執(zhí)行時(shí)，才將該程序段裝入主存來(lái)覆蓋以前的某一程序段；交換：將系統(tǒng)暫時(shí)不用的程序或數(shù)據(jù)部分部分或全部地從主存中調(diào)出，以騰出更大的存儲(chǔ)空間，同時(shí)將系統(tǒng)要求使用的程序和數(shù)據(jù)調(diào)入主存中，并將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給它，讓其在系統(tǒng)上運(yùn)行；交換技術(shù)主要是在進(jìn)程或作業(yè)間進(jìn)行，覆蓋技術(shù)則主要是在同一個(gè)進(jìn)程或作業(yè)之間進(jìn)行，交換技術(shù)的運(yùn)用，可以在較小的存儲(chǔ)空間中運(yùn)行較多的作業(yè)或進(jìn)程，覆蓋技術(shù)的運(yùn)用，可以在較小的存儲(chǔ)空間中運(yùn)行比其容量大的作業(yè)或進(jìn)程；☆3.分區(qū)存儲(chǔ)管理、頁(yè)式存儲(chǔ)管理（各種方法采用的分配回收算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，地址變換過(guò)程，共享與保護(hù)，優(yōu)缺點(diǎn)比較）（1） 分區(qū)存儲(chǔ)管理：將主存的用戶可用區(qū)域劃分成若干大小不等的區(qū)域，每一個(gè)進(jìn)程占據(jù)一個(gè)區(qū)域或多個(gè)區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)環(huán)境下各并發(fā)進(jìn)程共享主存空間；固定分區(qū)法：系統(tǒng)在初始化時(shí)，將主存空間劃分為若干個(gè)固定大小的區(qū)域，用戶程序在執(zhí)行過(guò)程中，不允許改變劃分區(qū)域的大小，只能夠根據(jù)各自的要求，由系統(tǒng)分配一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域；（P94習(xí)題3.5）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：分區(qū)說(shuō)明表動(dòng)態(tài)分區(qū)法：采用將主存的空閑區(qū)單獨(dú)構(gòu)成一個(gè)可用分區(qū)表或可用分區(qū)自由鏈表的形式來(lái)描述系統(tǒng)主存管理；（P94習(xí)題3.6）分配方法：最先適應(yīng)法：將作業(yè)分配到主存的第一個(gè)足夠裝入它的可用空閑區(qū)中；最佳適應(yīng)法：將作業(yè)分配到主存中與它所需大小最接近的一個(gè)可用空閑區(qū)中；（要求分區(qū)表或自由鏈接表按照空閑區(qū)從小到大的次序排列）最壞適應(yīng)法：將作業(yè)分配到主存中最大的空閑區(qū)中； （要求分區(qū)表或自由鏈接表按照空閑區(qū)從大到小的次序排列）回收方法：釋放區(qū)與上下兩個(gè)空閑區(qū)相鄰，在這種情況下，將三個(gè)空閑區(qū)合并為一個(gè)空閑區(qū)；釋放區(qū)與上空閑區(qū)相鄰，在這種情況下，將釋放區(qū)與上空閑區(qū)合并為一個(gè)空閑區(qū)；釋放區(qū)與下空閑區(qū)相鄰，在這種情況下，將釋放區(qū)與下空閑區(qū)合并為一個(gè)空閑區(qū)；釋放區(qū)與上下兩個(gè)空閑區(qū)都不相鄰，在這種情況下，釋放區(qū)作為一個(gè)新的空閑可用區(qū)插入到可用分區(qū)表或自由鏈表中；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：可用分區(qū)表或可用分區(qū)自由鏈表；地址變換過(guò)程：采用動(dòng)態(tài)重定位裝入作業(yè)，當(dāng)作業(yè)執(zhí)行時(shí)由硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)完成地址轉(zhuǎn)換（基址寄存器，限長(zhǎng)寄存器）；分區(qū)共享：各道作業(yè)的共享存儲(chǔ)區(qū)域部分有相同的基址 /限長(zhǎng)值，就可實(shí)現(xiàn)分區(qū)共享；分區(qū)保護(hù)：對(duì)共享區(qū)的信息規(guī)定只能執(zhí)行或讀出，不能寫入；分區(qū)存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)了多道程序的設(shè)計(jì)，從而提高了系統(tǒng)資源的利用率；系統(tǒng)要求的硬件支持少，管理簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易；缺點(diǎn)：由于作業(yè)在裝入時(shí)的連續(xù)性，導(dǎo)致主存利用率不高；主存的擴(kuò)充只能采用覆蓋和交換技術(shù)，無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器；（2） 頁(yè)式存儲(chǔ)管理：頁(yè)式存儲(chǔ)器管理取消了存儲(chǔ)分配的連續(xù)性，它能夠?qū)⒂脩暨M(jìn)程分配到不連續(xù)的存儲(chǔ)單元中連續(xù)執(zhí)行；靜態(tài)分頁(yè)管理：用戶作業(yè)在開(kāi)始執(zhí)行以前，將該作業(yè)的程序和數(shù)據(jù)全部裝入到主存中，然后，操作系統(tǒng)通過(guò)頁(yè)表和硬件地址變換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換，從而執(zhí)行用戶程序；分配回收算法：依據(jù)存儲(chǔ)頁(yè)框表，請(qǐng)求表和頁(yè)表實(shí)現(xiàn)；地址變換：首先用戶作業(yè)提出存儲(chǔ)分配的要求，此時(shí)操作系統(tǒng)根據(jù)主存頁(yè)框的大小將進(jìn)程要求的存儲(chǔ)空間分成相應(yīng)的頁(yè)面；根據(jù)主存的實(shí)際情況，將進(jìn)程的每個(gè)頁(yè)面分配到主存頁(yè)框中， 系統(tǒng)分配并設(shè)置頁(yè)表的內(nèi)容，此時(shí)，系統(tǒng)完成用戶進(jìn)程的存儲(chǔ)器分配；當(dāng)用戶進(jìn)程開(kāi)始執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)首先設(shè)置控制寄存器的內(nèi)容，控制寄存器包括頁(yè)表長(zhǎng)度和頁(yè)表起始地址兩項(xiàng)；為了對(duì)邏輯地址進(jìn)行變換，由硬件組成的地址變換機(jī)構(gòu)必須將其分成兩部分一頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)偏移； 根據(jù)邏輯地址中頁(yè)號(hào)在頁(yè)表中找到相應(yīng)的頁(yè)框號(hào)；將頁(yè)表中的頁(yè)框號(hào)和邏輯地址中的頁(yè)內(nèi)偏移分別寫入絕對(duì)地址中的相應(yīng)位置上；然后根絕絕對(duì)地址提供的頁(yè)框號(hào)和頁(yè)內(nèi)偏移計(jì)算出存儲(chǔ)空間的物理地址，用戶進(jìn)程可以訪問(wèn)主存中的絕對(duì)地址，取出數(shù)據(jù)或取出指令執(zhí)行；塊表：存放在咼速緩沖存儲(chǔ)器中的頁(yè)表；加入塊表后的地址轉(zhuǎn)換：CPU在給出邏輯地址后，地址變換機(jī)構(gòu)首先根據(jù)頁(yè)號(hào)在快表中進(jìn)行檢索，若存在相應(yīng)的頁(yè)號(hào)，則直接從快表中讀出該頁(yè)號(hào)對(duì)應(yīng)的頁(yè)框號(hào)，形成物理地址，否則需要訪問(wèn)主存中的頁(yè)表，從頁(yè)表中讀出相應(yīng)的頁(yè)框號(hào)，形成相應(yīng)的頁(yè)框號(hào)，形成物理地址，同時(shí)將找到的頁(yè)表登記到快表中，當(dāng)塊表填滿后，又要在快表中登記一新的頁(yè)表項(xiàng)時(shí)，則需要一定的淘汰策略；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：存儲(chǔ)頁(yè)框表，請(qǐng)求表和頁(yè)表等共享：能方便地實(shí)現(xiàn)多個(gè)作業(yè)共享程序和數(shù)據(jù)，頁(yè)的共享可大大提高主存空間的利用率；*在頁(yè)式存儲(chǔ)器中實(shí)現(xiàn)程序共享時(shí)，必須對(duì)共享程序給出相同的頁(yè)號(hào)；保護(hù)：a.保護(hù)權(quán)限域b.保護(hù)鍵優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：解決了分區(qū)管理時(shí)的碎片問(wèn)題；缺點(diǎn)：仍受主存中可用頁(yè)框數(shù)的限制；4.虛擬存儲(chǔ)器基本思想，頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)工作原理虛擬存儲(chǔ)器基本思想：當(dāng)用戶作業(yè)要求的存儲(chǔ)空間很大，不能被裝入主存時(shí)，基于局部性原理，系統(tǒng)可以把當(dāng)前要用的程序和數(shù)據(jù)裝入主存中啟動(dòng)程序運(yùn)行，而暫時(shí)不用的程序和數(shù)據(jù)駐留在外存中，在執(zhí)行中需要用到不在主存中的信息時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)的調(diào)入調(diào)出功能和置換功能將暫時(shí)不用的程序和數(shù)據(jù)調(diào)出主存， 騰出主存空間讓系統(tǒng)調(diào)入要用的程序和數(shù)據(jù)，這樣，系統(tǒng)便能很好地運(yùn)行用戶作業(yè)了，從用戶角度看，系統(tǒng)具備了比實(shí)際主存容量大得多的存儲(chǔ)器；*局部性原理：時(shí)間局限性：如果程序中某一條指令一旦執(zhí)行，則在不久以后還可能被繼續(xù)執(zhí)行，同樣，某一個(gè)數(shù)據(jù)被訪問(wèn)后，還可能被繼續(xù)訪問(wèn)；空間局限性：如果程序訪問(wèn)了某一存儲(chǔ)單元，其附近的存儲(chǔ)單元?jiǎng)t在不久也會(huì)被訪問(wèn)；*虛擬存儲(chǔ)器的容量不可以大于主存容量加外存容量；頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)工作原理☆5.常用的頁(yè)面置換算法(P95習(xí)題3.22)（1） 優(yōu)化算法（OPT）:這是一種理論化的算法，其所選擇的被淘汰的頁(yè)將是永不使用的頁(yè)，或者是在最長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不再訪問(wèn)的頁(yè)。（2） 先進(jìn)先出算法（FIFO:該算法總是淘汰最先進(jìn)入主存的頁(yè)面，認(rèn)為最先調(diào)入的頁(yè)最近不被訪問(wèn)可能性最大。缺頁(yè)率二缺頁(yè)次數(shù)/總的訪問(wèn)次數(shù)*100%用FIFO算法求缺頁(yè)率：123412512345111444555555222111113333332222244FFFFFFFSSFFS缺頁(yè)率=9/12*100%=75%Belady現(xiàn)象：一般情況下，對(duì)于一個(gè)作業(yè)如果分配給它的主存頁(yè)框越多，缺頁(yè)中斷率就越低，反之就越高，但對(duì)于FIFO算法來(lái)說(shuō)，在未給作業(yè)分配足夠滿足它要求的頁(yè)面時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)分配的頁(yè)框數(shù)增多，而缺頁(yè)中斷率反而增高的奇異現(xiàn)象；☆（3）最近最少用置換算法（LRU）:該算法要求淘汰的頁(yè)面是在最近一段時(shí)間里較久未被訪問(wèn)的那一頁(yè)。根據(jù)是程序執(zhí)行時(shí)所具有的局部性。為了比較準(zhǔn)確地淘汰最近最少使用的頁(yè)面，可以采用堆棧的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。棧中存放當(dāng)前主存中的頁(yè)號(hào)，每當(dāng)訪問(wèn)一頁(yè)時(shí)就調(diào)整一次棧。于是，發(fā)生缺頁(yè)中斷時(shí)總是淘汰棧底所指示的頁(yè)。（4） 第二次機(jī)會(huì)算法：淘汰不但老”而（最近）沒(méi)用”的頁(yè)面原理：用鏈表來(lái)表示各頁(yè)的建立時(shí)間先后，新來(lái)的到表尾，表頭就是最老”的（同F(xiàn)IFO，頁(yè)面裝入或被訪問(wèn)時(shí)設(shè)R=1。選擇淘汰頁(yè)面時(shí)，若表頭頁(yè)面的R位（訪問(wèn)位）是0,則淘汰之，否則將其R位設(shè)為0,并把它放到表尾，然后繼續(xù)從表頭搜索。（5） 時(shí)鐘算法：環(huán)形鏈表實(shí)現(xiàn)的第二次機(jī)會(huì)算法環(huán)形鏈表頭尾相鄰，因此只需要移動(dòng)一個(gè)指針；性能近似 LRU,實(shí)現(xiàn)開(kāi)銷小例：調(diào)入頁(yè)面727前后Clock與LRUFIF0比較PagearidressJjtrcuniPagearidressJjtrcuniLRUFrFOCLOCKCLOCK*號(hào)表示R=1，箭頭表示指針Clock通過(guò)設(shè)置R位保護(hù)了常用的頁(yè)面（6） 最近未用置換算法（NRU概念：該算法要求頁(yè)表中有一個(gè)訪問(wèn)位和一個(gè)修改位。當(dāng)某頁(yè)被訪問(wèn)時(shí)，訪問(wèn)位被自動(dòng)置1,若執(zhí)行的指令是寫指令，則修改位也被置1。系統(tǒng)周期性地將所有訪問(wèn)位置0。在選擇一頁(yè)淘汰時(shí)，總是選擇其訪問(wèn)位為0且修改位也為0的頁(yè)。若無(wú)修改位為0的頁(yè)，就選訪問(wèn)位為0且頁(yè)號(hào)最小的頁(yè)淘汰。評(píng)價(jià)：該算法不但希望淘汰的頁(yè)是最近未使用的頁(yè)， 而且還希望被淘汰的頁(yè)是在主存駐留期間其頁(yè)面內(nèi)容未被修改過(guò)。系統(tǒng)對(duì)訪問(wèn)位清0的間隔時(shí)間T的確定是很關(guān)鍵的。如果間隔時(shí)間T太大，可能所有頁(yè)的訪問(wèn)位均已成為1,無(wú)法選擇淘汰的頁(yè)面。如果間隔時(shí)間T太小，則可能很多頁(yè)的訪問(wèn)位均是為0基于Clock的NRU算法過(guò)程：從指針位置開(kāi)始掃描鏈表，掃描過(guò)程中不改變 R位。淘汰遇到的第一個(gè)R=0&M=0的頁(yè)面。若第1步失敗，則再次掃描，淘汰遇到的第一個(gè)R=0&M=1的頁(yè)面。每個(gè)頁(yè)面檢查過(guò)后將R設(shè)為0。若第2步失敗，重復(fù)1和2（如果需要）。（7） 最少使用置換算法（LFU概念：要求為每一頁(yè)表項(xiàng)配置一個(gè)一定位數(shù)的計(jì)數(shù)器作為訪問(wèn)字段， 開(kāi)始時(shí)所有的計(jì)數(shù)器均為0。一旦某頁(yè)被訪問(wèn)時(shí)，其頁(yè)表項(xiàng)中的計(jì)數(shù)器值加 1。系統(tǒng)每過(guò)一段時(shí)間T就將所有的頁(yè)表項(xiàng)計(jì)數(shù)器清0。在需要選擇一頁(yè)置換時(shí)，便比較各計(jì)數(shù)器的值，總是選擇其計(jì)數(shù)值最小的頁(yè)面淘汰。評(píng)價(jià)：該算法實(shí)現(xiàn)也較容易，但代價(jià)較高，而且合適的間隔時(shí)間T的選擇也是難題。段式存儲(chǔ)管理的思想，段式虛擬存儲(chǔ)管理流程（1） 段式存儲(chǔ)管理的思想：把程序按邏輯含義或過(guò)程分成段，每段都有自己的段名，用戶程序可用段名和入指出調(diào)用一個(gè)段的功能， 程序在編譯或匯編時(shí)，再將段名定義一個(gè)段號(hào)，每段邏輯地址均是以0開(kāi)始進(jìn)行順序編址，這樣用戶或進(jìn)程的地址空間就形成了一個(gè)二維線性地址空間，任意一個(gè)地址必須首先指出段號(hào)，其次指出段內(nèi)偏移地址，段式存儲(chǔ)管理程序以段為單位分配主存，然后，執(zhí)行時(shí)通過(guò)地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)把段式邏輯地址轉(zhuǎn)換成主存物理地址；*在段式存儲(chǔ)器中實(shí)現(xiàn)程序共享時(shí)，共享段的段號(hào)不一定要相同；（2） 段式虛擬存儲(chǔ)管理流程第四章文件管理文件分類（文件分類標(biāo)準(zhǔn)不同，對(duì)文件分類也不同）按用途：系統(tǒng)文件，用戶文件，庫(kù)文件；按數(shù)據(jù)形式：源文件，目標(biāo)文件，可執(zhí)行文件；按存儲(chǔ)控制屬性：只執(zhí)行文件，只讀文件，讀寫文件；按文件的邏輯結(jié)構(gòu)：有結(jié)構(gòu)文件，無(wú)結(jié)構(gòu)文件；文件存取方法（1） 順序存取方法：嚴(yán)格按照數(shù)據(jù)記錄的排列順序依次存?。唬?） 直接存取方法：允許用戶隨意讀寫文件的任意一個(gè)記錄，不管上次讀寫到哪個(gè)記錄；（3） 按鍵存取方法：根據(jù)文件中各記錄的內(nèi)容進(jìn)行存??；目錄的組織與結(jié)構(gòu)（1） 目錄本身也是一種文件；（2） 目錄包含信息：基本信息文件的地址信息訪問(wèn)控制信息使用信息（3） 目錄結(jié)構(gòu)：一級(jí)目錄結(jié)構(gòu)二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)樹形多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)文件存儲(chǔ)空間管理（1） 空閑表法（2） 位示圖法（3） 空閑鏈表法（4） 成組鏈接法文件存儲(chǔ)空間分配（1） 連續(xù)分配（2） 鏈接分配（3） 利用FAT分配（4） 索引節(jié)點(diǎn)方式文件共享的方法（1） 繞道法：給每個(gè)用戶一個(gè)當(dāng)前目錄，用戶對(duì)所有文件的訪問(wèn)都是相對(duì)于當(dāng)前目錄進(jìn)行的；缺點(diǎn)：為了訪問(wèn)一個(gè)不在當(dāng)前目錄下的共享文件， 繞道法需要花費(fèi)很多時(shí)間去訪問(wèn)多級(jí)目錄，搜索效率較低；（2） 連訪法：在相應(yīng)的目錄項(xiàng)之間進(jìn)行鏈接，即在要共享的子目錄中增設(shè)一個(gè)LINK表目，填上用戶自己定義的訪問(wèn)共享文件所用的符號(hào)名， 并將該表目中的指針直接指向被共享文件的文件目錄表目，而不是直接指向文件本身；目的：提高對(duì)共享文件的訪問(wèn)速度；（3） 利用基本文件目錄實(shí)現(xiàn)文件共享：利用把目錄表目進(jìn)行分解的辦法來(lái)加快檢索速度，同時(shí)也便于實(shí)施文件的共享；目錄分解：就是把一個(gè)目錄表目分解為兩部分：基本文件目錄（BFD部分與符號(hào)文件目錄（SFD部分；（4） 基于索引節(jié)點(diǎn)的共享方式：對(duì)要共享的文件，引入一個(gè)索引節(jié)點(diǎn)，將文件中諸如文件的物理地址及其文件屬性等信息， 不放在文件目錄表目中，而是放在索引節(jié)點(diǎn)中。在文件目錄中只設(shè)置文件名及其指向相應(yīng)索引節(jié)點(diǎn)的指針；（5） 利用符號(hào)鏈接實(shí)現(xiàn)共享思想：與采用連訪法實(shí)現(xiàn)文件共享很相似；與連訪法的不同：連訪法連接只能建立在同一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上，而符號(hào)連接是跨設(shè)備的；優(yōu)點(diǎn)：能夠用于鏈接計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的任何地點(diǎn)中的文件；缺點(diǎn)：訪問(wèn)共享文件時(shí)，可能需要多次訪盤，時(shí)間開(kāi)銷較大，也要開(kāi)銷一定磁盤空間；文件系統(tǒng)的一致性（1） 塊的一致性檢查（2） 文件的一致性檢查文件保護(hù)（1） 保密性（2） 完整性（3） 可用性第五章設(shè)備管理1.1/0設(shè)備的分類，設(shè)備控制器（1） I/O設(shè)備的分類（不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，不同的分類結(jié)果）設(shè)備的從屬關(guān)系：系統(tǒng)設(shè)備，用戶設(shè)備；設(shè)備的共享關(guān)系：獨(dú)占設(shè)備，共享設(shè)備；傳輸速率：低速設(shè)備，中速設(shè)備，高速設(shè)備；信息交換單位：字符設(shè)備，塊設(shè)備；（2） 設(shè)備控制器：I/O設(shè)備是由機(jī)械和電子兩個(gè)部分構(gòu)成的，設(shè)備控制器是設(shè)備中的電子部分，而機(jī)械部分是設(shè)備本身；設(shè)備控制器是CPU與I/O設(shè)備之間的接口，它接收從CPU發(fā)來(lái)的命令，并去控制I/O設(shè)備工作；功能：接收和識(shí)別命令數(shù)據(jù)交換獲取設(shè)備的狀態(tài)地址識(shí)別組成設(shè)備控制器與處理機(jī)的接口I/O邏輯設(shè)備控制器與設(shè)備的接口DMA控制器與直接存儲(chǔ)器存?。?） DMA控制器組成：主機(jī)與DMA空制器的接口（命令/狀態(tài)寄存器，內(nèi)存地址寄存器，數(shù)據(jù)寄存器，數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器），DMA控制器與塊設(shè)備的接口；工作過(guò)程：參數(shù)準(zhǔn)備階段，DMA工作階段，結(jié)束中斷處理階段；（2）直接存儲(chǔ)器存儲(chǔ)方式：一種完全由硬件執(zhí)行I/O功能的工作方式，引入的目的是為了實(shí)現(xiàn)高速大容量存儲(chǔ)器和主存之間的數(shù)據(jù)交換；特點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝皇菙?shù)據(jù)塊；所傳送的數(shù)據(jù)是從設(shè)備直接送入內(nèi)存的，或者相反；僅在傳送一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)， 才需CPU干預(yù)，整塊數(shù)據(jù)的傳送是在DMA空制器控制下完成的；優(yōu)點(diǎn)：速度快，CPU不參與傳送操作，節(jié)省了CPU時(shí)間；缺點(diǎn)：硬件線路比較復(fù)雜；通道（1） 通道：專門用來(lái)處理輸入輸出工作的處理器；（2） 通道種類：字節(jié)多路通道，數(shù)據(jù)選擇通道，數(shù)組多路通道；（3）通道程序：由通道命令按照一定的控制要求組織起來(lái)的，它規(guī)定 I/O設(shè)備所應(yīng)執(zhí)行的操作及順序；（4）通道命令：操作碼（數(shù)據(jù)傳輸類，通道轉(zhuǎn)移類，設(shè)備控制類） ，內(nèi)存地址，傳送字節(jié)數(shù)，特征位；（5） 通道執(zhí)行過(guò)程：根據(jù)要求組織好通道程序，且把通道程序的首地址放在通道地址字中；CPU執(zhí)行“啟動(dòng)I/O”指令啟動(dòng)通道工作，啟動(dòng)成功后，通道逐條執(zhí)行通道程序中的通道命令，控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)輸入輸出操作；通道完成輸入輸出操作后，向CPU報(bào)告執(zhí)行情況，CPU處理來(lái)自通道的信息；設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能與特點(diǎn)（1） 功能：將接受到的抽象要求轉(zhuǎn)換為具體要求；檢查用戶I/O請(qǐng)求的合法性，了解I/O設(shè)備的狀態(tài)，傳遞有關(guān)參數(shù)，設(shè)置設(shè)備的工作方式；發(fā)出I/O命令，啟動(dòng)分配到的I/O設(shè)備，完成指定的I/O操作；及時(shí)響應(yīng)由控制器或通道發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求，并根據(jù)其中斷類型調(diào)用相應(yīng)的中斷處理程序進(jìn)行處理；對(duì)于設(shè)置有通道的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)程序還應(yīng)該能夠根據(jù)用戶的I/O請(qǐng)求，自動(dòng)地構(gòu)成通道程序；（2） 特點(diǎn)：設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序主要是在請(qǐng)求I/O的進(jìn)程與設(shè)備控制器之間的一個(gè)通信程序。它將進(jìn)程的I/O請(qǐng)求傳送給控制器，而把設(shè)備控制器中所記錄的設(shè)備狀態(tài)，I/O操作完成的情況，反映給請(qǐng)求I/O的進(jìn)程；設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與I/O設(shè)備的特性密切相關(guān)；設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與I/O控制方式緊密相關(guān)；由于設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與硬件緊密相關(guān)，因而其中的一部分程序是用匯編語(yǔ)言書寫的，目前有很多設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，其基本部分已經(jīng)固化在 ROM中;設(shè)備命名，設(shè)備文件1）設(shè)備文件：每一個(gè)設(shè)備都至少由系統(tǒng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表， 都有一個(gè)文件名，稱之為設(shè)備文件；2） 設(shè)備命名：主次設(shè)備號(hào)（P168習(xí)題5.14）緩沖技術(shù)，塊設(shè)備緩沖區(qū)分配與回收（1）引入緩沖技術(shù)的原因：緩解設(shè)備與CPU之間的速度矛盾，提高CPU與I/O設(shè)備之間的并行性；便于進(jìn)程共享緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，減少系統(tǒng)設(shè)備的輸入輸出壓力，即減少中斷

CPU的次數(shù)，放寬了CPU寸中斷的響應(yīng)時(shí)間；磁盤結(jié)構(gòu)，性能參數(shù)，常用調(diào)度算法(FCFS,SSTF,SCAN,C-SCAN)磁盤結(jié)構(gòu)磁盤性能參數(shù)：(計(jì)算題)尋道時(shí)間旋轉(zhuǎn)時(shí)間傳送時(shí)間☆(3)磁盤調(diào)度策略(P168習(xí)題5.21)a.先來(lái)先服務(wù)算法(FCFS根據(jù)進(jìn)程請(qǐng)求訪問(wèn)磁盤的先后順序進(jìn)行調(diào)度，而不管進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)。優(yōu)點(diǎn)：公平，處理簡(jiǎn)單，每個(gè)進(jìn)程的請(qǐng)求都會(huì)得到處理。缺點(diǎn)：未對(duì)尋道進(jìn)行優(yōu)化，致使平均尋道時(shí)間可能較長(zhǎng)。舉例：一個(gè)磁盤請(qǐng)求序列的磁道號(hào)為巧，58,39.18,90,160,150,38,184.假定開(kāi)始時(shí)，礴頭位于1D0號(hào)磯道*181 160150 90 5855S938 18磁頭總移動(dòng)t(l00-55H58-55H58-39M39-1S)+(90-lS)+(160-90)+(160J50)+(150-38)+(184-3E)=498平均尋道時(shí)間=49^/9=55.3b.最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法(SSTF以申請(qǐng)者要求磁頭移動(dòng)距離大小作為優(yōu)先的因素， 磁道距離磁頭當(dāng)前位置愈近者優(yōu)點(diǎn)：平均等待時(shí)間得到改善，可以獲得較好的尋道性能。缺點(diǎn)：對(duì)用戶進(jìn)程請(qǐng)求的響應(yīng)機(jī)會(huì)不是均等的，可能導(dǎo)致某些進(jìn)程發(fā)生 餓死現(xiàn)象。舉例：一個(gè)磁盤請(qǐng)求序列的磁道號(hào)為5%58,39,1脣90,160,150,38r18-1.假定開(kāi)始時(shí)，磁頭位于100號(hào)磁逍°1601505585816015055858393811磁頭移動(dòng)方向*■確頭總移動(dòng)量=(J00'90H<90^8)h-(5&-55)+<55-39H39'3 8-18)+(150-18X160-150)4{184-160)=248平均尋道時(shí)間=248/9=27.5掃描算法(SCAN又稱電梯調(diào)度)不僅考慮申請(qǐng)者要求磁頭移動(dòng)方向，又考慮要求磁頭移動(dòng)距離，而且首先是方向一致，其次才是距離最短。優(yōu)點(diǎn)：避免了饑餓現(xiàn)象。

，有磁臂粘著”現(xiàn)象缺點(diǎn)：優(yōu)待了中間磁道的請(qǐng)求(，有磁臂粘著”現(xiàn)象舉例*-個(gè)磁盤請(qǐng)求序列的磁道號(hào)為資，58,39,18,91),160,150,38,184o假定開(kāi)始時(shí)，磯頭位片100號(hào)戟道°184 160150 90 58553938 18磁頭總移動(dòng) 150-100X160-150M1S4-160H1S4-90H90-5&>(58-55)+(55-39)X39-38)+(38-18)=250平均尋道時(shí)間=250/9=27.8循環(huán)掃描法(C-SCAN規(guī)定磁頭單向移動(dòng)。將各磁道視作一個(gè)環(huán)形緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)， 最大磁道號(hào)和最小磁道號(hào)構(gòu)成循環(huán)。優(yōu)點(diǎn)：等待時(shí)間較均衡。缺點(diǎn)：有磁臂粘著”現(xiàn)象舉例*一個(gè)磁盤請(qǐng)求序列的磁道號(hào)為鮎，5S. 18f90,16購(gòu)l50t38.18幾假定開(kāi)始時(shí)’磁頭位于100號(hào)磁道&184 160150 90 58553938 18磁頭移動(dòng)方向*■磁頭移動(dòng)方向*■磁頭總移動(dòng)^(15O-1OOH1^-1?O)+(1S4-16O)+(18448H38-18)+(39-38)X55-39)+(58-55)+(90-58)=322UF浪川"H 8.虛擬設(shè)備，SPOOLS統(tǒng)組成與原理(P168習(xí)題5.22)在一臺(tái)共享設(shè)備上模擬若干臺(tái)獨(dú)占設(shè)備的操作，使每一臺(tái)獨(dú)占設(shè)備成為若干臺(tái)共享操作的虛擬設(shè)備，即把獨(dú)占設(shè)備變成邏輯上的共享設(shè)備， 從而提高了設(shè)備利用率和系統(tǒng)的效率，這種技術(shù)稱為虛擬設(shè)備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)這種技術(shù)的硬件和軟件系統(tǒng)被稱為SPOO系統(tǒng)，使用SPOO技術(shù)所提供的設(shè)備就成為虛擬設(shè)備；SPOO啄統(tǒng)組成：在共享設(shè)備中開(kāi)辟存放輸入信息的輸入井和輸出信息的輸出井，在主存設(shè)置了兩個(gè)緩沖區(qū)，輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)；SPOO系統(tǒng)工作原理：當(dāng)進(jìn)程有需求時(shí)，SPOO接受它的需求，但并不立即處理，而是做兩件事，一是在共享設(shè)備的輸出井上由輸出進(jìn)程為其分配一塊存儲(chǔ)空間，并將其數(shù)據(jù)送入其中，并將該進(jìn)程的輸出數(shù)據(jù)建立一個(gè)文件， 該進(jìn)程的數(shù)據(jù)實(shí)際上并未輸出，而只是以文件形式輸出，并暫時(shí)存放在SPOOI存儲(chǔ)區(qū)中，二是輸出進(jìn)程為用戶進(jìn)程申請(qǐng)一張空白的用戶請(qǐng)求表，并將用戶的需求填入其中，再將表掛到請(qǐng)求隊(duì)列中；第六章進(jìn)程管理并發(fā)進(jìn)程產(chǎn)生與時(shí)間有關(guān)錯(cuò)誤兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程執(zhí)行的相對(duì)速度無(wú)法相互控制，交往的并發(fā)進(jìn)程的速率不僅受到處理器調(diào)度的影響，而且還受到與這兩個(gè)交往的并發(fā)進(jìn)程無(wú)關(guān)的其他進(jìn)程的影響，所以一個(gè)進(jìn)程的速率通常無(wú)法為另一個(gè)進(jìn)程所知，所以交往的并發(fā)進(jìn)程的執(zhí)行就可能產(chǎn)生各種與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤；2?臨界區(qū)，對(duì)臨界區(qū)的管理要求（1） 臨界區(qū)：并發(fā)進(jìn)程中與共享變量有關(guān)的程序段；（2） 對(duì)臨界區(qū)的管理應(yīng)滿足：互斥性：如果一個(gè)進(jìn)程在它的臨界區(qū)中執(zhí)行，其他任何進(jìn)程均不能進(jìn)入相關(guān)的臨界區(qū)執(zhí)行；進(jìn)展性：如果一個(gè)進(jìn)程不在它的臨界區(qū)中執(zhí)行，不應(yīng)阻止其他任何進(jìn)程進(jìn)入相關(guān)的臨界區(qū)執(zhí)行；有限等待性：某個(gè)進(jìn)程從申請(qǐng)進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)開(kāi)始，應(yīng)在有限的時(shí)間內(nèi)得以進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行；信號(hào)量的定義，其物理意義（1） 信號(hào)量的定義：含有整形數(shù)據(jù)項(xiàng)的結(jié)構(gòu)變量（2） 物理意義：信號(hào)量整型值大于或等于零代表可供并發(fā)進(jìn)程使用的資源實(shí)體數(shù)，但小于零時(shí)則表示正在等待使用臨界區(qū)的進(jìn)程數(shù)；4.原語(yǔ)：執(zhí)行時(shí)不可中斷的過(guò)程；P操作P（s）:將信號(hào)量s的整型值減去1,若結(jié)