操作系統(tǒng)知識.ppt

1、操作系統(tǒng)知識,SDRJ,2,操作系統(tǒng)的功能,SDRJ,3,處理機(jī)管理基本概念,程序與進(jìn)程 程序的順序和并發(fā)執(zhí)行 進(jìn)程的組成 程序；數(shù)據(jù)；進(jìn)程控制塊(PCB) 進(jìn)程的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換,SDRJ,4,程序的順序和并發(fā)執(zhí)行,程序的順序執(zhí)行：各程序段按照先后次序逐個執(zhí)行。 順序性：程序各程序段嚴(yán)格按照規(guī)定的順序執(zhí)行 封閉性：程序運行時機(jī)內(nèi)各資源只受該程序控制而改變，執(zhí)行結(jié)果不受外界因素影響。 可再現(xiàn)性：只要程序執(zhí)行環(huán)境和初始條件相同，程序多次執(zhí)行，可獲得相同結(jié)果。 程序并發(fā)執(zhí)行：在多道程序設(shè)計技術(shù)中，多道程序處于并發(fā)執(zhí)行狀態(tài) 間斷性：共享資源或完成同一項任務(wù)而相互合作，致使在并發(fā)程序間形成了相互制約的關(guān)系。

2、相互制約導(dǎo)致并發(fā)程序具有“執(zhí)行暫停執(zhí)行執(zhí)行”這種間斷性的活動規(guī)律。 失去封閉性 不可再現(xiàn)性,SDRJ,5,程序的順序和并發(fā)執(zhí)行的前驅(qū)圖,圖3-1 三個節(jié)點的前驅(qū)圖,圖3-2 程序并發(fā)執(zhí)行的前驅(qū)圖,SDRJ,6,進(jìn)程的狀態(tài)模型,圖3-3 進(jìn)程的五態(tài)模型,SDRJ,7,習(xí)題1,（1）是操作系統(tǒng)中可以并行工作的基本單位，也是核心調(diào)度及資源分配的最小單位，它由（2）組成，它與程序的重要的區(qū)別之一是：（3）。在SMP系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)還提供了（4）機(jī)制，它是（5）的最小單位。 (1)A.作業(yè)B.過程C.函數(shù)D.進(jìn)程 (2)A.程序、數(shù)據(jù)和標(biāo)識符B.程序、數(shù)據(jù)和PCB C.程序、標(biāo)識符和PCBD.數(shù)據(jù)、標(biāo)識

3、符和PCB (3)A.程序可占有資源，而它不可B.程序有狀態(tài)，而它沒有 C.它有狀態(tài)，而程序沒有 D.它能占有資源，而程序不能 (4)A.約束B.線程C.共享D.分時 (5)A.存儲器分配B.資源分配C.處理器分配D.網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分配 答案：(1)D(2)B(3)C(4)B(5)C,SDRJ,8,習(xí)題2,一臺PC計算機(jī)系統(tǒng)啟動時，首先執(zhí)行的是（1），然后加載（2），在設(shè)備管理中，虛擬設(shè)備的引入和實現(xiàn)是為了充分利用設(shè)備，提高系統(tǒng)效率，采用（3）來模擬低速設(shè)備（輸入機(jī)或打印機(jī)）的工作。 已知A、B的值，表達(dá)式A2/(5A+B)的求值過程，且A、B已賦值，該公式求值過程可用前驅(qū)圖（4）來表示，若用PV操

4、作控制求值過程，需要（5）的信號量。 (1)A.主引導(dǎo)記錄 B.分區(qū)引導(dǎo)記錄 C.BIOS引導(dǎo)記錄D.引導(dǎo)扇區(qū) (2)A.主引導(dǎo)記錄和引導(dǎo)驅(qū)動器的分區(qū)表，并執(zhí)行主引導(dǎo)記錄 B.分區(qū)引導(dǎo)記錄，配置系統(tǒng)，并執(zhí)行分區(qū)引導(dǎo)記錄 C.操作系統(tǒng)，如Windows98/NT/2000/XP、UNIX等 D.相關(guān)支撐軟件 (3)A.Spooling技術(shù)，利用磁帶設(shè)備 B.Spooling技術(shù)，利用磁盤設(shè)備 C.脫機(jī)批處理系統(tǒng) D.移臂調(diào)度和旋轉(zhuǎn)調(diào)度技術(shù)，利用磁盤設(shè)備,SDRJ,9,習(xí)題2,(4)A.B. CD. (5)A.3個且初值等于1B.2個且初值等于0 C.2個且初值等于1D.3個且初值等于0 答案：(

5、1)C (2)A (3)B (4)A (5)D,圖3-4,SDRJ,10,進(jìn)程間通信,進(jìn)程的同步與互斥 進(jìn)程同步：若干進(jìn)程為完成一個共同任務(wù)而相互合作，由于合作的每一個進(jìn)程都是獨立的、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)，這就需要相互合作的進(jìn)程在某些協(xié)調(diào)點處來協(xié)調(diào)它們的工作。進(jìn)程之間這種相互合作等待對方消息的協(xié)調(diào)關(guān)系稱為進(jìn)程同步。 進(jìn)程互斥：在多道程序中，各個進(jìn)程對臨界資源的訪問需要互斥的進(jìn)行。 信號量機(jī)制 利用P、V操作來實現(xiàn)進(jìn)程的同步和互斥,SDRJ,11,信號量機(jī)制,信號量是操作系統(tǒng)中用作互斥和同步機(jī)制的 一個共享的整數(shù)變量。信號量僅可以由初始 化、喚醒(Signal)和等待(Wait)3種操作訪問。

6、 對于給定的信號量S,等待操作Wait(S)(又稱為 P操作)定義為： if S0 then S:=S-1 else 掛起調(diào)用的進(jìn)程 喚醒進(jìn)程Signal(S)(又稱為V操作)定義為： if 存在等待的進(jìn)程 then 喚醒這個進(jìn)程 else S:=S+1,SDRJ,12,信號量機(jī)制,給定信號量S，可以定義一個臨界區(qū)來確保其 互斥，即保證在同一時刻這個臨界區(qū)只能夠 被一個進(jìn)程執(zhí)行。當(dāng)S被初始化為1時，代碼 段為： Wait(S) 臨界區(qū) Signal(S),SDRJ,13,臨界區(qū),臨界區(qū)：每個進(jìn)程中訪問臨界資源的那段代碼稱為臨界區(qū)。 一個概念性代碼示例： initialize; visit me

7、mory; print data; end;,臨界區(qū),P操作,V操作,進(jìn)程,SDRJ,14,利用信號量來描述前趨關(guān)系,var a,b,c: semaphore := 0,0,0; begin parbegin begin S1; signal(a); end; begin S2; signal(b); end; begin wait(b); S3; signal(c); end; begin wait(a); wait(c); S4; end; parend end,SDRJ,15,生產(chǎn)者消費者問題,生產(chǎn)者和消費者之間的公用緩沖池中，具有n個緩沖區(qū)，可利用互斥信號量mutex使諸進(jìn)程實現(xiàn)對緩沖

8、池的互斥使用；利用資源信號量empty和full分別表示緩沖池中空緩沖區(qū)和滿緩沖區(qū)的數(shù)量。,SDRJ,16,生產(chǎn)者消費者問題,out,in,P1,PN,C1,CZ,圖3-5 生產(chǎn)者消費者問題圖示,SDRJ,17,mutex,empty,full:semaphore:=1,n,0; buffer:array0,1,n-1 of item; in,out:integer:=0,0,Producer: producer item in nextp wait(empty); wait(mutex); buffer(in):=nextp; in:= (in+1) mod n; signal(mutex)

9、; signal(full);,Consumer: wait(full); wait(mutex); nextc:=buffer(out); out:=(out+1) mod n; signal(mutex); signal(empty); consume item in nextc,SDRJ,18,習(xí)題3,在某超市里有一個收銀員，且同時最多允許有n個顧客購物，我們可以將顧客和收銀員看成是兩類不同的進(jìn)程，且工作流程如圖3-6所示。為了利用P、V操作正確地協(xié)調(diào)這兩類進(jìn)程之間的工作，設(shè)置了三個信號量S1、S2和Sn，且初值分別為0、0和n。這樣圖中的a應(yīng)填寫（1），圖中的b1、b2應(yīng)分別填寫（2）

10、，圖中的c1、c2應(yīng)分別填寫（3）。,SDRJ,19,(1)A.P(S1)B.P(S2)C.P(Sn)D.P(Sn),P(S1) (2)A.P(Sn),V(S2)B.P(Sn),V(S1)C.P(S2),V(S1)D.V(S1),P(S2) (3)A.P(S1),V(S2)B.P(Sn),V(S1)C.P(S2),V(S1)D.V(S1),P(S2) 答案：(1)C(2)D (3)A,圖3-6 超市購物流程圖,SDRJ,20,習(xí)題4,某倉庫有兩名發(fā)貨員，一名審核員。當(dāng)顧客提貨時，只要發(fā)貨員空閑,允許顧客進(jìn)入倉庫提貨，顧客離開時，審核員檢驗顧客提貨是否正確。其工作流程如圖3-7所示。為了利用PV

11、操作正確地協(xié)調(diào)他們之間的工作，設(shè)置了兩個信號量S1和S2，且S1的初值為2，S2的初值為1。圖中的a應(yīng)填寫（1） ；圖中的b、c和d應(yīng)分別填寫（2）。,SDRJ,21,(1)A.P(S1)B.P(S2)C.V(S1)D.V(S2) (2)A.P(S2),V(S2)和V(S1)B.P(S1),V(S1)和V(S2) C.V(S1),P(S2)和V(S2)D.V(S2),P(S1)和V(S1) 答案：(1)A(2)C,圖3-7,SDRJ,22,習(xí)題5,若有一個倉庫，可以存放P1、P2兩種產(chǎn)品，但是每次只能存放一種產(chǎn)品要求： w=P1的數(shù)量-P2的數(shù)量 -iwk (i、k為正整數(shù))若用PV操作實現(xiàn)P

12、1和P2產(chǎn)品的入庫過程，至 少需要_(1)_個同步信號量及_(2)_個互斥信號 量，其中，同步信號量的初值分別為_(3)_，互斥 信號量的初值分別為_(4)_。(1)A0B1C2 D3(2)A0B1C2 D3(3)A0Bi,k,0 Ci,k Di-1,k-1 (4)A1B1,1 C1,1,1 Di,k 答案：(1)C(2)B (3)D (4)A,SDRJ,23,習(xí)題5程序,Begin mutex:=1; S1:=k-1; S2:=i-1; parbegin P1:begin repeat P(S1); P(mutex); P1產(chǎn)品放入; V(mutex); V(S2); until false

13、; end;,SDRJ,24,習(xí)題5程序,P2:begin repeat P(S2); P(mutex); P2產(chǎn)品放入; V(mutex); V(S1); until false; end; parend end,SDRJ,25,死鎖,死鎖產(chǎn)生的原因及條件 死鎖的處理 預(yù)防死鎖 避免死鎖 檢測死鎖 解除死鎖,SDRJ,26,系統(tǒng)的安全狀態(tài),安全狀態(tài) 指系統(tǒng)能按某種順序如來為每個進(jìn)程分配其所需資源，直至最大需求，使每個進(jìn)程都可順序完成。若系統(tǒng)不存在這樣一個安全序列，則稱系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)。 安全狀態(tài)舉例:系統(tǒng)有3個進(jìn)程P1,P2,P3,系統(tǒng)共有12臺磁帶機(jī)。T0時刻存在的安全序列,SDRJ,2

14、7,系統(tǒng)的安全狀態(tài),如果系統(tǒng)不存在安全序列,則稱系統(tǒng)處于不安全狀態(tài).并非所有不安全狀態(tài)都是死鎖狀態(tài).但當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)后,便可能進(jìn)入死鎖狀態(tài). 只要系統(tǒng)處于安全狀態(tài),便可避免死鎖狀態(tài). 避免死鎖的實質(zhì)是使系統(tǒng)不進(jìn)入不安全狀態(tài).,SDRJ,28,銀行家算法,算法中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： A.可利用資源向量Available：Availablej=k 表示系統(tǒng)中現(xiàn)有Rj類資源k個； B.最大需求矩陣Max：Maxi,j=k 表示進(jìn)程i需要Rj類資源的最大數(shù)目為k； C.分配矩陣Allocation：Allocationi,j=k 表示進(jìn)程i當(dāng)前已分得Rj類資源的數(shù)目為k ; D.尚需量Need: Nee

15、di,j=Maxi,j- Allocationi,j;,SDRJ,29,銀行家算法,設(shè)Requesti是進(jìn)程Pi的請求向量。如果Requestj=k,表示進(jìn)程Pi需要k個Rj類型的資源。當(dāng)Pi發(fā)出資源請求后，系統(tǒng)按下述步驟進(jìn)行檢查： (1)如果Requesti=Needi,則轉(zhuǎn)向步驟2；否則，認(rèn)為出錯，因為它所需要的資源數(shù)已超過它所宣布的最大值。 (2)如果Requesti=Available,則轉(zhuǎn)向步驟(3)；否則，表示系統(tǒng)中尚無足夠的資源， Pi 必須等待。 (3)系統(tǒng)試探把要求的資源分配給進(jìn)程Pi ,并修改下面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)值： Available := Available Reques

16、ti ; Allocation := Allocationi+Requesti ; Needi := Needi - Requesti ; (4)系統(tǒng)執(zhí)行安全性算法。,SDRJ,30,安全性算法,(1)設(shè)置向量： a.工作向量Work:=Available b.初始時Finishi:=false;當(dāng)系統(tǒng)中有足夠資源分配給進(jìn)程時，令Finishi:=true。 (2)從進(jìn)程中找一個能滿足： a.Finishi=false b.Need=Work 找到執(zhí)行（3），否則，執(zhí)行（4） (3)執(zhí)行: Work:=Work+Allocation; Finishi:=ture; goto step (2)

17、(4)所有進(jìn)程的Finishi:=ture,則系統(tǒng)安全。,SDRJ,31,銀行家算法舉例,假定系統(tǒng)中有五個進(jìn)程P0, P1, P2, P3, P4和三種類型的資源A,B,C,每種資源的數(shù)量分別為10,5,7,在T0時刻的資源分配情況如圖所示.,SDRJ,32,T0時刻的資源分配表,T0時刻的安全性: 存在一安全序列,故系統(tǒng)是安全的.,SDRJ,33,T0時刻安全序列,SDRJ,34,P1請求資源,P1發(fā)出請求向量Request(1,0,2),系統(tǒng)按銀行家算法進(jìn)行檢查： (1)Request1(1,0,2)=Need(1,2,2) (2)Request1(1,0,2)=Available(3,3

18、,2) (3)系統(tǒng)先假定可為P1分配資源，并修改Available,Allocation和Need向量。 (4)利用安全性算法檢查此時系統(tǒng)是否安全。,SDRJ,35,P1申請資源后的擬分配,SDRJ,36,習(xí)題6,假設(shè)系統(tǒng)中有三類互斥資源R1、R2和R3，可用資源數(shù)分別為9、8和5。在To時刻系統(tǒng)中有P1、P2、P3、P4和P5五個進(jìn)程，這些進(jìn)程對資源的最大需求量和已分配資源數(shù)如下表所示。如果進(jìn)程按_(1)_序列執(zhí)行，那么系統(tǒng)狀態(tài)是安全的。 A.P1P2 P4 P5 P3B.P2 P1 P4 P5 P3 C.P2 P4 P5 P1 P3D.P5 P2 P4 P1 P3 答案：C,SDRJ,37

19、,習(xí)題6的安全序列,SDRJ,38,操作系統(tǒng)的功能,SDRJ,39,存儲器管理,動態(tài)分區(qū)分配算法 分頁存儲管理 分段存儲管理 虛擬存儲管理 頁面置換算法 工作集,SDRJ,40,動態(tài)分區(qū)分配算法,首次適應(yīng)算法FF 循環(huán)首次適應(yīng)算法 最佳適應(yīng)算法 最差適應(yīng)算法,SDRJ,41,首次適應(yīng)算法FF,首次適應(yīng)算法FF：該算法要求空閑分區(qū)鏈以地址遞增的次序鏈接。進(jìn)行內(nèi)存分配時，從鏈?zhǔn)组_始順序查找，直至找到一個能滿足其大小要求的空閑分區(qū)為止。然后，再按照作業(yè)的大小，從該分區(qū)中劃出一塊內(nèi)存空間分配給請求者，余下的空閑分區(qū)仍留在空閑鏈中。 優(yōu)點：盡可能利用存儲器的低地址部分，高地址部分則保留較多或較大的空白區(qū)

20、； 缺點：a、低端部分集中了許多難以利用的很小的空 白分區(qū)； b、同時，查找又都從低地址部分開始，搜索 次數(shù)增加，速度降低。,SDRJ,42,循環(huán)首次適應(yīng)算法,由首次適應(yīng)算法演變而形成，為進(jìn)程分配內(nèi)存空間時，不再每次從鏈?zhǔn)组_始查找，而是從上次找到的空閑分區(qū)的下一個空閑分區(qū)開始查找，直到找到第一個能滿足要求的空閑分區(qū)，并從中劃出一塊與請求大小相等的內(nèi)存空間分配給作業(yè)。 優(yōu)點：存儲空間的利用更加均衡，小的空白區(qū)分布均勻 不足：分配大的空白區(qū)時，較難滿足。,SDRJ,43,最佳適應(yīng)算法,最佳適應(yīng)算法：最佳適應(yīng)算法是將輸入作業(yè)放入主存中與它所需大小最接近的空白區(qū)內(nèi)，使剩下的未用空間最小，該算法要求空白

21、區(qū)按從小到大次序組成空白區(qū)可用表或自由鏈。在進(jìn)行分配時總是從最小的一個開始查詢，因而找到的一個能滿足要求的空白區(qū)便是最佳一個。 優(yōu)點： 1：平均查找一半，能找到最適應(yīng)的空白塊 2：如有一空白塊=作業(yè)大小，則一定能找到 3：如不存在剛好的空白區(qū)，則選擇一個最接 近的空白區(qū)，而較大的空白區(qū)被保留下來。 以后大作業(yè)能得到滿足 不足：1：大空白區(qū)劃分成二部分，留下的空白區(qū)太 小，不能使 用。 2：回收時，插入到空白塊鏈中較費時,SDRJ,44,最差適應(yīng)算法,最差適應(yīng)算法：分配時把一個作業(yè)程序放入到主存中大小最大的空閑分區(qū)。該算法要求空白區(qū)從大到小的次序組成空白區(qū)或可用表或自由鏈。進(jìn)行分配時總是從最大的

22、開始分配。 優(yōu)點：1：比較一次便能知道能否分配 2：劃分的塊仍然較大 不足：1：各空白區(qū)均勻減少，當(dāng)大作業(yè)來時，可能 不能分配 2：回收時，仍要查詢定位,SDRJ,45,動態(tài)分區(qū)分配算法,在一個使用交換技術(shù)的系統(tǒng)中，按地址從低到高排列的內(nèi)存空間長度是： 10KB,4KB,20KB,18KB,7KB,9KB,12KB和15KB。對于下列順序的段請求： (1)12KB(2)10KB (3)15KB (4)18KB (5)12KB 分別使用首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)、最差適應(yīng)算法說明空間的取用情況。,SDRJ,46,首次適應(yīng)算法分配示意,(1)分配12KB (余8K),(2)分配10K

23、B,(3)分配12KB (余3K),(5)分配12KB,12KB 10KB 15KB 18KB 12KB,SDRJ,47,循環(huán)首次適應(yīng)算法分配示意,(1)分配12KB (余8KB),(2)分配10KB (余8KB),(3)分配15KB,(5)分配12KB,12KB 10KB 15KB 18KB 12KB,SDRJ,48,最佳分配算法分配示意,(1)分配12KB,(2)分配10KB,(3)分配15KB,(4)分配18KB,12KB 10KB 15KB 18KB 12KB,(5)分配12KB (余8KB),SDRJ,49,最差適應(yīng)算法分配示意,(1)分配12KB (余8K),(2)分配10KB (

24、余8K),(3)分配15KB,(5)分配12KB,12KB 10KB 15KB 18KB 12KB,SDRJ,50,習(xí)題7,假設(shè)某計算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存大小為256K，在某一時刻內(nèi)存的使用情況如圖A所示。此時，若進(jìn)程順序請求20K、10K和5K的存儲空間，系統(tǒng)采用_(1)_算法為進(jìn)程依次分配內(nèi)存，則分配后的內(nèi)存情況如圖B所示。,(1)A.最佳適應(yīng)算法B.最差適應(yīng)算法C.首次適應(yīng)算法D.循環(huán)首次適應(yīng)算法,SDRJ,51,習(xí)題7空閑分區(qū)表,分配前空閑分區(qū)表,分配后空閑分區(qū)表,SDRJ,52,虛擬存儲器,虛擬存儲器：基于局部性原理，僅把作業(yè)的一部分裝入內(nèi)存便可運行作業(yè)的存儲器系統(tǒng)。虛擬存儲器是指具有請求調(diào)

25、入功能和置換功能，能從邏輯上對內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲器系統(tǒng)。 虛擬存儲器的實現(xiàn)：請求分頁系統(tǒng)和請求分段系統(tǒng),SDRJ,53,頁面置換算法,最佳置換算法 先進(jìn)先出(FIFO)置換算法 最近最久未使用(LRU)置換算法,SDRJ,54,最佳置換算法,最佳置換算法：Belady提出的一種理論上的算法。其所選擇的被淘汰頁面，將是永不使用的，或是在最長時間內(nèi)不再被訪問的頁面。,SDRJ,55,最佳置換算法的置換圖,M=3，置換次數(shù)=6,7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7 0 1,SDRJ,56,先進(jìn)先出(FIFO)算法,先進(jìn)先出(FIFO)算法：該算法總是淘汰最先

26、進(jìn)進(jìn)入內(nèi)存的頁面，即選擇在內(nèi)存中駐留時間最久的頁面予以淘汰。,SDRJ,57,先進(jìn)先出算法置換圖,7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7 0 1,置換次數(shù)=12,缺頁次數(shù)=12+3=15,SDRJ,58,最近最久未使用LRU置換算法,LRU置換算法是選擇最近最久未使用的頁面予以淘汰。,SDRJ,59,LRU置換算法置換圖,7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7 0 1,置換次數(shù)=9,SDRJ,60,工作集,所謂工作集，在某段時間間隔里，進(jìn)程實際要訪問的頁面的集合。工作集理論認(rèn)為，雖然程序只需要少量的幾頁就可以運行，但為使程序能有效

27、運行，較少地產(chǎn)生缺頁，就必須使程序的工作集全部在內(nèi)存中。,SDRJ,61,習(xí)題8,虛擬存儲管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)是程序的（1）理論，這個理論的基本含義是指程序執(zhí)行時往往會（2）地訪問主存儲器單元。程序的（1）表現(xiàn)在（3）和（4）上。（3）是指最近被訪問的存儲單元可能馬上又要被訪問。（4）是指馬上被訪問的單元，而其附近的單元也可能馬上被訪問。 根據(jù)這個理論，Denning提出了工作集理論。工作集是進(jìn)程運行時被頻繁地訪問的頁面集合。在進(jìn)程運行時，如果它的工作頁都在（5）器內(nèi)，能夠使該進(jìn)程有效運行，否則會出現(xiàn)頻繁的頁面調(diào)入/調(diào)出現(xiàn)象。 (1)A.局部性B.全局性C.動態(tài)性D.虛擬性 (2)A.頻繁性B.均勻

28、性C.不均勻性D.全面性 (3),(4)A.數(shù)據(jù)局部性 B.空間局部性 C.時間局部性 D.數(shù)據(jù)全局性 E.空間全局性 F.時間全局性 (5)A.外存儲B.主存儲C.輔助存儲D.虛擬存儲 答案：(1)A(2)C(3)C(4)B(5)B,SDRJ,62,操作系統(tǒng)的功能,SDRJ,63,設(shè)備管理,設(shè)備管理不但要管理實際I/O操作的設(shè)備，還要管理諸如設(shè)備控制器、DMA控制器、中斷控制器、I/O處理機(jī)等支持設(shè)備。設(shè)備管理包括各種設(shè)備分配、緩沖區(qū)管理和實際物理I/O設(shè)備操作，通過管理達(dá)到提高設(shè)備利用率和方便用戶的目的。,SDRJ,64,Spooling技術(shù),Spooling是外圍設(shè)備聯(lián)機(jī)操作的縮寫。Sp

29、ooling技術(shù)實際上用一類物理設(shè)備模擬另一類物理設(shè)備的技術(shù)，是使獨占使用的設(shè)備變成多臺虛擬設(shè)備的一種技術(shù)，也是一種速度匹配技術(shù)。,SDRJ,65,Spooling系統(tǒng),Spooling系統(tǒng)的組成 (1)輸入井和輸出井：這是在磁盤上開辟出來的兩個存儲區(qū)域。輸入井模擬脫機(jī)輸入時的磁盤，用于收容I/O設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。輸出井模擬脫機(jī)輸出時的磁盤，用于收容用戶程序的輸出數(shù)據(jù)。 (2)輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)：這是在內(nèi)存中開辟的兩個緩沖區(qū)。輸入緩沖區(qū)用于暫存有輸入設(shè)備送來的數(shù)據(jù)，以后在傳送到輸入井。輸出緩沖區(qū)用于暫存從輸出井送來的數(shù)據(jù)，以后再傳送到輸出設(shè)備 (3)輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程：輸入進(jìn)程模擬脫機(jī)輸入時

30、的外圍控制機(jī)，將用戶要求的數(shù)據(jù)從輸入設(shè)備通過輸入緩沖區(qū)再送到輸入井。當(dāng)CPU需要輸入數(shù)據(jù)時，直接從輸入井讀入內(nèi)存。輸出進(jìn)程模擬脫機(jī)輸出時的外圍控制機(jī)，把用戶要求輸出的數(shù)據(jù)，先從內(nèi)存送到輸出井，待輸出設(shè)備空閑時，再將輸出井中的數(shù)據(jù)，經(jīng)過輸出緩沖區(qū)送到輸出設(shè)備上。,SDRJ,66,Spooling技術(shù),圖3-8 Spooling系統(tǒng)的組成,SDRJ,67,習(xí)題9,直接存儲器訪問(DMA)方式是一種快速傳遞大量數(shù)據(jù)常用的技術(shù)。工作過程如下： 1.向CPU申請DMA傳送 2.獲CPU允許后，DMA控制器接管(1)的控制權(quán) 3.在DMA控制器的控制下，在存儲器和(2)之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，在傳送過程中不

31、需要(3)的參與。開始時需提供傳送的數(shù)據(jù)的(4)和(5)。(2000) 4.傳送結(jié)束后，向CPU返回DMA操作完成信號。 (1)A.系統(tǒng)控制臺 B.系統(tǒng)總線 C.I/O控制器 D.中央控制器 (2)A.外部設(shè)備 B.運算器 C.緩存 D.中央處理器 (3)A.外部設(shè)備 B.系統(tǒng)時鐘 C.系統(tǒng)總線 D.中央處理器 (4)A.結(jié)束地址B.起始地址C.設(shè)備類型D.數(shù)據(jù)速率 (5)A.結(jié)束地址B.設(shè)備類型C.數(shù)據(jù)長度D.數(shù)據(jù)速率 答案：(1)B(2)A(3)D(4)B(5)C,SDRJ,68,操作系統(tǒng)的功能,SDRJ,69,習(xí)題10,如圖3-9所示的樹型文件中，方框表示目錄，圓圈表示文件，/表示路徑的分隔符，/ 路徑之首表示根目錄。圖中，_(1)_。 假設(shè)當(dāng)前目錄是D1，進(jìn)程A以如下兩種方式打開文件f1：方式fd1open(“_(2)_/f1”，o_RDONLY); 方式 fd1open(“/D1/W1/f1”，o_RDONLY);其中，方式1的工作效率比方式2的工作效率高，因為采用方式1的文件系統(tǒng)_(3)_。(1)A. 子目錄W2中文件f2和子目錄D2中文件f2是完全相同的 B. 子目錄W2中文件f2和子目錄D2中文件f2是不相同的 C. 子目錄W2中文件f2和子目錄D2中文件f2是可能相同也可能不相同 D. 樹型文件系統(tǒng)中不允