操作系統(tǒng)復習總結

1、學習好資料歡迎下載第一章計算機系統(tǒng)概述1、什么是高速緩存？為加快CPU 與內存的交互速度而增加的一層位于內存和2、定義 I/O操作的三種技術：CPU之間的緩沖存儲器?？删幊?IO ：處理器正在執(zhí)行程序并遇到與I/O 相關的指令時，它給相應的I/O 模塊發(fā)布命令（用以執(zhí)行這個指令）；在進一步的動作之前，處理器處于繁忙的等待中，直到該操作已經完成?？芍袛郔O ：當處理器正在執(zhí)行程序并遇到與I/O相關的指令時，它給相應的I/O模塊發(fā)布命令，并繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)指令，直到后者完成，它將被I/O 模塊中斷。如果它對于進程等待 I/O 的完成來說是不必要的，可能是由于后續(xù)指令處于相同的進程中。否則，此進程在中斷

2、之前將被掛起，其他工作將被執(zhí)行。DMA ：DMA 模塊控制主存與 I/O 模塊間的數據交換。 處理器向 DMA 模塊發(fā)送一個傳送數據塊的請求， （處理器）只有當整個數據塊傳送完畢后才會被中斷。3、空間局部性和時間局部性的區(qū)別空間局部性：指最近被訪問的元素的周圍的元素在不久的將來可能會被訪問。時間局部性：指最近被訪問的元素在不久的將來可能會被再次訪問。4、 內存層次的各個元素間的特征是什么？答：價格，容量和訪問時間。5、什么是中斷？其他模塊（ I/O，存儲器）中斷處理器正常處理過程的機制。6、多中斷的處理方式是什么？答：處理多中斷有兩種方法。 第一種方法是當正在處理一個中斷時， 禁止再發(fā)生中斷。

3、第二種方法是定義中斷優(yōu)先級， 允許高優(yōu)先級的中斷打斷低優(yōu)先級的中斷處理器的運行。第二章：操作系統(tǒng)概述1、操作系統(tǒng)設計的目標：操作系統(tǒng)是控制應用程序執(zhí)行的程序， 并充當應用程序和計算機硬件之間的接口。 它有三個設計目標：方便、有效和擴展能力。2、操作系統(tǒng)的功能（即提供的服務）：程序開發(fā)、程序運行、I/O 設備訪問、文件訪問控制、系統(tǒng)訪問、錯誤檢測和響應、記學習好資料歡迎下載賬。3、操作系統(tǒng)開發(fā)中的四個重要的理論進展（主要成就）：進程、內存管理、信息保護和安全、調度和資源管理。4、現代操作系統(tǒng)的特征：微內核體系結構、多線程、對稱多處理、分布式操作系統(tǒng)、面向對象設計。5、對稱多處理器計算機的操作系統(tǒng)

4、設計考慮因素：并發(fā)進程或線程、調度、同步、內存管理、可靠性和容錯性。第五章并發(fā)性：互斥和同步1、進程的并發(fā)性與并行性：并行性是指： 兩個或多個事件在 同一時刻 發(fā)生。 兩個或多個事件宏觀上同時進行，且微觀上也同時進行。并發(fā)性：是指 兩個或多個事件在同一時間段內發(fā)生。 宏觀上并行，微觀上串行。并行性是指多處理機系統(tǒng)中的情況，而并發(fā)性指的是單處理機系統(tǒng)中的情況并行性包含并發(fā)性與同時性。2、進程間的相互作用：在多道程序環(huán)境中，多個進程運行在計算機中。進程之間存在著如下競爭與合作的關系：-進程中的資源爭用：當并發(fā)進程競爭使用同一資源使，他們之間會發(fā)生沖突。為了避免沖突， 當一個進程獲得資源時， 另一個

5、進程必須等待。 這種情況需要通過 互斥機制 來解決。-進程間通過共享的合作：一個進程等待另一個進程的執(zhí)行，并且以另一個進程的結果作為本進程的執(zhí)行條件，就形成了同步機制 。-進程間通過通信的合作：通信提供了同步和協(xié)調各種活動的方法，例如：各種類型的消息、發(fā)送或接收消息的原語(或者程序 )以及由操作系統(tǒng)內核提供的通信功能。3、互斥：若干進程訪問同一資源，任何時刻只允許一個進程使用，其他進程必須等待，直到占用者釋放該資源。4、同步：系統(tǒng)中多個進程發(fā)生的事件存在某種時序關系，需要相互合作，共同完成一項任務。-經典進程同步互斥問題：生產者-消費者問題、哲學家進餐問題。5、臨界區(qū)5 1 臨界資源：一次只允

6、許一個進程訪問的資源。例如打印機、變量等。5.2 臨界區(qū)：進程中訪問臨界資源的一段程序代碼。只有讓使用臨界資源的進程互斥的進入臨界區(qū)，才能保證某一進程單獨的使用臨界資源。如果能夠保證諸進程互斥的進入自己的臨界區(qū)，便可實現它們對臨界資源的互斥訪問。為此：5 3 進入區(qū)：在某進程進入臨界區(qū)之前，檢查可否進入臨界區(qū)的一段代碼。如果可以進入臨界區(qū)，設置“正在訪問臨界區(qū)”標志。5. 4 退出區(qū)： 在臨界區(qū)后面加上一段退出區(qū)代碼， 將臨“界區(qū)正在被訪問” 的標志恢復為“未被訪問”標志。5.5、互斥執(zhí)行應該遵循的準則：-空閑則入：沒有進程處于臨界區(qū)-忙則等待：已經有一個進程處于其臨界區(qū)-有限等待：等待進入臨

7、界區(qū)的進程不能無限等待學習好資料歡迎下載-讓權等待：不能進入臨界區(qū)的進程，應該釋放其他進程進入。CPU（如轉換到阻塞狀態(tài)） ，不阻止5.6、進入臨界區(qū)的進程必須滿足如下關系：處于臨界區(qū)的進程不可多于一個、進入臨界區(qū)的進程要在有限時間內退出。6、信號量多道程序的并發(fā)執(zhí)行需要一個地位高于進程的管理者來解決共有資源的使用問題。OS系統(tǒng)可以從進程管理者的角度處理互斥問題。信號量就是OS 提供的管理共有資源的有效手段。6.1 信號量：用于進程間傳遞信號的一個整數值。也稱為計數信號量或一般信號量。是一中卓有成效的進程同步機制-每個信號量S 除一個整數值S.count（計數）外，還有一個進程等待隊列S.qu

8、eue,隊列中是阻塞在該信號量的各個進程的標識。-信號量只能通過初始化和兩個標準的原語來訪問-初始化指定為一個非負整數值，表示空閑資源總數（又稱為“資源信號量”），如果當前值為非負值表示當前的空閑資源總數， 若為負值其絕對值表示當前等待臨界區(qū)的進程數。6.2 信號量分類：6.2.1 二元信號量：允許取值為“0”和“ 1”，主要用作互斥變量（類似于二元信號量，關鍵區(qū)別在于為其加鎖（設定值為 0）的進程和為其解鎖（設定值為 1）的進程必須為同一個進程）6.2.2 一般信號量：允許取值為非負整數，主要用于進程間的同步問題。6.3 用信號量解決互斥與同步問題。（了解）7、管程信號量臨界資源的訪問分散在

9、各進程之中，不便于系統(tǒng)對臨界資源的控制盒管理，也無法發(fā)現和糾正分散在用戶程序中不正確使用同步原語的操作等問題。7.1 管程：由局部于管程內的數據和一個或多個內部過程所組成的模塊或程序包。它作為管理進程間同步的機制，保證進程互斥的訪問共享變量，并且提供了一個方便的阻塞和喚醒進程的機構。7.2管程內的數據結構只能被管程內的過程所訪問，不能被管程外的過程對其進行操作。反之，管程內的過程只能訪問管程內的數據結構。因此管程相當于文強一樣把共享變量（數據結構）和對它進行的若干操作過程圍了起來。進程要訪問共享資源（進入圍墻使用某操作過程）就必須經過管程（圍墻的門）才能進入，每次只允許一個進程進入管程內，即互

10、斥的訪問共享資源。7.3 用管程的方法實現同步問題。（了解）8、進程交互時，必須滿足兩個基本的要求：同步和通信（進程間的信息交換）。第六章并發(fā)：死鎖和饑餓1、死鎖的定義：各并發(fā)進程彼此互相等待對方所擁有的資源，并且這些并發(fā)進程在得到對方的資源之前不會釋放自己所擁有的資源，從而造成無法向前推進的狀態(tài)。2、產生死鎖的原因：并發(fā)進程對互斥資源的共享以及并發(fā)執(zhí)行的順序不當。例如：雙方都擁有部分資源，同時請求對方已占有的資源。3、死鎖發(fā)生的充分必要條件：-資源互斥：任何時刻只允許一個進程使用資源。 （不可避免）-占有且等待：進程在請求其余資源時，不主動釋放已經占用的資源。學習好資料歡迎下載-不可剝奪性：

11、進程已經占用的資源，不會被強制剝奪。-循環(huán)等待：環(huán)路中的每一條邊均是進程在請求另一進程已經占有的資源。只有以上四個條件都滿足時才會出現死鎖。前三個條件是死鎖的必要條件但不充分。第四個蘊含了前三個條件的成立。4、處理死鎖的基本方法：-死鎖的預防：防止前三個必要條件中的任何一個發(fā)生、防止第四個條件的發(fā)生·占有且等待的預防：一是要求每個進程在運行之前申請它所需要的全部資源， 這樣在運行時就不需要再申請資源；二是規(guī)定每個進程在請求新的資源之前必須釋放所占有的資源。·不可剝奪性：破壞非剝奪性。·循環(huán)等待： 為確保系統(tǒng)在任何時候都不會進入循環(huán)等待的狀況，將所有資源分類線性編碼

12、排序。-死鎖的避免：動態(tài)預防。在系統(tǒng)動態(tài)分配資源的過程中，模擬測算出死鎖發(fā)生的可能性并加以預防。·進行模擬分配的測算算法為“銀行家算法”（資源分配拒絕策略） ：當進程請求一組資源時，假設同意該請求，從而改變系統(tǒng)狀態(tài)，然后確定其結果是否還處在安全狀態(tài)，如果是，同意該請求；否則， 阻塞該請求直到同意該請求后仍是安全的。-死鎖的檢測：使系統(tǒng)定時監(jiān)測系統(tǒng)是否發(fā)生了死鎖，如果有死鎖發(fā)生時就設法解除死鎖。5、死鎖的解除辦法：-終止進程：終止一個或多個進程的執(zhí)行。-回退：如果存在預先設置某些檢查點，則回到這些檢查點重新運行。-連續(xù)取消死鎖進程直到不再發(fā)生死鎖為止。-搶奪資源：從涉及死鎖的一個或多個

13、進程中搶奪資源。檢測和解除死鎖要付出很大的代價，一般來說，每種死鎖的處理方法都有其優(yōu)點和缺點。所以操作系統(tǒng)采用的是綜合的解決策略：-把資源分成幾組不同的資源類-為預防在資源類之間由于循環(huán)等待產生死鎖，可以使用前面定義的線性排序策略。-在一個資源類中，使用該類資源最適合的算法。第七章內存管理操作系統(tǒng)必須有效的分配內存資源來保證有適當數目的就緒進程可以占用可用的處理器時間，依此來提高主存的利用效率。內存管理的目的（功能）：·主存的分配與回收：為每道程序分配內存空間，使它們“各得其所”。·提高主存的的利用率：減少不可用的存儲空間，允許多道程序動態(tài)共享主存。·存儲保護：確

14、保每道程序都在自己的內存空間運行，互不干擾。·內存擴充： 從邏輯上擴充內存容量，使用戶系統(tǒng)所擁有的內存空間遠比其實際的內存空間（硬件RAM）大得多。1、 內存管理的需求（管理內存時需要考慮的問題）：-重定位：把相對地址轉換成內存中的絕對地址的過程稱為地址重定位地址學習好資料歡迎下載映射。-保護：每個進程都應該受到保護，以免被其他進程有意或無意的干涉。因此該進程以外的其他進程中的程序不能未經授權地訪問 （進行讀操作或寫操作）該進程的內存單元。-共享：任何保護機制都必須具有一定的靈活性，以允許多個進程訪問內存的同一部分。-邏輯組織-物理組織2、 重定位·邏輯地址、相對地址和物理

15、地址間有什么區(qū)別？-邏輯地址：指與當前數據在內存中的物理分配地址無關的訪問地址，在執(zhí)行對內存的訪問之前必須把它轉化成物理地址。-相對地址：邏輯地址的一個特例，是相對于某些已知點 （通常是程序的開始處）的存儲單元。-物理地址（絕對地址）: 數據在主存中的實際位置。·地址重定位按照重定位的時機可以分為靜態(tài)重定位和動態(tài)重定位 。-靜態(tài)重定位：在程序執(zhí)行之前進行重定位。-動態(tài)重定位：在程序執(zhí)行過程中進行地址重定位，即在每次訪問內存單元前才進行地址變換。-基址寄存器：載入程序在內存中的起始地址。-界限寄存器：指明程序終止的位置。P227圖 7.8學習好資料歡迎下載首先， 基址寄存器中的值加上相

16、對地址產生一個絕對地址； 然后，得到的結果與界限寄存器的值比較，如果這個地址在界限范圍內，則繼續(xù)當前指令的執(zhí)行；否則， 向操作系統(tǒng)發(fā)出一個中斷信號，操作系統(tǒng)必須以某種方式對這個錯誤做出響應。3、內存分區(qū)（不涉及虛擬內存）：內存管理最基本的操作是利用處理器把程序裝入內存中執(zhí)行。-固定分區(qū)：把內存分成若干邊界固定的區(qū)域。一種是使用大小相等的分區(qū)，另一種是使用大小不等的分區(qū)。 由于分區(qū)固定， 且被裝入的數據塊總是小于等于分區(qū)大小， 從而導致 分區(qū)內部有空間浪費， 這種現象稱為內部碎片。·等大小分區(qū)： 在這種情況下， 小于或的等于分區(qū)大小的任何進程都可以裝入任何可用的分區(qū)。 由于被裝入的數據

17、塊小于等于分區(qū)大小，從而導致出現 內部碎片 。·不等大小分區(qū)：優(yōu)點：通過使用大小不等的固定分區(qū)：1.可以在提供很多分區(qū)的同時提供一到兩個非常大的分區(qū)。大的分區(qū)允許將很大的進程全部載入主存中。2.由于小的進程可以被放入小的分區(qū)中，從而減少了內部碎片。-動態(tài)分區(qū)：當進程被裝入內存時，系統(tǒng)會給它分配一塊和它所需要容量完全相等的內存空間。 動態(tài)分區(qū)在開始時很好， 但它最終會 在所有分區(qū)外的存儲空間變成越來越多的碎片外部碎片。·壓縮：克服外部碎片的一種技術。操作系統(tǒng)不時的移動進程，使得進程占用的空間連續(xù)，并且使得所有的空閑空間連成一片。·放置算法： 由于內存壓縮非常費時，

18、因而操作系統(tǒng)需要 巧妙地 把進程分配到內存中，塞住內存中的那些洞。-三種放置算法：最佳適配、首次適配和下次適配。所有這三種算法都是在內存中選擇等于或大于該進程的空閑塊。三種放置算法的差別：-最佳適配：選擇與要求大小最接近的快。-首次適配：從開始掃描內存，選擇大小足夠的第一學習好資料歡迎下載個可用塊。-下次適配：從上一次放置的位置開始掃描內存，選擇下一個大小足夠的塊。-伙伴系統(tǒng)：動態(tài)分區(qū)的維護特別復雜，并且引入了進行壓縮的額外開銷，伙伴系統(tǒng)是一種更有吸引力的折中方案。 但在當前系統(tǒng)中， 基于分頁和分段機制的虛擬內存更先進。4、簡單分頁和簡單分段大小不等的固定分區(qū)和大小可變的分區(qū)技術在內存的使用上

19、都是低效的，前者會產生內部碎片，后者會產生外部碎片。但是，如果 內存被劃分成大小固定相等的塊，且塊相對比較小頁框（內存），每個進程也被分成同樣大小的小塊 頁（進程），那么進程中稱為頁的塊可以指定到內存中稱為頁框的可用塊。-頁框（幀）：主存被分成了同樣大小的小塊。-頁：在分頁系統(tǒng)中，進程和磁盤上存儲的數據被分成大小固定相等的小塊。-頁框和頁的關系：頁的大小是頁框大小的2 的冪次方。-段：采用分段技術，程序和相關的數據被劃分成一組段。盡管有一個最大段長度，但并不需要所有的程序的所有段的長度都相等。-頁與段的關系：直接寫出頁和段的概念即可。·簡單分頁技術：采用簡單分頁技術，每個進程被劃分為

20、同樣大小的頁，當一個進程被裝入時，它的所有頁都被裝入到可用頁框中，并建立一個頁表。-頁表：頁表給出了該進程的每一頁對應的頁框的位置。給出邏輯地址 （頁號，偏移量），處理器使用頁表產生物理地址（頁框號，偏移量）。-頁表項：頁表中的每一項，包含有與內存中的頁框相對應的頁框號。-邏輯地址（相對地址）如何轉換成物理地址？邏輯地址（頁號，偏移量）>進程頁表（頁框號）>物理地址（頁框號，偏移量）-簡單分頁技術的特點（與固定分區(qū)技術的差別）：·使用分頁技術在內存中為每個進程浪費的空間，僅僅是進程最后一頁的一小部分形成的內部碎片，沒有任何外部碎片·采用分頁技術的分區(qū)相當小，一個

21、程序可以占據多個分區(qū)，并且這些分區(qū)不需要的連續(xù)的。·簡單分段技術：采用簡單分段技術，進程被劃分為許多段，段的大小不需要相等；當一個進程被調入時，它的所有段都被裝入內存的可用區(qū)域，并建立一個段表。-進程段表：給出相應的段的長度（確保不會是無用的地址）和段在內存中的起始地址。即：段表（長度，基）。-邏輯地址（相對地址）如何轉換成物理地址？邏輯地址（頁號，偏移量）>段表（長度，基）>物理地址（基 +偏移量）#在第一個箭頭中，需要將偏移量和段長度進行比較，如果偏移量大于該段長度，則這個地址無效。-簡單分段技術的特點（與動態(tài)分區(qū)技術的差別）：·在分段方案中， 一個進程可以

22、占據多個分區(qū)，并且這些分區(qū)不學習好資料歡迎下載要求是連續(xù)的。 分段消除了內部碎片， 但和動態(tài)分區(qū)一樣會產生外部碎片， 不過由于進程被分成多個小塊， 因此外部碎片也會很小。第八章虛擬內存1、局部性原理在一段時間內，程序的執(zhí)行僅局限于某個部分（時間局限性）；相應地，它所訪問的存儲空間也局限于某個區(qū)域內（空間局限性）。2、 虛擬內存：-虛擬內存的基本原理：根據局部性原理，一個作業(yè)在運行之前，沒有必要把全部作業(yè)裝入內存，而僅將當前需要運行的那部分頁面或段先裝入內存便可啟動運行， 其余部分暫時留在磁盤上。-虛擬內存的概念：使一個大的用戶程序在較小的內存空間中運行； 也可使內存中同時裝入更多的進程并發(fā)執(zhí)行

23、。從用戶角度看，該系統(tǒng)所具有的內存容量要比實際內存容量大得多，人們把這樣的存儲器稱為虛擬存儲器。-虛擬內存術語：·實存儲器：實際內存。·虛擬內存：外部存儲器，二次（二級）存儲器，磁盤。用戶程序暫時不在內存中運行的那部分代碼所占據的外出空間即為虛擬內存。·虛擬地址：在虛擬內存中分配給某一位置的地址使得該地址可以被訪問，仿佛它是主存的一部分。·虛擬地址空間：分配給進程的虛擬存儲。·（實）地址：內存中存儲位置的地址。·（實）地址空間：可用于某進程的內存地址范圍。·常駐集：進程執(zhí)行中的任何時候都在內存的部分。·系統(tǒng)抖動：處

24、理器的大部分時間都用于交換塊而不是執(zhí)行指令。3、 分頁和分段的兩個特點：·進程中的所有內存訪問都是邏輯地址，這些邏輯地址在運行時動態(tài)地被轉換成物理地址。·一個進程可以被劃分成許多塊續(xù)的位于內存中。（頁和段），在執(zhí)行過程中，這些塊不需要連4、 虛擬分頁技術：-頁表項：頁表中的每一項PM其他控制位頁框號-存在位 P：表示這一頁是否當前在主存中。-修改位（ M）：表示這一頁在放進主存后是否被修改過。-頁框號：表示主存中的頁來按順序排列的號碼。-轉移后備緩沖器：一個包含最近經常被使用過的頁表項的高速緩沖存儲器。它的減少從磁盤中恢復一個頁表項所需的時間。5、 虛擬分段技術：-短表項：

25、PM其他控制位長度段基址學習好資料歡迎下載6、 用于虛擬內存的相關策略：-讀取策略：確定一個頁何時取入內存。在請求式分頁中，只有當訪問到某頁中的一個單元時才將該頁取入主存。 在預約式分頁中， 讀取的并不是頁錯誤請求的頁。-放置策略：決定一個進程塊駐留在實存中的什么地方。最佳適配、首次適配等。-置換策略：處理在必須讀取一個新頁時，應該置換內存中的哪一頁。·基本算法：最佳置換（ OPT）：選擇置換下次訪問距當前時間最長的那些頁。該算法能導致最少的缺頁中斷， 但它要求操作系統(tǒng)必須知道將來的事件， 因此不可能實現。 僅作為一種標準衡量其他算法的性能。最近最少使用（LRU）：置換內存中上次使用

26、距當前最遠的頁。根據局部性原理，這也是最近不可能訪問到的頁，較難實現。先進先出（ FIFO）：置換內存中最先進來的那些頁。-駐留集管理-清除策略-加載控制第九章單處理器調度調度決定哪個進程必須等待，哪個進程可以繼續(xù)執(zhí)行。1、 處理器調度的目的：以滿足系統(tǒng)目標（如響應時間、吞吐率、處理器效率）的方式，把進程分配到一個或多個處理器上執(zhí)行。2、 調度的類型：·長程調度：決定是否把進程添加到當前活躍的進程集合中；·中程調度： 是交換功能的一部分，決定是否把進程添加到那些至少部分在內存中并且可以被執(zhí)行的進程集合中去；·I/O 調度：決定哪一個進程掛起的I/O 請求將被可用的

27、I/O·短程調度：決定下一次執(zhí)行哪一個就緒進程。本章重點：單處理器中的短程調度問題。3、選擇調度策略： P287-選擇函數：確定在就緒進程中選擇哪一個進程在下一次執(zhí)行W：到現在為止，在系統(tǒng)中停留的時間設備處理e:到現在為止，花費的執(zhí)行時間s：進程所需要的總服務時間，包括e。-服務時間（ Ts）：進程所需要的整個執(zhí)行時間。-周轉時間 (Tr)：駐留時間， 或這一項在系統(tǒng)中花費的總時間（等待時間+服務時間） 。-決策模式：說明選擇函數在被執(zhí)行的瞬間的處理方式。通?？煞譃閮深悾?#183;非搶占式：在這種情況下，一旦進程處于運行態(tài)，他就不斷執(zhí)行直到終止，或者為等待 I/O 或請求某些操作系

28、統(tǒng)服務而阻塞自己。·搶占式： 當前正在運行的進程可能被操作系統(tǒng)中斷，并轉移到就緒態(tài)。關于搶占的決策可能是在一個新進程到達時，或者在一個中斷發(fā)生后把學習好資料歡迎下載一個被阻塞的進程置為就緒態(tài)時，或者基于周期性的時間中斷。-調度策略：·先來先服務（FCFS）：當每個進程就緒后，它加入就緒隊列。 當當前正在運行的進程停止執(zhí)行時， 選擇在就緒隊列中存在時間最長的進程運行。·輪轉（RR）,q=1(RR),q=4：以一個周期性間隔產生時鐘中斷，當中斷產生時，當前正在運行的的進程被置于就緒隊列中，然后基于 FCFS策略選擇下一個就緒作業(yè)運行。·最短剩余事件（SPN）

29、：在這種情況下，調度器總是選擇預期剩余時間最短的進程。 當一個新進程加入到就緒隊列時，他可能比當前運行的進程具有更短的剩余時間，因此，只有新進程就緒，調度器就可能搶占當前正在運行的進程。·最短進程優(yōu)先（SRT）：這是一個非搶占的策略，其原則是理時間最短的進程。下一次選擇所需處·最短響應比優(yōu)先（ HRRN）：在當前進程完成或被阻塞時，選 擇 R 值最大的就緒進程。R=(w+s)/s,w 等待處理器的時間， s 期待的服務時間。·反饋（ FB） FB q=1FB q=2（ i ）：調度基于搶占原則并且使用動態(tài)優(yōu)先級機制。當一個進程第一次進入系統(tǒng)時，它被放置在RQ0。當

30、它第一次被搶占后并返回就緒狀態(tài)時，它被防止在 RQ1。在隨后的時間里，每當它被搶占時，它被降級到下一個低優(yōu)先級隊列中。一個短進程很快會執(zhí)行完，不會在就緒隊列中降很多級。一個長進程會逐級下降。因此，新到的進程和短進程優(yōu)先于老進程和長進程。在每個隊列中， 除了在優(yōu)先級最低的隊列中，都使用簡單的 FCFS機制。一旦一個進程處于優(yōu)先級最低的隊列中，它就不可能再降低， 但是會重復地返回該隊列， 直到運行結束。第十一章I/O 管理和磁盤調度I/O 管理：1、 I/O 設備的分類：人可讀、機器可讀和通信。2、 執(zhí)行 I/O 的三種技術：可編程 I/O 、中斷驅動I/O 、直接存儲器訪問（DMA）。3、 直接

31、訪問存儲器（DMA）：-概念：一個 DMA模塊控制主存和 I/O 模塊之間的數據交換。 為傳送一塊數據，處理器給 DMA模塊發(fā)送請求， 只有當整個數據塊傳送完成后， 處理器才被中斷。-目的：模擬處理器，能夠像處理器一樣獲得系統(tǒng)總線的控制權。使得能夠利用系統(tǒng)總線與存儲器進行雙向數據傳送。-優(yōu)點：通過把 DMA 和 I/O 功能集成起來， 可以大大減少所需要的總線周期的學習好資料歡迎下載數目，可以很容易地進行擴展的配置。4、設計目標：最重要的兩個目標效率和通用性。5、I/O 功能的邏輯結構：邏輯 I/O 和設備 I/O 有什么區(qū)別？·邏輯I/O ：邏輯I/O 模塊把設備當作一個邏輯資源來

32、處理，它并不關心實際控制設備的細節(jié)。邏輯I/O 模塊代表用戶進程管理的一般I/O 功能，允許它們根據設備標識符以及諸如打開、關閉、讀、寫之類的簡單命令與設備打交道。·設備I/O ：請求的操作和數據（緩沖的數據、記錄等）被轉換成適當的I/O令序列、通道命令和控制器命令?？梢允褂镁彌_技術，以提高使用率。7、 I/O 緩沖：定義：在輸入請求發(fā)出之前就開始執(zhí)行輸入傳送，并且在輸出請求發(fā)出一段十年之后才開始執(zhí)行輸出傳送。在討論各種緩沖方法時，需要區(qū)分兩類I/O 設備：面向塊的和面向流的。指面向塊的設備和面向流的設備有什么區(qū)別？請舉例說明。面向塊的設備將信息保存在塊中， 塊的大小通常是固定的，

33、傳輸過程中一次傳送一塊。通?？梢酝ㄟ^塊號訪問數據。磁盤和磁帶都是面向塊的設備。面向流的設備以字節(jié)流的方式輸入輸出數據，其末使用塊結構。終端、打印機通信端口、鼠標和其他指示設備以及大多數非輔存的其他設備，都屬于面向流的設備。磁盤調度：磁盤 I/O 的實際操作細節(jié)取決于計算機系統(tǒng)、操作系統(tǒng)以及 I/O 通道和磁盤控制器硬件的特性。當磁盤驅動器工作時，磁盤以一種恒定的速度旋轉。典型的磁盤扇區(qū)大小是多少？512 比特1、 幾個概念：-尋道時間：在活動頭系統(tǒng)中，磁頭定位到磁道所需要的時間。即將磁頭臂移到制定磁道所需要的時間。-旋轉延遲：磁頭到達扇區(qū)開始位置的時間-存取時間：尋道時間+旋轉時間。是達到讀或寫位置所需要的時間。-傳輸時間：數據傳輸所需的時間。-旋轉延遲：將磁盤的待訪問地址區(qū)域旋轉到讀 / 寫磁頭可訪問的位置所需要的時間。在磁盤讀或寫時有哪些延遲因素？尋道時間，旋轉延遲，傳送時間2、 磁盤調度策略：·先進先出（ FIFO）：按順序處理隊列中的項目。·最短服務時間優(yōu)先（SSTF）：總是選擇導致最小尋道時間的請求。·SCAN（電梯算法） ：磁頭臂僅僅沿一個方向移動，并在途中滿足所有未完成的請求，直到它到達這個方向上最后一個磁道， 或者在這個方向上沒有其他請求為止。 接著反轉服務方向，沿相反方向掃描，同樣按順序完成所有請求。·C-SCAN