計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)第四版期末復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)匯總附習(xí)題_第1頁
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文檔簡介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第一章 引論為什么發(fā)明計(jì)算機(jī)系統(tǒng):方便、有效、可擴(kuò)充、開放計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作用:做接口、管理資源、資源的抽象發(fā)展計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)力:提高利用率、更加方便、應(yīng)用.體系.硬件更新都要跟上計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展史一、無操作系統(tǒng)(一)人工操作:單用戶、CPU. 內(nèi)存長期空閑(二)脫機(jī)輸入/輸出(OFF-LINE I/0):裝好卡片再上機(jī)。節(jié)約CPU空閑時(shí)間、提高I/O速度二、單道批操作系統(tǒng)描述:有個(gè)監(jiān)督程序?qū)⒋艓系淖鳂I(yè)調(diào)入計(jì)算機(jī)缺點(diǎn):I/O太慢,CPU太快三、多道批操作系統(tǒng)描述:A在I/0,

2、B趁機(jī)CPU優(yōu)點(diǎn):肯定提高資源利用率、系統(tǒng)吞吐量變大缺點(diǎn):每個(gè)程序都要很久才處理完(作業(yè)要排隊(duì))、無交互能力未解難題:內(nèi)存、處理機(jī)爭用、I/O設(shè)備、文件的組織和管理、作業(yè)管理、用戶和系統(tǒng)的接口四、分時(shí)系統(tǒng)描述:解決人機(jī)交互問題優(yōu)點(diǎn):終于有人機(jī)交互、多用戶共享主機(jī)實(shí)際問題:由于多用戶,所以要有“多路卡”、作業(yè)直接入內(nèi)存、有個(gè)“時(shí)間片”調(diào)度作業(yè)特征:多路、獨(dú)立、及時(shí)(用戶可接受)、交互五、實(shí)時(shí)系統(tǒng)描述:工業(yè)(武器)控制系統(tǒng)、信息查詢系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)類型1:周期性實(shí)時(shí):真的很周期;非周期性實(shí)時(shí):有開始截止時(shí)間和完成截止時(shí)間類型2:硬實(shí)時(shí):工業(yè)、武器系統(tǒng);軟實(shí)時(shí):信息查詢系統(tǒng)和多媒體系統(tǒng)與

3、分時(shí)系統(tǒng)比較: 多路、獨(dú)立、及時(shí)(毫秒級)、交互、可靠六、微機(jī)時(shí)代(一)單用戶單任務(wù):8位機(jī)的CP/M、16位機(jī)的MS-DOS(二)單用戶多任務(wù):目前的32位系統(tǒng),如Windows(三)多用戶多任務(wù):UNIX、Solaris、Linux操作系統(tǒng)共同特性:一、并發(fā)(一)并發(fā)和并行宏觀上一樣,并發(fā):單處理機(jī)系統(tǒng),微觀上交替運(yùn)行并行:多處理機(jī)系統(tǒng),微觀上同時(shí)運(yùn)行(二)引入進(jìn)程進(jìn)程:在系統(tǒng)中能獨(dú)立運(yùn)行并作為資源分配的基本單位,由機(jī)器指令、數(shù)據(jù)和堆棧等組成,能獨(dú)立運(yùn)行的活動(dòng)實(shí)體特點(diǎn):用進(jìn)程就可以并發(fā)執(zhí)行了二、共享(一)互斥共享方式例子:臨界資源,打印機(jī)、磁帶機(jī)描述:你要先申請才能獲得資源(二)同時(shí)訪問方

4、式描述:微觀上還是并發(fā)例子:多用戶磁盤設(shè)備條件:系統(tǒng)允許進(jìn)程并發(fā)、系統(tǒng)能有效管理資源三、虛擬(一)時(shí)分復(fù)用技術(shù)(利用空閑時(shí)間服務(wù)其他用戶)虛擬處理機(jī)技術(shù):分身之術(shù)虛擬設(shè)備:又是分身之術(shù),騙用戶以為有專人服務(wù)時(shí)分復(fù)用:速度:1/N(二)空分復(fù)用技術(shù)描述:將程序、電話線分成若干部分,然后各部分分時(shí)進(jìn)入內(nèi)存運(yùn)行空分復(fù)用:空間:1/N四、異步描述:因?yàn)橐l(fā),所以需要一個(gè)機(jī)制調(diào)度進(jìn)程操作系統(tǒng)主要功能一、處理機(jī)管理功能(一)進(jìn)程控制描述:要并發(fā),就要進(jìn)程、要進(jìn)程,就要管理(二)進(jìn)程同步進(jìn)程互斥方式:臨界資源要互斥進(jìn)程同步方式:合作完成共同任務(wù),同步機(jī)構(gòu)要協(xié)調(diào)先后次序(信號(hào)量控制)(三)進(jìn)程通信描述:對合

5、作進(jìn)程而言,需要交換信息。當(dāng)他們處于同一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí),通常采用直接通信的方式。例子:輸入進(jìn)程、計(jì)算進(jìn)程、打印進(jìn)程,需要信息交換(四)調(diào)度作業(yè)調(diào)度:選擇作業(yè)、建立進(jìn)程、分配資源、插入就緒隊(duì)列進(jìn)程調(diào)度:從就緒隊(duì)列中選出進(jìn)程,分配CPU二、存儲(chǔ)器管理功能(一)內(nèi)存分配任務(wù):分配空間、減少碎片、追加內(nèi)存空間方式:靜態(tài)分配,裝入內(nèi)存時(shí)確定,不允許追加、不允許移動(dòng);動(dòng)態(tài)分配,允許追加、允許移動(dòng)(二)內(nèi)存保護(hù)任務(wù)1:每道程序只在自己的內(nèi)存空間運(yùn)行,互不干擾任務(wù)2:不允許用戶程序訪問操作系統(tǒng)程序和數(shù)據(jù)、也不允許用戶程序轉(zhuǎn)移到非共享的其他用戶程序中執(zhí)行(三)地址映射任務(wù):存儲(chǔ)器要負(fù)責(zé)地址映射,在硬件支持下完成(

6、四)內(nèi)存擴(kuò)充描述:用虛擬存儲(chǔ)技術(shù),從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存容量任務(wù)1:請求-調(diào)入功能任務(wù)2:置換功能三、設(shè)備管理功能任務(wù)1:完成用戶進(jìn)程的I/O請求:分配I/O設(shè)備,完成I/O操作任務(wù)2:提高CPU和I/O利用率:提高I/O速度,方便用戶使用I/O設(shè)備(一)緩沖管理描述:在內(nèi)存中設(shè)置緩沖區(qū)(CPU高速性和I/O低速性)例子:單緩沖機(jī)制、雙向同時(shí)傳送數(shù)據(jù)的雙緩沖機(jī)制、多個(gè)設(shè)備共同使用的公用“緩沖池”機(jī)制(二)設(shè)備分配描述:在系統(tǒng)中設(shè)置“設(shè)備控制表”、“控制器控制表”等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),用于記錄設(shè)備和控制器等標(biāo)識(shí)符和狀態(tài)。根據(jù)表就知道指定設(shè)備當(dāng)前是否可用、忙碌。分配時(shí),針對不同設(shè)備要有不同“分配方式”,對獨(dú)占設(shè)備

7、還要考慮分配后是否安全(三)設(shè)備處理描述:CPU向設(shè)備控制器發(fā)出I/O命令,要求完成I/O操作、反之,CPU接收控制器發(fā)出的中斷請求,并響應(yīng).處理四、文件管理功能描述:管理用戶、系統(tǒng)文件,方便使用;保證安全性(一)文件儲(chǔ)存空間管理背景:多用戶環(huán)境下,用戶自己管理文件存儲(chǔ),會(huì)困難和低效任務(wù)1:為每個(gè)文件分配外存空間、提高外存利用率、進(jìn)而提高存取速度任務(wù)2:系統(tǒng)中設(shè)置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),記錄文件存儲(chǔ)空間使用情況,以供分配時(shí)參考任務(wù)3:分配和回收(二)目錄管理任務(wù)1:為每個(gè)文件建立目錄項(xiàng),包括文件名、屬性、物理位置等,以實(shí)現(xiàn)按名存取任務(wù)2:實(shí)現(xiàn)文件共享。任務(wù)3:提供目錄查詢手段(三)文件讀/寫管理和保護(hù)文件讀

8、/寫管理:根據(jù)用戶請求,從外存中讀取數(shù)據(jù),或?qū)?shù)據(jù)寫入外存文件保護(hù):防止未經(jīng)核準(zhǔn)的用戶存取文件、防止冒名頂替存取文件、防止以不正確方式使用文件五、操作系統(tǒng)與用戶之間的接口(一)用戶接口描述:方便用戶直接.間接控制自己的作業(yè)聯(lián)機(jī)用戶接口:等待用戶鍵入命令脫機(jī)用戶接口:一開始就提供作業(yè)說明書,直到作業(yè)結(jié)束語句圖形用戶接口:移動(dòng)鼠標(biāo)選擇菜單項(xiàng)(二)程序接口描述:舊系統(tǒng)用匯編語言寫,所以只有匯編語言的才能直接使用系統(tǒng)調(diào)用;如果是高級語言,就用一一對應(yīng)的庫函數(shù)六、現(xiàn)代操作系統(tǒng)的新功能(一)系統(tǒng)安全描述:確保存儲(chǔ)和傳送數(shù)據(jù)的保密性、完整性和系統(tǒng)可用性,要用幾種技術(shù)技術(shù):認(rèn)證技術(shù)、密碼技術(shù)、訪問控制技術(shù)、反

9、病毒技術(shù)(二)網(wǎng)絡(luò)的功能和服務(wù)功能:網(wǎng)絡(luò)通信、資源管理、應(yīng)用互操作(三)支持多媒體功能:接納控制功能、實(shí)時(shí)調(diào)度、多媒體文件的存儲(chǔ)OS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、傳統(tǒng)操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(一)無結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)又名:整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(二)模塊化結(jié)構(gòu)OS基本概念:又名:模塊-接口法描述:有模塊、子模塊、接口模塊獨(dú)立性:標(biāo)準(zhǔn):內(nèi)聚性越高,模塊獨(dú)立性越高、耦合度越低,模塊獨(dú)立性越高優(yōu)點(diǎn):提高設(shè)計(jì)正確性.可理解性和可維護(hù)性、增強(qiáng)可適應(yīng)性、加快加速過程缺點(diǎn):接口難以滿足需求、無序(三)分層式結(jié)構(gòu)OS基本概念:有序分層,自底向上法鋪設(shè)中間層優(yōu)點(diǎn):易保證系統(tǒng)正確性、易擴(kuò)充和易維護(hù)缺點(diǎn):系統(tǒng)效率降低二、客戶/服務(wù)器模式(Client/Serv

10、er Model)簡介(一)客戶/服務(wù)器模式的由來、組成和類型組成:客戶機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(二)客戶/服務(wù)器之間的交互描述:客戶發(fā)送請求消息、服務(wù)器接收消息、服務(wù)器回送消息、客戶機(jī)接收消息(三)客戶/服務(wù)器模式的優(yōu)點(diǎn)描述:數(shù)據(jù)分布處理和存儲(chǔ)、便于集中管理、靈活性和可擴(kuò)充性、易于改編應(yīng)用軟件三、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)(一)OOP的基本概念描述:抽象,具體事物為對象對象:封裝好對象類:創(chuàng)建多個(gè)相似對象繼承:繼承父類,增加部分(二)OOP的優(yōu)點(diǎn)描述:“重用”提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率、使系統(tǒng)具有更好的易修改性和易擴(kuò)展性、易于保證系統(tǒng)“正確性”和“可靠性”四、微內(nèi)核OS結(jié)構(gòu)描述:支持多處理機(jī)例子:卡內(nèi)基梅隆的

11、Mach OS、Windows 2000/XP(一)基本概念描述:足夠小的內(nèi)核、基于C/S模式、應(yīng)用“機(jī)制與策略分離”原理、采用OOP技術(shù)(二)基本功能描述:進(jìn)程管理、低級存儲(chǔ)器管理、中斷和陷入處理(三)優(yōu)點(diǎn)描述:提高可擴(kuò)展性、增強(qiáng)可靠性、可移植性強(qiáng)、提供對分布式系統(tǒng)的支持、融入OOP(四)缺點(diǎn)描述:效率降低第二章 進(jìn)程描述與控制前趨圖與程序執(zhí)行一、前趨圖與程序執(zhí)行(一)前趨圖描述:前一個(gè)做完,才到后一個(gè)做、禁止循環(huán)二、順序執(zhí)行描述:一個(gè)跟一個(gè)特征:順序、封閉(獨(dú)占資源)、可再現(xiàn)三、并發(fā)執(zhí)行描述:互不依賴才能并發(fā)執(zhí)行特征:間斷、失去封閉、不可再現(xiàn)進(jìn)程的描述一、進(jìn)程的定義和特征進(jìn)程實(shí)體:程序段、

12、相關(guān)的數(shù)據(jù)段和PCB定義:進(jìn)程是進(jìn)程實(shí)體的運(yùn)行過程,是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位特征:動(dòng)態(tài)、并發(fā)、獨(dú)立、異步二、進(jìn)程的基本狀態(tài)及轉(zhuǎn)換進(jìn)程的三基態(tài):就緒(只欠CPU)、執(zhí)行、阻塞(因故無法繼續(xù)執(zhí)行)三態(tài)轉(zhuǎn)換:如圖新增兩態(tài):創(chuàng)建狀態(tài)、終止?fàn)顟B(tài)五態(tài)轉(zhuǎn)換:如圖三、掛起操作和進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換掛起原因:終端用戶需要、父進(jìn)程請求、負(fù)荷調(diào)節(jié)、操作系統(tǒng)需要引入掛起后的三態(tài)轉(zhuǎn)換:如圖引入掛起后的五態(tài)轉(zhuǎn)換:如圖四、進(jìn)程管理中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于管理控制的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):每個(gè)資源、進(jìn)程都有一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于表征實(shí)體資源信息表、進(jìn)程信息表,包括:標(biāo)識(shí)、描述、狀態(tài)等和一批指針,通過指針能夠鏈接成隊(duì)列,便于查找分類:內(nèi)存表、設(shè)備

13、表、文件表、進(jìn)程表PCB的作用:作為獨(dú)立運(yùn)行基本單位的標(biāo)識(shí)、能實(shí)現(xiàn)間斷運(yùn)行、提供進(jìn)程管理所需的信息、實(shí)現(xiàn)與其他進(jìn)程的同步與通信PCB的信息:進(jìn)程標(biāo)識(shí)符(內(nèi)外部)、處理機(jī)狀態(tài)、進(jìn)程調(diào)度信息、進(jìn)程控制信息PCB組織方式:線性方式、鏈接方式、索引方式進(jìn)程控制一、操作系統(tǒng)內(nèi)核描述:常駐內(nèi)存的模塊目的:保護(hù)軟件、提高OS運(yùn)行效率系統(tǒng)態(tài)、管態(tài)、內(nèi)核態(tài):高特權(quán)、訪問所有寄存器.存儲(chǔ)區(qū)、傳統(tǒng)OS都在系統(tǒng)態(tài)運(yùn)行用戶態(tài)、目態(tài):低特權(quán)、執(zhí)行指定指令.訪問指定寄存器和存儲(chǔ)區(qū)支撐功能:中斷處理、時(shí)鐘管理、原語操作資源管理功能:進(jìn)程管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理二、進(jìn)程的創(chuàng)建層次結(jié)構(gòu):UNIX有父子關(guān)系,Windows只有控

14、制與被控制關(guān)系進(jìn)程圖:描述家庭關(guān)系的圖引起創(chuàng)建進(jìn)程的事件:用戶登錄、作業(yè)調(diào)度、提供服務(wù)(譬如打印)、應(yīng)用請求進(jìn)程的創(chuàng)建:申請空白PCB、分配物理.邏輯資源、初始化PCB、如果能插入就緒,就插三、進(jìn)程的終止引起進(jìn)程終止的事件:正常結(jié)束、異常結(jié)束、外界干預(yù)進(jìn)程的終止過程:根據(jù)標(biāo)識(shí)符、終止執(zhí)行.立即調(diào)度、子孫終止、資源歸還、移出隊(duì)列四、進(jìn)程的阻塞與喚醒引起進(jìn)程阻塞和喚醒的事件:向系統(tǒng)請求共享資源失敗、等待某操作完成、新數(shù)據(jù)尚未到達(dá)、等待新任務(wù)到達(dá)進(jìn)行阻塞過程:發(fā)生上述的某事件,就進(jìn)入block過程,主動(dòng)將狀態(tài)改為阻塞,PCB插入阻塞隊(duì)列(分類插入),處理機(jī)分配給另一就緒進(jìn)程,切換,并保留被阻塞進(jìn)程的

15、處理機(jī)狀態(tài)進(jìn)程喚醒過程:由釋放資源的進(jìn)程調(diào)用wakeup原語,即移出阻塞隊(duì)列,合作/相關(guān)的進(jìn)程中安排wakeup五、進(jìn)程的掛起與激活進(jìn)程的掛起:活動(dòng)靜止,suspend原語進(jìn)程正在執(zhí)行,就轉(zhuǎn)向調(diào)度程序重新調(diào)度進(jìn)程的激活過程:從外存調(diào)入active原語到內(nèi)存,檢查進(jìn)程現(xiàn)行狀態(tài),靜止活動(dòng)搶占調(diào)度策略:靜止就緒進(jìn)程就緒隊(duì)列,比較當(dāng)前進(jìn)程優(yōu)先度,有機(jī)會(huì)立即剝奪當(dāng)前進(jìn)程運(yùn)行進(jìn)程同步描述:能夠并發(fā)、改善利用率、提高吞吐量、但使系統(tǒng)復(fù)雜一、進(jìn)程同步的基本概念制約關(guān)系:間接相互制約關(guān)系、直接相互制約關(guān)系間接相互制約關(guān)系:互斥共享直接相互制約關(guān)系:合作共享,異步性要做好臨界資源:生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題、臨界區(qū)、:進(jìn)

16、入?yún)^(qū)、臨界區(qū)、退出區(qū)、剩余區(qū)同步機(jī)制應(yīng)遵循的規(guī)則:空閑讓進(jìn)、忙則等待、有限等待、讓權(quán)等待二、硬件同步機(jī)制關(guān)中斷:缺點(diǎn)多:濫用關(guān)中斷.造成嚴(yán)重后果、關(guān)中斷時(shí)間過長、不適用于多CPU系統(tǒng)(因?yàn)橐粋€(gè)處理器關(guān)中斷并不能防止進(jìn)程在其他處理器上執(zhí)行相同的臨界段代碼)Test-and-Set:不斷測試lock,如果是FALSE,就進(jìn)入臨界區(qū),并lock = TRUE;否則測試到TS(s) = TRUESwap指令:一直等,直到key = TRUE但以上都不符合“讓權(quán)等待”原則三、信號(hào)量機(jī)制整形信號(hào)量:S0,就一直等,直到釋放互斥資源記錄型信號(hào)量:整形信號(hào)量不符合“讓權(quán)等待”原則。如果有資源,就分配,如果無,

17、就插入阻塞隊(duì)列;釋放資源,如果有等待,就激活A(yù)ND型信號(hào)量:一口氣全分配信號(hào)量集:有多個(gè)信號(hào)量(S信號(hào)量,至少要t個(gè),每次分配d個(gè))四、信號(hào)量的應(yīng)用利用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥:mutex = ( -1, 0, 1)= (無,一臨一阻隊(duì), 一臨一信隊(duì))利用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)前趨關(guān)系:需要的信號(hào)量被占用了,就這樣實(shí)現(xiàn)五、管程機(jī)制描述:為解決信號(hào)量機(jī)制分散、容易死鎖的問題,發(fā)明新同步工具管程定義:定義一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和能為并發(fā)進(jìn)程所執(zhí)行(在該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上)的一組操作,這組操作能同步進(jìn)程和改變管程中的數(shù)據(jù)組成:管程名稱、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的說明、對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作的過程、初始化的語句特性:模塊化、抽象數(shù)據(jù)類型、信息掩蔽管程與進(jìn)程

18、不同:都有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),一個(gè)公.一個(gè)私、管程操作同步.初始化.進(jìn)程順序執(zhí)行、管程為解決互斥資源.進(jìn)程實(shí)現(xiàn)并發(fā)性、進(jìn)程調(diào)用管程.進(jìn)程主動(dòng).管程被動(dòng)、管程不能并發(fā).進(jìn)程能并發(fā)、管程是OS的一個(gè)資源管理模塊.進(jìn)程有動(dòng)態(tài)性條件變量:增加一個(gè)條件變量,萬一發(fā)生意外,在管程中被掛起或被阻塞,下一個(gè)進(jìn)程都可以繼續(xù)執(zhí)行經(jīng)典進(jìn)程的同步問題一、生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題記錄型信號(hào)量解決:如果緩沖區(qū)空,而且能夠獲取信號(hào)量,就投放產(chǎn)品;如果緩沖區(qū)有產(chǎn)品,而且能夠獲取信號(hào)量,就消費(fèi)AND信號(hào)量解決:一口氣全分配管程解決:利用管程只有一個(gè)進(jìn)程能夠使用的屬性二、哲學(xué)家進(jìn)餐問題記錄型信號(hào)量解決:先拿左.后那右、先放左.后放右解決死鎖:最

19、多4人取筷子、先檢查.有左右筷子才能取、奇左右.偶右左AND信號(hào)量解決:一口氣全分配三、讀者-寫者問題描述:可以多讀一、一旦開始寫.就不能讀或?qū)懹涗浶托盘?hào)量解決:讀操作:等rmutex就是為了改readcount無人讀?看看是否在寫.等wmutexreadcount+自增完成.rmutex還你讀讀讀等rmutex為了自減readcount無人讀?可以寫了.還你wmutex寫操作:等wmutex.即無讀無寫寫完.還你wmutex利用信號(hào)量集機(jī)制:讀:限制reader個(gè)數(shù)如果mx是1.就讀最后釋放一個(gè)reader個(gè)數(shù)寫:如果mx是1.并且讀者數(shù)為0.就寫寫完釋放mx進(jìn)程通信一、進(jìn)程通信類型共享存儲(chǔ)

20、器系統(tǒng):某些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和共享存儲(chǔ)區(qū)、管道通信系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)、C-S系統(tǒng)二、消息傳遞通信的實(shí)現(xiàn)方式(一)直接消息傳遞系統(tǒng)1.直接通信原語:對稱尋址方式、非對稱尋址方式2.消息格式:較短的減少系統(tǒng)處理和存儲(chǔ)的開銷、較長可以方便3.進(jìn)程同步方式:發(fā)塞收塞(進(jìn)程間緊密同步.無緩沖)、發(fā)通收塞(平常狀態(tài))、發(fā)通收通(發(fā)生某事件無法繼續(xù)運(yùn)行)、(無發(fā)塞收通)4.通信鏈路:用“建立連接”原語建立通信鏈路.用完拆、用“發(fā)送命令”原語建立鏈路,還分單向和雙向(二)信箱通信(間接)1.定義:是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).分信箱頭和信箱體2.原語:創(chuàng)建和撤銷. 發(fā)送和接收3.類型:私用、公用(操作系統(tǒng)創(chuàng)建)、共享(進(jìn)程創(chuàng)建)4.進(jìn)

21、程之間的關(guān)系:一對一、多對一、一對多、多對多三、直接消息傳遞系統(tǒng)實(shí)例消息緩沖隊(duì)列通信機(jī)制中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)式消息緩沖區(qū)、在PCB增加有關(guān)通信的數(shù)據(jù)項(xiàng)原語:設(shè)置發(fā)送區(qū)、申請PCB(B)的緩沖區(qū)i、復(fù)制到緩沖區(qū)、插入消息隊(duì)列、移出消息隊(duì)列、復(fù)制到接收區(qū)、釋放緩沖區(qū)線程的基本概念描述:就是為了提高程序并發(fā)執(zhí)行的程度一、線程的引入進(jìn)程的兩個(gè)基本屬性:進(jìn)程是一個(gè)可擁有資源的獨(dú)立單位、進(jìn)程同時(shí)是一個(gè)可獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行所需的時(shí)空開銷:創(chuàng)建進(jìn)程、撤銷進(jìn)程、進(jìn)程切換線程作為調(diào)度和分派的基本單位:線程輕裝上陣二、線程與進(jìn)程比較調(diào)度的基本單位:線程是調(diào)度和分派的基本單位、跨進(jìn)程,會(huì)切換進(jìn)

22、程并發(fā)性:線程的合作.能夠并發(fā)擁有資源:有TCB.但只是必不可少、保證獨(dú)立運(yùn)行的資源獨(dú)立性:同一進(jìn)程的不同線程共享進(jìn)程的內(nèi)存地址空間和資源系統(tǒng)開銷:因?yàn)檩p裝.所以減少開銷、提升速度支持多處理機(jī)系統(tǒng):對多線程進(jìn)程,多個(gè)線程可以分配到多個(gè)處理機(jī)上三、線程的狀態(tài)和線程控制塊線程運(yùn)行的三個(gè)狀態(tài):和進(jìn)程一樣線程控制塊TCB:標(biāo)識(shí)符、一組寄存器、運(yùn)行狀態(tài)、優(yōu)先級、線程專有存儲(chǔ)區(qū)、信號(hào)屏蔽、堆棧指針多線程OS中的進(jìn)程屬性:進(jìn)程是可擁有資源的基本單位、多個(gè)線程可并發(fā)執(zhí)行、進(jìn)程已不是可執(zhí)行的實(shí)體線程的實(shí)現(xiàn)一、線程的實(shí)現(xiàn)方式內(nèi)核支持線程KLT:優(yōu)點(diǎn):內(nèi)核調(diào)度同一進(jìn)程多個(gè)線程并行執(zhí)行、一個(gè)線程阻塞.其他線程占有處理

23、機(jī)、支持小數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和堆棧.切換較快開銷小、內(nèi)核本身采用多線程技術(shù).提高系統(tǒng)執(zhí)行速度和效率用戶級線程ULT:優(yōu)點(diǎn):無需內(nèi)核.節(jié)省模式切換的開銷、調(diào)度算法進(jìn)程專用、與OS無關(guān).甚至可以在操作系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn) 缺點(diǎn):一個(gè)線程阻塞.同進(jìn)程的其他線程都會(huì)塞、只有一個(gè)CPU.只有一個(gè)線程能執(zhí)行、按進(jìn)程分配.不公平組合方式:多對一模型:優(yōu)點(diǎn):開銷小、缺點(diǎn):一塞進(jìn)程全塞、只有一線程訪問內(nèi)核、多線程不能同時(shí)在多個(gè)處理機(jī)上運(yùn)行一對一模型:一個(gè)用戶級線程映射到一個(gè)內(nèi)核支持線程多對多模型:一對一和多對一的結(jié)合二、線程的實(shí)現(xiàn)內(nèi)核支持線程的實(shí)現(xiàn):創(chuàng)建線程、保存信息、調(diào)度和切換線程、撤銷線程、回收資源用戶級線程的實(shí)現(xiàn):運(yùn)行時(shí)系

24、統(tǒng):用于管理和控制線程的函數(shù)的集合,這些函數(shù)駐留用戶空間.并作為用戶級線程與內(nèi)核之間的接口內(nèi)核控制線程:連接到LWP,連接到LWP的線程才能與內(nèi)核通信三、線程的創(chuàng)建和終止線程的創(chuàng)建:初始化線程、創(chuàng)建后返回線程標(biāo)識(shí)符線程的終止:終止線程用函數(shù)或系統(tǒng)調(diào)用終止操作.但有些線程被建立就會(huì)一直執(zhí)行。大多數(shù)OS,線程被中止后并不立即釋放所占資源,只有“其他線程”執(zhí)行分離函數(shù)才會(huì)分離資源,才能被其他線程利用。雖然未釋放的資源也可以被其他線程使用,但要有個(gè)“等待線程終止”的連接命令作保險(xiǎn).否則一直阻塞第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖處理機(jī)調(diào)度的層次和調(diào)度算法的目標(biāo)描述:作業(yè)可能要經(jīng)歷多級處理機(jī)調(diào)度一、處理機(jī)調(diào)度層次(

25、一)高級調(diào)度(長程調(diào)度/作業(yè)調(diào)度)對象是作業(yè)、決定將外存中處于后備隊(duì)列的作業(yè)調(diào)入內(nèi)存.創(chuàng)建進(jìn)程和分配資源.并放入就緒隊(duì)列、主要存在于多道批處理系統(tǒng),分時(shí)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)不設(shè)置高級調(diào)度(二)低級調(diào)度(進(jìn)程調(diào)度/短程調(diào)度)對象是進(jìn)程(/內(nèi)核級線程)、決定就緒隊(duì)列哪個(gè)進(jìn)程獲得處理機(jī)、多道批.分時(shí)和實(shí)時(shí)都要配置(三)中級調(diào)度(內(nèi)存調(diào)度)(存儲(chǔ)器的對換功能)對象是暫時(shí)不能運(yùn)行的進(jìn)程、把這些進(jìn)程調(diào)到外存.設(shè)為掛起狀態(tài)、一有條件.稍微有空就變?yōu)榫途w狀態(tài)分級按運(yùn)行頻率劃分二、處理機(jī)調(diào)度算法的目標(biāo)(一)共同目標(biāo)提高資源利用率、公平、平衡、策略強(qiáng)制執(zhí)行(二)批處理系統(tǒng)目標(biāo)處理機(jī)利用率高、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間短、系統(tǒng)吞吐量高(三

26、)分時(shí)系統(tǒng)目標(biāo)響應(yīng)時(shí)間快、均衡性(四)實(shí)時(shí)系統(tǒng)目標(biāo)截止時(shí)間保證、可預(yù)測性作業(yè)與作業(yè)調(diào)度一、批處理系統(tǒng)中的作業(yè)(一)作業(yè)和作業(yè)步作業(yè):包括程序.數(shù)據(jù)和作業(yè)說明書、在批處理系統(tǒng).作業(yè)是基本單位從外存調(diào)入內(nèi)存作業(yè)步:獨(dú)立步驟(二)作業(yè)控制塊(JCB)包括作業(yè)標(biāo)識(shí)、用戶名稱、用戶賬號(hào)、作業(yè)類型、作業(yè)狀態(tài)、調(diào)度信息、資源需求、資源使用情況等流程:進(jìn)入系統(tǒng)創(chuàng)建JCB根據(jù)類型放到后備隊(duì)列等待調(diào)度入內(nèi)存根據(jù)JCB和作業(yè)說明書控制完成回收資源.撤銷JCB(三)作業(yè)運(yùn)行的三個(gè)階段和三種狀態(tài)收容階段-后備狀態(tài)、運(yùn)行階段-運(yùn)行狀態(tài)、完成階段-完成狀態(tài)二、作業(yè)調(diào)度的主要任務(wù)也叫:接納調(diào)度考慮:接納多少作業(yè)、接納哪些作業(yè)

27、三、先來先服務(wù)FCFS和短作業(yè)優(yōu)先SJF調(diào)度算法(一)先來先服務(wù)FCFS就這樣.完成或阻塞才分配到其他進(jìn)程、實(shí)際中和其他算法結(jié)合使用有利于長作業(yè)(進(jìn)程),不利于短作業(yè)(進(jìn)程)(二)短作業(yè)優(yōu)先SJF實(shí)際用得多、要預(yù)知作業(yè)運(yùn)行時(shí)間、長作業(yè)、緊迫作業(yè)不利、無人機(jī)交互四、優(yōu)先級調(diào)度算法和高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法(一)優(yōu)先級調(diào)度算法外部賦予作業(yè)優(yōu)先級(二)高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法集SJF.FCFS的優(yōu)點(diǎn).兼顧長作業(yè)、但要做相應(yīng)比計(jì)算.增加系統(tǒng)開銷(Exp.做過類似)進(jìn)程調(diào)度一、進(jìn)程調(diào)度的任務(wù)、機(jī)制和方式(一)進(jìn)程調(diào)度的任務(wù)保存處理機(jī)的現(xiàn)場信息、按某種算法選取進(jìn)程、把處理器分配給進(jìn)程(二)進(jìn)程調(diào)度機(jī)制排隊(duì)器:插入

28、就緒隊(duì)列分配器:從就緒隊(duì)列取出.分配處理機(jī)上下文切換器:保存、裝入新的CPU現(xiàn)場信息等內(nèi)容(三)進(jìn)程調(diào)度方式非搶占方式:只有完成或因某事無法繼續(xù)運(yùn)行、I/O、執(zhí)行了原語操作如block,才會(huì)引起進(jìn)程調(diào)度優(yōu)點(diǎn):簡單、開銷小、適用大多數(shù)批處理系統(tǒng)搶占方式:對分時(shí)系統(tǒng)而言.有人機(jī)交互、對實(shí)時(shí)系統(tǒng)而言.能滿足任務(wù)需求主要原則:優(yōu)先權(quán)原則、短進(jìn)程優(yōu)先原則、時(shí)間片原則二、輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法(一)輪轉(zhuǎn)法(RR)的基本原理按FCFS策略排成就緒隊(duì)列,每隔一定時(shí)間就產(chǎn)生一次中斷(二)進(jìn)程切換時(shí)機(jī)時(shí)間片未用完就完成:馬上調(diào)度隊(duì)首進(jìn)程.啟動(dòng)新時(shí)間片時(shí)間片完還沒完成:中斷.進(jìn)程被調(diào)到就緒隊(duì)列隊(duì)尾(三)時(shí)間片大小的確定太短有

29、利于短進(jìn)程、太長退化為FCFS算法.要計(jì)算平均周轉(zhuǎn)時(shí)間(帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間)三、優(yōu)先級調(diào)度算法(一)優(yōu)先級調(diào)度算法的類型非搶占式和搶占式(二)優(yōu)先級的類型確定優(yōu)先級的依據(jù):靜態(tài)優(yōu)先級:進(jìn)程類型(系統(tǒng)進(jìn)程優(yōu)先權(quán)高于用戶進(jìn)程優(yōu)先權(quán))、進(jìn)程對資源的需求(少則優(yōu)先)、用戶需求(緊迫程度、花費(fèi))動(dòng)態(tài)優(yōu)先級:先賦予優(yōu)先級,隨著進(jìn)程推進(jìn)或等待時(shí)間增加而改變四、多隊(duì)列調(diào)度算法將一條就緒隊(duì)列拆分成多條,各有各調(diào)度算法五、多級反饋隊(duì)列調(diào)度算法(一)調(diào)度機(jī)制多條就緒隊(duì)列、隊(duì)列內(nèi)使用FCFS算法.一個(gè)時(shí)間片未完成就放到下一個(gè)隊(duì)列的末尾.最后一個(gè)隊(duì)列用RR方式、按隊(duì)列優(yōu)先級調(diào)度.前隊(duì)列空才到本隊(duì)列運(yùn)行(二)調(diào)度算法的性能終端

30、型用戶、短批處理作業(yè)用戶、長批處理作業(yè)用戶六、基于公平原則調(diào)度算法(一)保證調(diào)度算法保證處理機(jī)公平分配功能:跟蹤進(jìn)程已經(jīng)執(zhí)行的處理時(shí)間、該時(shí)間除以n、計(jì)算實(shí)際處理時(shí)間和應(yīng)獲得時(shí)間之比、比較比率、比率最低的獲得處理機(jī)(二)公平分享調(diào)度算法考慮多用戶實(shí)時(shí)調(diào)度描述:實(shí)時(shí)系統(tǒng)有兩種實(shí)時(shí)任務(wù)HRT和SRT一、實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度的基本條件(一)提供必要信息就緒時(shí)間、開始截止和完成截止時(shí)間、處理時(shí)間、資源要求、優(yōu)先級(二)系統(tǒng)處理能力強(qiáng)(處理時(shí)間i/周期時(shí)間i)總和 1. 未考慮任務(wù)切換花費(fèi)的時(shí)間還應(yīng)該留有余地提高系統(tǒng)處理能力的途徑:單處理機(jī)系統(tǒng)增強(qiáng)處理能力.顯著減少每個(gè)任務(wù)的處理時(shí)間、多處理機(jī)系統(tǒng).就變成(處理

31、時(shí)間i/周期時(shí)間i)總和 N(三)采用搶占式調(diào)度機(jī)制執(zhí)行完關(guān)鍵程序和臨界區(qū)后,能及時(shí)將自己阻塞起來,以釋放處理機(jī)(四)具有快速切換機(jī)制對中斷的快速響應(yīng)能力、快速的任務(wù)分派能力二、實(shí)時(shí)調(diào)度算法的分類根據(jù)任務(wù)性質(zhì):H/S根據(jù)調(diào)度方式:非搶占式/搶占式(一)非搶占式調(diào)度算法輪轉(zhuǎn)、優(yōu)先調(diào)度,不適合實(shí)時(shí)系統(tǒng)。進(jìn)程自動(dòng)放棄處理機(jī),才進(jìn)行調(diào)度。(二)搶占式調(diào)度算法基于時(shí)鐘中斷的搶占式優(yōu)先級調(diào)度算法:等待時(shí)鐘中斷發(fā)生才剝奪當(dāng)前任務(wù)的執(zhí)行立即搶占優(yōu)先調(diào)度算法:好快好快.只要任務(wù)未處于臨界區(qū).就立即剝奪當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行優(yōu)先權(quán)原則、短作業(yè)(進(jìn)程)優(yōu)先原則、時(shí)間片原則。三、最早截止時(shí)間優(yōu)先EDF算法非搶占式調(diào)度方式用于非

32、周期實(shí)時(shí)任務(wù):開始截止時(shí)間早的排前搶占式調(diào)度方式用于周期實(shí)時(shí)任務(wù):最早截止時(shí)間優(yōu)先算法四、最低松弛度優(yōu)先LLF算法 緊急程度越高,優(yōu)先級越高。五、優(yōu)先級倒置(一)優(yōu)先級倒置的形成(二)優(yōu)先級倒置的解決方法繼承動(dòng)態(tài)優(yōu)先級的方法:P3繼承P1的優(yōu)先級.一方面避免P2搶占處理機(jī)、另一方面釋放mutex資源死鎖概述一、資源問題指互斥資源、不可被搶占的資源(一)可重用性資源和消耗性資源可重用性資源:一個(gè)只能分配給一個(gè)進(jìn)程使用、順序?yàn)檎埱?使用.釋放、數(shù)目相對固定.運(yùn)行期間不能創(chuàng)建或刪除可消耗性資源:在進(jìn)程運(yùn)行中數(shù)目不斷變化.可為0、可以不斷創(chuàng)建.放入緩沖區(qū)、可以由進(jìn)程創(chuàng)建.使用并不再返回資源類(二)可搶

33、占性資源和不可搶占性資源可搶占性資源:可以被其他進(jìn)程搶占.如CPU和主存不可搶占性資源:一旦分配給進(jìn)程就不能強(qiáng)制收回.要做到底二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的死鎖(一)競爭不可搶占性資源引起死鎖我要你的,你要我的,形成環(huán)路,死鎖(二)競爭可消耗資源引起死鎖譬如消息通信機(jī)制.先讀后寫.就會(huì)死鎖(三)進(jìn)程推進(jìn)順序不當(dāng)引起死鎖競爭不可搶占性資源引起死鎖的翻版.多畫了一個(gè)圖三、死鎖的定義、必要條件和處理方法(一)死鎖的定義這組死鎖進(jìn)程都在等其他進(jìn)程釋放所占資源(二)產(chǎn)生死鎖的必要條件互斥條件:一段時(shí)間只被一個(gè)進(jìn)程占用請求和保持條件:進(jìn)程已經(jīng)保持至少一個(gè)條件.但有提出新資源請求不可搶占條件:只能在進(jìn)程用完才能釋放循環(huán)

34、等待條件:存在循環(huán)鏈(三)處理死鎖的方法預(yù)防死鎖:設(shè)置限制條件.破壞產(chǎn)生死鎖四個(gè)必要條件來預(yù)防避免死鎖:在資源動(dòng)態(tài)分配時(shí).用防止系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)檢測死鎖:通過檢測機(jī)構(gòu)及時(shí)檢測死鎖.采取適當(dāng)措施以解脫解除死鎖:撤銷進(jìn)程.回收資源.分配給處于阻塞的進(jìn)程防范逐漸減弱.但資源利用率提高.進(jìn)程因資源因素而阻塞的頻度下降預(yù)防死鎖一、破壞“請求和保持”條件保證:進(jìn)程請求資源時(shí),不持有不可搶占資源第一種協(xié)議:一次性全部申請,從而破壞“請求條件”、缺點(diǎn)是資源被嚴(yán)重浪費(fèi).進(jìn)程饑餓第二種協(xié)議:先釋放資源.再請求新資源二、破壞“不可搶占”條件當(dāng)保持了某些不可搶占資源后.提出新資源請求不得滿足.就必須釋放已經(jīng)保持的資

35、源.等需要時(shí)再申請缺點(diǎn):增加周轉(zhuǎn)時(shí)間、增加系統(tǒng)開銷、降低系統(tǒng)吞吐量三、破壞“循環(huán)等待”條件總有一個(gè)進(jìn)程占據(jù)了較高序號(hào)的資源.此后它繼續(xù)申請的資源必然是空閑的避免死鎖一、系統(tǒng)安全狀態(tài)(一)安全狀態(tài)計(jì)算一個(gè)資源分配的安全性.如果分配不會(huì)導(dǎo)致不安全狀態(tài).才可將資源分配給進(jìn)程(二)安全狀態(tài)之例(三)由安全狀態(tài)向不安全狀態(tài)的轉(zhuǎn)換二、利用銀行家算法避免死鎖(一)銀行家算法中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Availalbe、Max、Allocation、Need(二)銀行家算法睇wiki“銀行家算法”條目聲明:Request是請求向量Request Need, 否則出錯(cuò)Request Available, 否則P等待系統(tǒng)試探分

36、配資源給P, 并執(zhí)行Availalbe -= Requeset; Allocation+= Request; Need -= Request死鎖的檢測與解除一、死鎖的檢測(一)資源分配圖圓圈代表進(jìn)程、方格代表一類資源、邊代表資源分配(二)死鎖的定理簡化資源分配圖.如果不能完全簡化.就會(huì)死鎖(三)死鎖檢測中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類似于銀行家算法?二、死鎖的解除常用兩種方法:搶占資源、終止/撤銷進(jìn)程(一)終止進(jìn)程的方法終止所有死鎖進(jìn)程:會(huì)功虧一簣逐個(gè)終止進(jìn)程:找到代價(jià)最小.考慮優(yōu)先級、已執(zhí)行時(shí)間.還需的時(shí)間、已用資源、交互式還是批處理式(二)付出代價(jià)最小的死鎖解除算法很不實(shí)際第四章 存儲(chǔ)器管理存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)

37、一、多層結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)CPU寄存器;高速緩存Cache、主存儲(chǔ)器RAM、磁盤緩存;固定磁盤、可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)二、可執(zhí)行存儲(chǔ)器就是CPU寄存器和主存.訪問很快二、主存儲(chǔ)器與寄存器(一)主存儲(chǔ)器又叫主存or內(nèi)存.相比CPU執(zhí)行速度.它還是很慢.所以引入寄存器和高速緩存(二)寄存器完全與CPU協(xié)同工作.但好貴三、高速緩存和磁盤緩存(一)高速緩存?zhèn)浞葜鞔嬷休^常用的數(shù)據(jù).以減少CPU對主存儲(chǔ)器的訪問次數(shù)(二)磁盤緩存因?yàn)榇疟PI/O速度遠(yuǎn)低于主存訪問速度.所以設(shè)置磁盤緩存來暫存頻繁使用的一部分磁盤數(shù)據(jù)和信息程序的裝入和鏈接用戶程序要在OS中運(yùn)行.要先裝入內(nèi)存.再轉(zhuǎn)換為一個(gè)可執(zhí)行程序:編譯、鏈接、裝入一、程

38、序的裝入(一)絕對裝入方式當(dāng)OS很小.且僅能運(yùn)行單道程序時(shí).完全有可能知道程序駐留在內(nèi)存的位置.那么就可以產(chǎn)生絕對地址的目標(biāo)代碼(二)可重定位裝入方式(靜態(tài)重定位)多道程序下.邏輯地址和物理地址不同.要加上起始地址.但只在進(jìn)程裝入時(shí)一次完成.故稱為靜態(tài)重定位.可裝到內(nèi)存任何允許位置(三)動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)的裝入方式需要重定位寄存器,運(yùn)行時(shí)允許移動(dòng)二、程序的鏈接(一)靜態(tài)鏈接方式要解決:對相對地址進(jìn)行修改(子程序的相對地址)、變換外部調(diào)用符號(hào)(生成可執(zhí)行文件后不再拆開.又叫靜態(tài)鏈接方式)(二)裝入時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接便于修改和更新(各模塊分開存放)、便于實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)模塊的共享(靜態(tài)每個(gè)應(yīng)用模塊必有目標(biāo)模塊的拷貝.無

39、法共享.但動(dòng)態(tài)可以一個(gè)目標(biāo)鏈接多個(gè)應(yīng)用模塊)(三)運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)沒有.就由OS去找這個(gè)模塊內(nèi)功加快程序裝入過程和節(jié)約大量內(nèi)存空間連續(xù)分配存儲(chǔ)管理方式一、單一連續(xù)分配分系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū).單用戶.單任務(wù)操作系統(tǒng)二、固定分區(qū)分配劃分分區(qū)的方法:大小相等(一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制多臺(tái)相同冶煉爐)和大小不等內(nèi)存分配:通常按大小排隊(duì).建立分區(qū)使用表.如果找不到大小足夠的分區(qū).就拒絕分配內(nèi)存三、動(dòng)態(tài)分區(qū)分配動(dòng)態(tài)分區(qū)分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):空閑分區(qū)表、空閑分區(qū)鏈動(dòng)態(tài)分區(qū)分配算法:之后介紹4種分配算法和3中索引搜索算法分區(qū)分配操作:分配內(nèi)存、回收內(nèi)存四、基于順序搜索的動(dòng)態(tài)分區(qū)分配算法(不太大系統(tǒng))首次適應(yīng)算法(FF)、

40、循環(huán)首次適應(yīng)算法(NF)、最佳適應(yīng)算法(BF)、最壞適應(yīng)算法(WF)五、基于索引搜索的動(dòng)態(tài)分區(qū)分配算法(大、中型系統(tǒng))快速適應(yīng)算法(以空間換時(shí)間)、伙伴系統(tǒng)(合并回收與均勻分配)、哈希算法六、動(dòng)態(tài)可重定位分區(qū)分配緊湊、動(dòng)態(tài)重定位、動(dòng)態(tài)重定位分區(qū)分配算法對換一、多道程序環(huán)境下的對換技術(shù)(一)對換的引入避免內(nèi)存全部被阻塞.外存卻有很多作業(yè)無法進(jìn)入內(nèi)存(二)對換的類型整體對換(進(jìn)程對換)、頁面對換(部分對換)支持虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)二、對換空間的管理(一)對換空間管理的主要目標(biāo)文件區(qū)管理主要目標(biāo):先提高文件存儲(chǔ)空間的利用率.離散分配對換空間管理的主要目標(biāo):先提高換入換出的速度,連續(xù)分配方式(二)對換區(qū)空閑盤

41、塊管理中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與內(nèi)存的相似(三)對換空間的分配與回收與內(nèi)存分配和回收雷同三、進(jìn)程的換出與換入(一)進(jìn)程的換出選擇被換出的進(jìn)程:阻塞或睡眠狀態(tài)、優(yōu)先級最低、內(nèi)存駐留時(shí)間進(jìn)程換出過程(二)進(jìn)程的換入如果發(fā)現(xiàn)許多進(jìn)程運(yùn)行時(shí)缺頁且內(nèi)存緊張.才啟動(dòng)對換程序.將部分進(jìn)程調(diào)至外存如果缺頁率明顯減少.系統(tǒng)吞吐量已下降.則可以暫停運(yùn)行對換程序分頁存儲(chǔ)管理方式其實(shí)分三種:分頁、分段、段頁式一、分頁存儲(chǔ)管理的基本方法(一)頁面和物理塊頁面:頁號(hào)頁面大小:太小.進(jìn)程占用較多頁面、太多.碎片多、適中.1kB8kB(二)地址結(jié)構(gòu)頁號(hào):P頁內(nèi)地址(偏移量):d兩個(gè)都有公式計(jì)算(三)頁表從頁號(hào)到物理塊號(hào)的映射二、地址變換

42、機(jī)構(gòu)(一)基本的地址變換機(jī)構(gòu)如果發(fā)現(xiàn)頁號(hào)頁表長度.就引發(fā)越界中斷;否則頁表始址+頁號(hào)*頁表項(xiàng)長度=物理塊號(hào)(二)具有快表的地址變換機(jī)構(gòu)有個(gè)快表在高速緩存三、訪問內(nèi)存的有效時(shí)間EAT = t +t = 2t(內(nèi)存)EAT = a*+(t+)(1-a)+t = 2t+ - t* a(快表)四、兩級和多級頁表(一)兩級頁表(二)多級頁表五、反置頁表(一)反置頁表的引入(二)地址變換分段存儲(chǔ)管理方式一、分段存儲(chǔ)管理的基本方法(一)方便編程邏輯地址是由段名(段號(hào))和段內(nèi)偏移量(段內(nèi)地址)決定的(二)信息共享段是信息的邏輯單位.簡化共享過程(三)信息保護(hù)就是可以加個(gè)標(biāo)識(shí).不允許讀寫(四)動(dòng)態(tài)增長可以解決這

43、個(gè)問題(五)動(dòng)態(tài)鏈接4.2.2二、分段系統(tǒng)的基本原理(一)分段每個(gè)段有一個(gè)段號(hào),連續(xù)的分區(qū)(二)段表實(shí)現(xiàn)從邏輯段到物理內(nèi)存區(qū)的映射,段長和基址(三)地址變換機(jī)構(gòu)段表項(xiàng)數(shù)目比頁表項(xiàng)數(shù)目少.其所需的聯(lián)想存儲(chǔ)器相對較少.減少存取數(shù)據(jù)的時(shí)間(四)分頁和分段的主要區(qū)別頁是信息的物理單位.分頁是系統(tǒng)管理上的需要while 段是存儲(chǔ)管理方式中的邏輯單位.分段目的在于更好滿足用戶的需要頁大小固定.段大小不固定分頁的用戶程序地址是一維的.分段是二維的三、信息共享(一)分頁系統(tǒng)中對程序和數(shù)據(jù)的共享每個(gè)進(jìn)程都有頁表.也都指向相同的物理塊號(hào)(二)分段系統(tǒng)中的程序和數(shù)據(jù)的共享可重入代碼是一種不允許任何進(jìn)程對它進(jìn)行修改的

44、代碼配以局部數(shù)據(jù)區(qū).把執(zhí)行中可能改變的部分拷貝到該數(shù)據(jù)區(qū).這樣執(zhí)行時(shí)只需對該數(shù)據(jù)區(qū)中的內(nèi)容修改即可四、段頁式存儲(chǔ)管理方式分段分頁.每段一個(gè)段名段號(hào).比較.加法算段表段號(hào)得到頁號(hào).(比較).加法算頁表頁號(hào)得到物理塊號(hào).加頁內(nèi)地址得物理地址第五章 虛擬存儲(chǔ)器出現(xiàn)問題:作業(yè)很大、大量作業(yè)要求運(yùn)行虛擬存儲(chǔ)器概述一、常規(guī)存儲(chǔ)管理方式的特征和局部性原理(一)常規(guī)存儲(chǔ)管理方式的特征傳統(tǒng):一次性、駐留性(二)局部性原理絕大部分順序執(zhí)行、調(diào)用進(jìn)度不超過5、循環(huán)結(jié)構(gòu)由少數(shù)指令構(gòu)成.但多次執(zhí)行、多對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的處理.這些處理局限于很小的部分時(shí)間、空間局限性(三)虛擬存儲(chǔ)器的基本工作情況將少數(shù)頁面或段先裝入內(nèi)存即可運(yùn)行

45、二、虛擬存儲(chǔ)器的定義和特征(一)虛擬存儲(chǔ)器的定義有請求調(diào)入功能和置換功能.能邏輯上對內(nèi)存內(nèi)容加以擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)(二)虛擬存儲(chǔ)器的特征多次性、對換性、虛擬性三、虛擬存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)方式(一)分頁請求系統(tǒng)硬件支持:請求分頁的頁表機(jī)制、缺頁中斷機(jī)制、地址變換機(jī)制實(shí)現(xiàn)請求分頁的軟件(二)請求分段系統(tǒng)硬件支持:請求分段的段表機(jī)制、缺段中斷機(jī)構(gòu)、地址變換機(jī)構(gòu)軟件支持請求分頁存儲(chǔ)管理方式一、請求分頁中的硬件支持(一)請求頁表機(jī)制(二)缺頁中斷機(jī)構(gòu)(三)地址變換機(jī)構(gòu)二、請求分頁中的內(nèi)存分配(一)最小物理塊數(shù)的確定(二)內(nèi)存分配策略策略:固定分配局部置換、可變分配全局置換、可變分配局部置換(三)物理塊分配算法

46、算法:平均分配算法、按比例分配算法、考慮優(yōu)先權(quán)的分配算法三、頁面調(diào)入策略(一)何時(shí)調(diào)入頁面預(yù)調(diào)頁策略:手動(dòng)指出哪些頁要調(diào)入內(nèi)存、成功率偏低請求調(diào)頁策略:一次調(diào)入一頁.須較大系統(tǒng)開銷(二)從何處調(diào)入頁面系統(tǒng)擁有足夠的對換區(qū)空間:進(jìn)程進(jìn)行前就把進(jìn)程相關(guān)的文件拷貝到對換區(qū)系統(tǒng)缺少足夠的對換區(qū)空間:未修改過的不到對換區(qū).以后要用再從文件區(qū)調(diào)入U(xiǎn)NIX方式:從文件區(qū)入.出到對換區(qū)、允許頁面共享(三)頁面調(diào)入過程?(四)缺頁率?頁面置換算法抖動(dòng):一個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行中把大部分時(shí)間都花費(fèi)在頁面置換工作上 一、最佳置換算法和先進(jìn)先出置換算法(一)最佳置換算法(看未來)要知道未來需要哪頁.實(shí)際上不可能(二)先進(jìn)先出頁

47、面置換算法剔走最老的頁二、最近最久未使用和最少使用置換算法(LRU看過去)(一)最近最久未使用看最近的n個(gè),最老的踢走(二)LRU置換算法的硬件支持寄存器: 8位寄存器.R7R0.R值最小的頁被踢出棧:最新訪問的是棧頂(三)最少使用置換算法現(xiàn)實(shí)使用這個(gè)多.一旦訪問就在最高位置一三、Clock置換算法(一)簡單的CLOCK置換算法也叫最近未使用算法.就是有個(gè)訪問位,10換出(二)改進(jìn)型CLOCK置換算法四類:A M = 0 0 1 1第一步:先找 0 0第二步:再找 0 1,并置所有頁0 X第三步:再找0 0,最后找0 1,一定找到優(yōu)點(diǎn):減少I/O缺點(diǎn):增加系統(tǒng)開銷四、頁面緩沖算法(一)影響頁面

48、換進(jìn)換出效率的若干因素頁面置換算法、寫回磁盤的頻率、讀入內(nèi)存的頻率(二)頁面緩沖算法PBA顯著降低頁面換進(jìn)、換出頻率,減少頁面換進(jìn)換出的開銷換入換出的開銷大幅減少,才能使用簡單的置換策略,如FIFO要在內(nèi)存中設(shè)置:空閑頁面鏈表、修改頁面鏈表五、訪問內(nèi)存的有效時(shí)間如果考慮快表的命中率和缺頁率:EAT = .如果僅考慮缺頁率:EAT = “抖動(dòng)”與工作集一、多道程序度與“抖動(dòng)”(一)現(xiàn)象先增后減(二)原因進(jìn)程太多,物理塊不夠分二、工作集(一)工作集的基本概念如果可以預(yù)知,就可以先調(diào)入內(nèi)存,大大降低缺頁率,從而顯著提高處理機(jī)利用率(二)工作集的定義引用的集合,類似FIFO三、“抖動(dòng)”的預(yù)防方法(一)

49、采取局部置換策略“抖動(dòng)”影響較?。ǘ┌压ぷ骷惴ㄈ谌氲教幚頇C(jī)調(diào)度中每個(gè)進(jìn)程在內(nèi)存的駐留頁面是否足夠多,如果是就調(diào)入新作業(yè)、否則增加新物理塊(三)利用L=S準(zhǔn)則調(diào)節(jié)缺頁率缺頁之間的平均時(shí)間= 平均缺頁服務(wù)時(shí)間(四)選擇暫停的進(jìn)程先暫停優(yōu)先級最低的進(jìn)程、在選擇并不重要,但較大的進(jìn)程請求分段存儲(chǔ)管理方式其實(shí)也類似于分頁,要硬件和軟件支持一、請求分段中的硬件支持(一)請求段表機(jī)制段表項(xiàng):段名、段長、段基址、存取方式、訪問字段A、修改位M、存在位P、增補(bǔ)位、外存始址A、M:改進(jìn)型CLOCK置換算法P:本段是否調(diào)入內(nèi)存增補(bǔ)位:看是否做過動(dòng)態(tài)增長(二)缺段中斷機(jī)制 (圖5-12)萬一虛段S不在內(nèi)存中,就阻

50、塞請求進(jìn)程。如果沒有空閑區(qū),就要拼接空閑區(qū)或者淘汰實(shí)段以形成空閑區(qū)之后讀入段S,修改段表及內(nèi)存空區(qū)鏈(三)地址變換機(jī)構(gòu)就是一個(gè)地址變換機(jī)構(gòu)二、分段的共享和保護(hù)(一)共享段表共享進(jìn)程計(jì)數(shù)count、存取控制字段、段號(hào)(二)共享段的分配與回收共享段的分配、共享段的回收(三)分段保護(hù)越界檢查、存取控制檢查、環(huán)保護(hù)機(jī)構(gòu)第六章 輸入輸出系統(tǒng)I/O系統(tǒng)的功能、模型和接口一、I/O系統(tǒng)的基本功能(一)隱藏物理設(shè)備的細(xì)節(jié)(二)與設(shè)備的無關(guān)性自動(dòng)安裝并尋找驅(qū)動(dòng)程序,即插即用(三)提高處理機(jī)和I/O設(shè)備的利用率讓處理機(jī)和I/O設(shè)備并行操作(四)對I/O設(shè)備進(jìn)行控制這是驅(qū)動(dòng)程序的功能(五)確保對設(shè)備的正確共享獨(dú)占設(shè)

51、備:打印機(jī)、磁帶機(jī)共享設(shè)備:磁盤(六)錯(cuò)誤處理低級能夠解決就不向高級報(bào)告,請求高級軟件解決二、I/O系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)和模型(一)I/O軟件的層次結(jié)構(gòu)用戶層I/O軟件設(shè)備獨(dú)立性軟件:映射、保護(hù)、分塊、緩沖、分配設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序:設(shè)置設(shè)備寄存器、檢查狀態(tài)中斷處理程序(二)I/O系統(tǒng)中各種模塊之間的層次視圖I/O系統(tǒng)上下接口(圖6-2)I/O系統(tǒng)的分層:中斷處理程序設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)備獨(dú)立性軟件三、I/O系統(tǒng)接口(一)塊設(shè)備接口塊設(shè)備、隱藏磁盤二維結(jié)構(gòu)、抽象命令映射為低層操作(二)流設(shè)備接口(Unix的)字符設(shè)備:效率低、不可尋址get和put操作:有緩沖區(qū)in-control指令:互斥方式實(shí)現(xiàn)共享(三)網(wǎng)絡(luò)

52、通信接口I/O設(shè)備和設(shè)備控制器一、I/O設(shè)備(一)I/O設(shè)備的類型按使用特性:存儲(chǔ)設(shè)備、I/O設(shè)備(輸入輸出交互的)按傳輸速率:低速、中速、高速(二)設(shè)備與控制器之間的接口接口:數(shù)據(jù)信號(hào)線、控制信號(hào)線、狀態(tài)信號(hào)線二、設(shè)備控制器(一)設(shè)備控制器的基本功能接收和識(shí)別命令、數(shù)據(jù)交換、標(biāo)識(shí)和報(bào)告設(shè)備的狀態(tài)、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、差錯(cuò)控制(二)設(shè)備控制器的組成設(shè)備控制器與處理機(jī)的接口、設(shè)備控制器與設(shè)備的接口、I/O邏輯三、內(nèi)存映像I/O(一)利用特定的I/O指令缺點(diǎn):訪問內(nèi)存和訪問設(shè)備要兩種不同的指令(二)內(nèi)存映像I/O就是k為界限,0kn-1,就是內(nèi)存地址;kn,就是寄存器地址。統(tǒng)一了對內(nèi)存和對控制器的訪問方法

53、四、I/O通道(一)I/O通道設(shè)備的引入這是一種特殊的處理機(jī),但只局限于I/O相關(guān)的指令、而且沒有自己的內(nèi)存(二)通道類型字節(jié)多路通道:一個(gè)大水喉,多條小水管;一個(gè)換頭快,一個(gè)速率慢數(shù)組選擇通道:利用率低數(shù)組多路通道:甚至可以并行操作(三)“瓶頸”問題增加通路即可解決中斷機(jī)構(gòu)和中斷處理程序一、中斷簡介(一)中斷和陷入中斷:由外部設(shè)備引起,暫停當(dāng)前程序,執(zhí)行中斷處理程序陷入:CPU內(nèi)部事件引起的,多是出錯(cuò)故障(二)中斷向量表和中斷優(yōu)先級中斷向量表:asm有學(xué)中斷優(yōu)先級:現(xiàn)實(shí)中有多個(gè)中斷信號(hào)源,要規(guī)定不同優(yōu)先級(三)對多中斷源的處理方式屏蔽中斷:順序執(zhí)行。優(yōu)點(diǎn)簡單;缺點(diǎn)無視實(shí)時(shí)中斷請求嵌套中斷:有

54、個(gè)優(yōu)先級二、中斷處理程序步驟測定是否有未響應(yīng)中斷信號(hào);保護(hù)被中斷進(jìn)程的CPU環(huán)境;轉(zhuǎn)入相應(yīng)設(shè)備處理程序;中斷處理;恢復(fù)CPU現(xiàn)場并退出中斷設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序一、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序概述(一)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能接收命令和參數(shù),并轉(zhuǎn)換為低層操作序列檢查I/O合法性,了解I/O工作狀態(tài),傳遞I/O設(shè)備操作有關(guān)參數(shù),設(shè)置設(shè)備工作方式及時(shí)響應(yīng)設(shè)備控制器發(fā)來的中斷請求,并根據(jù)中斷類型,調(diào)用響應(yīng)中斷處理程序(二)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的特點(diǎn)抽象的I/O請求轉(zhuǎn)換成具體的I/O操作,反映給I/O進(jìn)程和硬件特性緊密相關(guān),終端驅(qū)動(dòng)程序可以只有一個(gè)常用控制方式:中斷驅(qū)動(dòng)、DMA一部分必須用匯編語言寫,很多驅(qū)動(dòng)程序基本部分已經(jīng)固化在ROM允許

55、可重入(三)設(shè)備處理方式一類設(shè)備一個(gè)進(jìn)程一個(gè)I/O進(jìn)程負(fù)責(zé)各類設(shè)備的I/O操作只為各類設(shè)備設(shè)置相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,供用戶或系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)用(目前用得最多)二、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的處理過程(一)將抽象要求轉(zhuǎn)換為具體要求(二)對服務(wù)請求進(jìn)行校驗(yàn)譬如要求打印機(jī)輸入數(shù)據(jù)(三)檢查設(shè)備的狀態(tài)檢測寄存器中的不同位,了解設(shè)備的狀態(tài)(四)傳送必要參數(shù)波特率、奇偶校驗(yàn)等等參數(shù)(五)啟動(dòng)I/O設(shè)備 了解數(shù)據(jù)是否到達(dá)三、對I/O設(shè)備的控制方式(一)使用輪詢的可編程I/O方式無限等待,好浪費(fèi)CPU(二)使用中斷的可編程I/O方式百倍提高CPU利用率(三)直接存儲(chǔ)器訪問方式至少傳送一個(gè)數(shù)據(jù)塊,DMA方式提高CPU和I/O之間的并

56、行程度(四)I/O通道控制方式使用通道程序完成CPU指定的I/O任務(wù)與設(shè)備無關(guān)的I/O軟件一、與設(shè)備無關(guān)軟件的基本概念(一)以物理設(shè)備名使用設(shè)備以前應(yīng)用程序與物理設(shè)備直接相關(guān)(二)引入了邏輯設(shè)備名通過更換邏輯設(shè)備表即可改變顯示終端(三)邏輯設(shè)備名稱到物理設(shè)備名稱的轉(zhuǎn)換要搞一張邏輯設(shè)備表二、與設(shè)備無關(guān)的軟件(一)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的統(tǒng)一接口要有統(tǒng)一接口,同時(shí)抽象設(shè)備名要映射到適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)程序上(二)緩沖管理設(shè)置緩沖區(qū),緩和CPU和I/O設(shè)備之間的速度矛盾、提高CPU利用率(三)差錯(cuò)控制暫時(shí)性錯(cuò)誤:只有連續(xù)多次出錯(cuò)才報(bào)告上層,否則由設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序自己處理持久性錯(cuò)誤:要查清發(fā)生錯(cuò)誤的原因,避免以后再發(fā)生錯(cuò)誤(

57、四)對獨(dú)立設(shè)備的分配與回收獨(dú)占設(shè)備要先申請(五)獨(dú)立于設(shè)備的邏輯數(shù)據(jù)塊注:與設(shè)備無關(guān)軟件功能:設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的統(tǒng)一接口、緩沖、錯(cuò)誤報(bào)告、分配與釋放專用設(shè)備、提高與設(shè)備無關(guān)的塊大小三、設(shè)備分配(一)設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)備表SDT設(shè)備控制表DCT:類型、標(biāo)識(shí)符、狀態(tài)、設(shè)備隊(duì)列隊(duì)首指針、重復(fù)執(zhí)行次數(shù)、指向控制表DCT的指針控制器控制表COCT通道控制表CHCT(二)設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素設(shè)備固有屬性:獨(dú)占、共享、虛擬設(shè)備設(shè)備分配算法:FCFS、優(yōu)先級高優(yōu)先安全性:安全、不安全(三)獨(dú)占設(shè)備的分配程序獨(dú)占設(shè)備:分配設(shè)備、控制器、通道如果要設(shè)備無關(guān)地找設(shè)備,就要從SDT找DCT,再逐個(gè)測試安全性四、

58、邏輯設(shè)備名到物理設(shè)備名映射的實(shí)現(xiàn)(一)邏輯設(shè)備表LUT邏輯設(shè)備名、物理設(shè)備名、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的入口地址(二)邏輯設(shè)備表設(shè)置問題整個(gè)系統(tǒng)一張LUT(單用戶)或每個(gè)用戶一張LUT(多用戶)用戶層的I/O軟件一、系統(tǒng)調(diào)用與庫函數(shù)(一)系統(tǒng)調(diào)用使用系統(tǒng)調(diào)用I/O設(shè)備,用戶態(tài)內(nèi)核態(tài)用戶態(tài)(二)庫函數(shù)庫函數(shù)與調(diào)用程序接在一起二、假脫機(jī)系統(tǒng)(Spooling)(一)假脫機(jī)技術(shù)利用專門的外圍控制機(jī),先將低速I/O設(shè)備上的設(shè)局傳送到高速磁盤上,或相反(二)SPOOLing的組成輸入井和輸出井、輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)、輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程、井管理程序(三)SPOOLing系統(tǒng)的特點(diǎn)提高I/O速度、將獨(dú)占設(shè)備改造為共享

59、設(shè)備、實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備功能(四)假脫機(jī)打印機(jī)系統(tǒng)磁盤緩沖區(qū)、打印緩沖區(qū)、假脫機(jī)管理進(jìn)程和假脫機(jī)打印進(jìn)程(五)守護(hù)進(jìn)程有個(gè)假脫機(jī)目錄,由守望進(jìn)程按目錄文件依次完成各個(gè)進(jìn)程設(shè)備的請求,就可以將一個(gè)獨(dú)占設(shè)備改為多個(gè)進(jìn)程共享設(shè)備緩沖區(qū)管理一、緩沖的引入(一)緩和CPU與I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾速度有差距,都可以設(shè)置緩沖區(qū)(二)減少對CPU的中斷頻率(三)解決數(shù)據(jù)粒度不匹配的問題生產(chǎn)者生產(chǎn)的數(shù)量和消費(fèi)者消費(fèi)的數(shù)量差距(四)提高CPU和I/O設(shè)備之間的并行性CPU和打印機(jī)可以并行工作呢二、單緩沖區(qū)和雙緩沖區(qū)(一)單緩沖區(qū)緩沖區(qū)也會(huì)阻塞(二)雙緩沖區(qū)CPU執(zhí)行第一行中的命令時(shí),用戶可以繼續(xù)向第二緩沖區(qū)輸入下

60、一行數(shù)據(jù)如果兩臺(tái)電腦只設(shè)置單緩沖,就要再設(shè)置一個(gè)接收緩沖區(qū),一個(gè)發(fā)送緩沖區(qū)三、環(huán)形緩沖區(qū)(一)環(huán)形緩沖區(qū)的組成空區(qū)R,裝滿的區(qū)G,正在使用的現(xiàn)行工作緩沖區(qū)C;另外還有多個(gè)指針(二)環(huán)形緩沖區(qū)的使用Getbuf和Releasebuf(三)進(jìn)程之間的同步問題Nexti趕上Nextg:輸入速度處理速度Nextg趕上Nexti:處理速度輸入速度四、緩沖池(一)緩沖池的組成專為生產(chǎn)者-消費(fèi)者設(shè)置的,包含一個(gè)管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一組操作函數(shù),管理多個(gè)緩沖區(qū)包括空白緩沖隊(duì)列、輸入隊(duì)列、輸出隊(duì)列(二)Getbuf過程和Putbuf過程設(shè)置MS(type)互斥訪問緩沖池隊(duì)列和RS(type)進(jìn)程同步使用緩沖區(qū)(三)緩

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