【正文】 和 C以先后次序運(yùn)行。所以，優(yōu)先級與進(jìn)程的速率（每秒運(yùn)行進(jìn)程的次數(shù)）成線性關(guān)系，這正是為什么將其稱為速率單調(diào)的原因。 – 2）沒有進(jìn)程依賴于任何其他進(jìn)程。在多媒體系統(tǒng)中，進(jìn)程通常是可搶占的，這意味著允許有危險錯過其最終時限的進(jìn)程在正在運(yùn)行的進(jìn)程完成工作以前將其中斷，然后當(dāng)它完成工作之后，被中斷的前一個進(jìn)程再繼續(xù)運(yùn)行。 2023114 19 圖 92 三個周期性的進(jìn)程，每個進(jìn)程播放一部電影；每一電影的幀率以及每幀的處理需求有所不同 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 0CBAC 1 的 最 終 時 限B 1 的 最 終 時 限A 1 的 最 終時 限A 1 、 B 1 、 C 1的 開 始 時 刻C 1B 1A 1C 2 C 3B 2 B 3 B 4A 2 A 3 A 4 A 5時 間 （ m s ） 一般實時調(diào)度 ? 圖 92中，進(jìn)程 B每秒運(yùn)行 25次（例如 PAL制式），進(jìn)程 C每秒運(yùn)行 20次（例如一個慢下來的 NTSC或 PAL流，意在使一個低帶寬的用戶連接到視頻服務(wù)器）。因此，不同的進(jìn)程可能必須以不同的頻率運(yùn)行，具有不同的工作量，并且具有不同的最終時限。由于所有的進(jìn)程同等重要，每一幀有相同的工作量要做，并且當(dāng)它們完成當(dāng)前幀的處理時將阻塞，所以采用輪轉(zhuǎn)調(diào)度可以很好地做這樣的工作。但從另一方面來說，如果分布式網(wǎng)絡(luò)在 100~200ms之間隨機(jī)地延遲各幀，那就會明顯影響播放質(zhì)量。 2023114 10 表 91 某些多媒體和高性能 I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)率 （ 1Mbps = 106位 /秒， 1GB = 230字節(jié)） 視頻剪輯與點(diǎn)播 ? 多媒體對系統(tǒng)提出的第二個要求是需要實時數(shù)據(jù)傳輸。 ? 多媒體處理具有兩個關(guān)鍵的特征，即多媒體使用極高的數(shù)據(jù)率和多媒體要求實時回放。 ? 系統(tǒng)的最后一部分是機(jī)頂盒，這是 ADSL或電視電纜終結(jié)的地方。大型機(jī)有時用來作為視頻服務(wù)器，因為大型機(jī)連接 1000個大容量的磁盤是一件輕而易舉的事情。音頻和視頻文件通常保存在磁盤上，在需要的時候進(jìn)行回放。視頻點(diǎn)播是重要的多媒體技術(shù)，這意味著消費(fèi)者能夠在家中使用電視遙控器（或鼠標(biāo)）選擇電影，并且立刻將其在電視機(jī)（或計算機(jī)顯示器）上顯示出來。 ADSL的優(yōu)點(diǎn)是為每個用戶提供了專用數(shù)據(jù)通道，因此帶寬有保證，但是由于現(xiàn)有電話線的局限其帶寬比較低（只有幾 Mb/s）。不管共用的是機(jī)頂盒還是個人計算機(jī)，在解碼并顯示電影的用戶端，我們通常都要區(qū)分視頻服務(wù)器和客戶機(jī)進(jìn)程。例如，一部未壓縮的 2小時長的HDTV電影將填滿一個 570GB的文件。傳輸率的變動稱為顫動，必須嚴(yán)格限制顫動以獲得良好的性能。 調(diào)度同質(zhì)進(jìn)程 ? 最簡單的一種視頻服務(wù)器可以支持顯示固定數(shù)目的電影，所有電影使用相同的幀率、視頻分辨率、數(shù)據(jù)率以及其他參數(shù)。當(dāng)主控時鐘再次滴答時，所有的進(jìn)程再次以相同的次序運(yùn)行。進(jìn)程 A每 30ms運(yùn)行一次（近似 NTSC制式速度），每一幀需要 10ms的 CPU時間。然而，將音頻進(jìn)程加入到系統(tǒng)中并沒有改變一般模型，因為我們的全部假設(shè)是存在 m個進(jìn)程。靜態(tài)算法預(yù)先分配給每個進(jìn)程一個固定的優(yōu)先級，然后使用這些優(yōu)先級做基于優(yōu)先級的搶占調(diào)度。當(dāng)然，最后一個不是，但是該條件使系統(tǒng)建模更加容易。進(jìn)程 B可以搶占 C，但不能搶占 A。在這一時刻，系統(tǒng)可以在結(jié)束進(jìn)程 B或者開始進(jìn)程 C之間進(jìn)行選擇，所以它選擇優(yōu)先級最高的進(jìn)程 B。如果是這樣，新的進(jìn)程就搶占當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程。 2023114 32 圖 94 以 RMS和 EDF進(jìn)行實時調(diào)度的另一個例子 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 0CBAC 1B 1A 1C 2 C 3B 2 B 3 B 4A 2 A 3 A 4 A 5時 間 （ m s ）A 1 B 1 A 2 B 2失 敗R M SA 1 B 1 C 1 A 2 B 2 A 3 C 2 B 3 A 4 C 3 A 5 B 4E D F 最早最終時限優(yōu)先調(diào)度 ? 在這個例子中，進(jìn)程 A、 B和 C的周期與前面的例子相同，但是現(xiàn)在 A每次突發(fā)需要 15ms的 CPU時間，而不是只有10ms。當(dāng) t = 30時，在 A2和 C1之間存在競爭。由于所有開始和結(jié)束時間都是 5ms的倍數(shù)，所以間隙將是 5ms。在第二個例子中， CPU利用率如此之高（ ），根本不存在 RMS能夠工作的希望。以后還可以發(fā)出另外的 read調(diào)用，直到進(jìn)程結(jié)束。如果用戶對所看的電影感到厭煩，發(fā)出 stop系統(tǒng)調(diào)用可以將數(shù)據(jù)流終止。 ? 然而，這里存在著一個復(fù)雜因素，服務(wù)器應(yīng)該為每個流出的數(shù)據(jù)流保留諸如磁盤帶寬和內(nèi)存緩沖區(qū)等資源。要以正常速度的 k倍運(yùn)行，只要每 k幀顯示一幀就可以了。 VCR控制功能 ? 對于 MPEG，由于使用 I幀、 P幀和 B幀，這一方案即使在理論上也是不能工作的。這一方法還要求服務(wù)器了解壓縮格式，正常情況下服務(wù)器不必了解這些東西。當(dāng)然，這一幀可能是 P幀或 B幀，但是客戶端的解碼進(jìn)程可以簡單地跳過若干幀直到看見一個 I幀。第三，在常規(guī)文件，快進(jìn)文件和快倒文件之間來回切換需要額外的復(fù)雜算法。在 8:05，當(dāng)?shù)谝粋€數(shù)據(jù)流處于第 9000幀時，第二個數(shù)據(jù)流開始。 近似視頻點(diǎn)播 ? 在某種意義上，視頻點(diǎn)播如同使用出租車：一招手它就來。 在單個磁盤上存放文件 ? 最為重要的要求是數(shù)據(jù)能夠以必要的速度流出到網(wǎng)絡(luò)或輸出設(shè)備上，并且沒有顫動?？墒撬怂械膶さ溃ㄔ趩斡脩粝到y(tǒng)上），并且不需要任何系統(tǒng)開銷跟蹤哪一幀在磁盤上的什么地方，因為整部電影存放在一個連續(xù)文件中。對于每秒 30幀以 4Mbps速率傳輸?shù)?MPEG2而言，幀的平均大小為 16KB，所以一個磁盤塊的大小為 1KB或 2KB工作得比較好。解決這一問題有兩種選擇。圖 98 b）浪費(fèi)的磁盤空間計算起來非常困難，但是肯定多很多，因為在一個磁盤塊的盡頭有時會留下 100KB的空間，而下一幀是一個比它大的 I 幀。但是，這些問題可以用各種方法來解決。有研究者設(shè)計了一種文件存放策略幾乎可以消除全部這樣的尋道。 近似視頻點(diǎn)播的文件存放 ? 完成對最后一個數(shù)據(jù)流的服務(wù)之后，磁盤臂可以移到磁道 2準(zhǔn)備再次為這些數(shù)據(jù)流服務(wù)。 在單個磁盤上存放多個文件 ? 對于許多種類的流行性事件，相對流行性的一個合理的近似遵循著一種令人驚奇的可預(yù)測模式。Zpf定律預(yù)測第二大城市應(yīng)該具有最大城市一半的人口，第三大城市應(yīng)該具有最大城市三分之一的人口，以此類推雖然不盡完美，該定律卻令人驚奇地吻合。該算法將最流行的電影存放在磁盤的中央，第二和第三流行的電影存放在最流行的電影的兩邊，在這幾部電影的外邊是排名第四和第五的電影，以此類推，如圖 910所示。這些磁盤不像 RAID 那樣以同步方式旋轉(zhuǎn)，也不像 RAID 那樣包含奇偶校驗位。讓我們暫時假設(shè)所有的幀大小相同（也就是未壓縮）。有兩種方法可以處理這一新出現(xiàn)的問題：按幀分條帶或按塊分條帶。每個塊包含一個或多個幀或者其中的碎片。 在多個磁盤上存放文件 ? 關(guān)于條帶的最后一個問題是在多少個磁盤上分條帶。在傳統(tǒng)的 LRU緩沖區(qū)高速緩存背后的思想是，當(dāng)一個塊被使用之后，應(yīng)該將其保存在高速緩存中，以防很快再次需要訪問它。當(dāng)?shù)谝粋€用戶取出并觀看了任何一個給定的塊之后，很有可能第二個用戶在 2秒鐘后將需要相同的塊。假設(shè)兩個用戶正在觀看同一部電影，但是在兩個用戶之間存在 10秒鐘的延遲。用戶不太可能會注意到這一點(diǎn)。因此，大多數(shù)視頻服務(wù)器維護(hù)著一個請求頻繁的磁盤高速緩存。特別是，多媒體要求極高的數(shù)據(jù)率和數(shù)據(jù)的實時傳輸。 靜態(tài)磁盤調(diào)度 ? 就 NTSC回放而言，每 ，每個客戶將需要其文件中的下一幀，并且系統(tǒng)有 （系統(tǒng)對每個視頻流需要緩沖至少一幀，所以取第 k + 1幀可以與第 k幀的回放并行處理）。當(dāng)?shù)谝粋€請求到來的時候，它立即得到服務(wù)。 ? 使用 scanEDF算法可以將這兩個因素結(jié)合起來。愛情片運(yùn)動緩慢，具有較長的場景和緩慢的淡入淡出，所有這些都會充分得到壓縮，而戰(zhàn)爭片具有許多快速的切換和迅速的運(yùn)動，因此具有許多 I幀和較大的 P幀。 2023年 2月 7日星期二 上午 8時 22分 14秒 08:22: ? 1比不了得就不比，得不到的就不要。 08:22:1408:22:1408:22Tuesday, February 7, 2023 ? 1不知香積寺，數(shù)里入云峰。 08:22:1408:22:1408:222/7/2023 8:22:14 AM ? 1越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。 上午 8時 22分 14秒 上午 8時 22分 08:22: MOMODA POWERPOINT Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. 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Nulla iaculis tempor felis ut cursus. 感 謝 您 的 下 載 觀 看 專家告訴 。 08:22:1408:22:1408:22Tuesday, February 7, 2023 ? 1知人者智，自知者明。 2023年 2月 7日星期二 上午 8時 22分 14秒 08:22: ? 1楚塞三湘接，荊門九派通。 2023年 2月 上午 8時 22分 :22February 7, 2023 ? 1行動出成果，工作出財富。 實驗：關(guān)于操作系統(tǒng)多媒體功能的研究 ? 工具 /準(zhǔn)備工作 ? 實驗內(nèi)容與步驟 ? 實驗總結(jié) ? 實驗評價（教師） 謝 謝 :22:1408:2208::22 08:2208:22::22:14 2023年 2月 7日星期二 8時 22分 14秒 ? 靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。 動態(tài)磁盤調(diào)度 ? 如果不同的視頻流具有不同的數(shù)據(jù)率，那么當(dāng)一個新的客戶出現(xiàn)時將引起一個嚴(yán)重的問題：該客戶是否應(yīng)該被接納？如果接納該客戶會導(dǎo)致其他的視頻流頻繁地錯過它們的最終時限，那么答案可能就是否。某個請求被選中并開始得到處理。 動態(tài)磁盤調(diào)度 ? 不同的電影可能具有不同的數(shù)據(jù)率，所以對磁盤的請求或多或少是隨機(jī)到來的。此外，在視頻服務(wù)器的情形中，讓一個服務(wù)器同時處理幾千個客戶還存在著經(jīng)濟(jì)壓力。 文件高速緩存 ? 使用高速緩存的另一種方法是在磁盤上保存每部電影的最初幾分鐘。 ? 一種降低一個用戶的速度以便與另一個視頻流合并的可選方法是，給用戶以在他們的電影中包含廣告的選項，與無廣告的電影相比，其觀看價格比較低。一種替代的方法是試圖使兩部電影同步，這一方法可以通過改變兩部電影的幀率來實現(xiàn)，如圖 912所示。 塊高速緩存 ? 因此，只要一部電影中的一個塊讀出后很快會再次需要，對其進(jìn)行高速緩存就是有意義的，當(dāng)然是否進(jìn)行高速緩存還取決于它要被高速緩存多長時間以及內(nèi)存有多緊張。一個塊不太可能被使用兩次。例如，對于 2GB的電影和 1000塊磁盤，可以將 2MB的磁盤塊寫在每塊磁盤上，這樣就沒有電影兩次使用同一塊磁盤。這些請求可以并行處理。下一幀存放在磁盤 2上，以此類推。然后，再次在第一塊磁盤處繼續(xù)分條帶操作，寫入 A4單元，這樣進(jìn)行下去直到整個文件被寫完。實際上，使用新式的磁盤，每個磁盤上可以存放若干部電影。 ? 該算法所做的是試圖將磁頭保持在磁盤的中央。盡管分布在開始時下降得相當(dāng)快，但是它有著一個長長的尾部，例如，排名 50的電影擁有C/50的流行性，排名 51的電影擁有 C/51的流行性，所以排名 51的電影的流行性是排名 50的電影的 50/51，只有大約 2％的差額。該定律說的是，如果電影，圖書、 Web網(wǎng)頁或者單詞按其流行性進(jìn)行排名，那么下一個客戶選擇排行榜中排名為 k的項的概率是 C/k。 ? 簡單的緩沖策略是使用雙緩沖。根據(jù)這些參數(shù)， 2小時長的電影需要 24個當(dāng)前數(shù)據(jù)流。通過足夠的緩沖可以屏蔽在幀傳輸過程中的尋道，但是這需要額外的內(nèi)存并且可能還需要額外的復(fù)制操作。對于 256KB的塊，如果幀的平均大小為 16KB