第0章作業(yè)系統(tǒng)導(dǎo)論(編輯修改稿)
2024-11-16 14:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一行程佔(zhàn)用時(shí)間過(guò)久或者執(zhí)行當(dāng)中發(fā)生死結(jié)現(xiàn)象，將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)效率低落 每一個(gè)行程只會(huì)執(zhí)行一小段時(shí)間，時(shí)間一到，系統(tǒng)會(huì)停止行程繼續(xù)執(zhí)行且儲(chǔ)存該行程的所有狀態(tài)，然後由 Queue選擇一個(gè)行程執(zhí)行，以此類(lèi)推，直到所有行程執(zhí)行完畢為止 ? 分割時(shí)間片段夠小，所有行程就會(huì)有並行的感覺(jué)，但先決條件是CPU速度要夠快，否則太短的時(shí)間片段會(huì)造成耗費(fèi)在行程前置作業(yè)時(shí)間比例太大導(dǎo)致效能?chē)?yán)重低落 31 處理機(jī)排班 多層次佇列排班 (MultiLevel Queue, MLQ) 依照優(yōu)先等級(jí)分成幾個(gè)不同型態(tài) 每一個(gè)佇列器內(nèi)的行程具有相同等級(jí)的優(yōu)先權(quán) 系統(tǒng)依照其優(yōu)先權(quán)高低逐一執(zhí)行 ? 可想而知很容易造成肌餓現(xiàn)象 32 處理機(jī)排班 多層次反饋佇列排班 (MultiLevel Feedback Queue, MLFQ) 基於前者會(huì)產(chǎn)生飢餓現(xiàn)象，所以加上會(huì)自動(dòng)提升優(yōu)先等級(jí)的功能 ? 低優(yōu)先權(quán)的會(huì)隨時(shí)間慢慢提升等級(jí)，所以最後一定會(huì)被執(zhí)行到 33 處理器排班範(fàn)例 分別就先到先服務(wù)、最短工作優(yōu)先排班、循環(huán)點(diǎn)名排班 (時(shí)間量 =1) 、優(yōu)先權(quán)排班 算出回覆時(shí)間 算出等候時(shí)間 34 回覆時(shí)間 等候時(shí)間 35 04 記憶體管理 (1) 內(nèi)容 記憶體種類(lèi) 基本概念 記憶體分配 分區(qū)管理 分頁(yè)管理 分段管理 段頁(yè)式管理 36 記憶體種類(lèi) 主記憶體 主機(jī)板上的半導(dǎo)體記憶體 (SRAM、 DRAM、 ROM) CPU可以直接存取記憶體上的程式或資料 外部記憶體 大多指外接的磁碟、光碟、磁帶等輔助記憶體，通常存放 CPU暫不執(zhí)行的程式或資料 CPU無(wú)法直接執(zhí)行外部記憶體所存取的程式 一般而言當(dāng)記憶體不足儲(chǔ)存所有行程時(shí)，會(huì)將一些暫不執(zhí)行的程式儲(chǔ)存於外部記憶體，當(dāng)需要使用時(shí)，再由外部記憶體移入主記憶體讓CPU執(zhí)行 37 04 記憶體管理 (3) 042 基本概念 主要工作 ? 邏輯位址空間 , 而不受實(shí)際空間限制 ? 多個(gè)行程同時(shí)駐留於主記憶體內(nèi)，提升系統(tǒng)效能 考慮四個(gè)問(wèn)題 ? 主記憶體分配 ? 位址映射 – 由邏輯位址對(duì)應(yīng)至實(shí)體位址的方法 ? 主記憶體保護(hù) – 分為系統(tǒng)程式與應(yīng)用程式兩種位址空間，前者以?xún)?chǔ)存作業(yè)系統(tǒng)的核心程式或常駐系統(tǒng)呼叫為主，不允許使用者直接呼叫存取 ? 虛擬記憶體 – 將外部輔助記憶體納入與主記憶體共同使用，讓使用者感覺(jué)主記憶體位址空間猶如邏輯位址空間一般 38 記憶體分配 分配策略 最先適合 (First Fit, FF) ? 選擇第一個(gè)滿(mǎn)足請(qǐng)求容量的空閒區(qū) 最佳適合 (Best Fit, BF) ? 找出能滿(mǎn)足請(qǐng)求容量的最小空閒區(qū) 最壞適合 (Worst Fit, WF) ? 從所有空閒區(qū)找出能滿(mǎn)足請(qǐng)求的最大空閒區(qū) 39 04 記憶體管理 (5) 043 記憶體分配 (2) 位址映射與保護(hù) 40 04 記憶體管理 (6) 043 記憶體分配 (3) 覆蓋 41 04 記憶體管理 (7) 043 記憶體分配 (4) 置換 – 主記憶體與外部輔助記憶體間交換程式或資料 ? 置換出 (Swap out) – 程式由主記憶體移至輔助記憶體 – 行程由等待狀態(tài)進(jìn)入掛起狀態(tài)時(shí) – 主記憶體空間不足時(shí) ? 置換入 (Swap in) – 程式由輔助記憶體移入主記憶體 – 行程由掛起狀態(tài)進(jìn)入等待狀態(tài)時(shí) – 某些程序被重新呼叫而須喚起時(shí) 42 分區(qū)管理 固定分區(qū)管理 (靜態(tài)分區(qū)管理 ) 運(yùn)作方式是將主記憶體分割成若干個(gè)固定區(qū)塊，各個(gè)區(qū)塊可以不相等 ? 容易產(chǎn)生內(nèi)部碎片 (Internal Fragmentation) 43 分區(qū)管理 可變分區(qū)管理 (動(dòng)態(tài)分區(qū)管理 ) 系統(tǒng)一開(kāi)始不會(huì)將記憶體分割成固定區(qū)塊，而是作業(yè)欲載入時(shí)，再依照作業(yè)的大小分配一個(gè)適當(dāng)?shù)膮^(qū)塊供其載入，且區(qū)塊大小剛好符合作業(yè)大小 44 04 記憶體管理 (10) 045 分頁(yè)管理 (1) 分頁(yè)管理之概念 作業(yè) A 分頁(yè) 0作業(yè) A 分頁(yè) 1作業(yè) A 分頁(yè) 2作業(yè) A 分頁(yè) 3作業(yè) A 分頁(yè) 4作業(yè) A 分頁(yè) 0作業(yè) B 分頁(yè) 0作業(yè) B 分頁(yè) 1作業(yè) B 分頁(yè) 2作業(yè) B 分頁(yè) 3作業(yè) B 分頁(yè) 40 10分頁(yè)表 主記憶體1 2610...2 153 164 25.... ......... .....0 121 132 453 324 24作業(yè) B 分頁(yè) 0 12...作業(yè) B 分頁(yè) 1 13作業(yè) A 分頁(yè) 2 15...作業(yè) A 分頁(yè) 3 16作業(yè) B 分頁(yè) 4 24...作業(yè) A 分頁(yè) 4 25作業(yè) B 分頁(yè) 3 32...作業(yè) B 分頁(yè) 2 45...作業(yè) A作業(yè) B外部記憶體 ( 硬碟)作業(yè) A 分頁(yè) 1 2645 04 記憶體管理 (11) 045 分頁(yè)管理 (2) 位址映射 CPU主記憶體12 20020P T C RPdP ( 1 2 )P ( 1 2 ).... ....11 10012 14513 240.... ....PMT145 200dLAPA 145200 邏輯位址 實(shí)體位址越界中斷程式範(fàn)圍：00000 ~ 20F F F46 04 記憶體管理 (12) 046 分段管理 (1) 實(shí)現(xiàn)原理 作業(yè) A 分段 0作業(yè) A 分段 1作業(yè) A 分段 2作業(yè) A 分段 3作業(yè) A 分段 0作業(yè) B 分段 0作業(yè) B 分段 1作業(yè) B 分段 20 10分段表 主記憶體1 2610...2 15
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