操作系統(tǒng)專升本新ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 08:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 缺頁中斷同一般的中斷有何區(qū)別 ? {缺頁中斷是在執(zhí)行指令中發(fā)出并立即處理，一般則在執(zhí)行完一條指令后才檢測(cè)有無中斷；缺頁中斷處理完后仍回到斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行未完成的指令 ,一般的執(zhí)行下一條指令 } 缺頁中斷率 =缺頁次數(shù) /總頁數(shù) 影響缺頁率的因素： {分配給程序德內(nèi)存塊數(shù) ,頁面尺寸 ,程序?qū)崿F(xiàn)本身 } 頁面淘汰算法 內(nèi)存空閑塊不足，必須選擇已分配的內(nèi)存塊，調(diào)出內(nèi)存，才能裝入調(diào)入頁面 .這就是頁面淘汰，它由缺頁中斷引起 .問題： 1. 選擇誰 ? 2. 會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng) /顛簸現(xiàn)象嗎 ? 頁面淘汰中可能涉及到頁面保存的問題，因此需要在頁表結(jié)構(gòu)中加入相應(yīng)的管理信息： {引用位 ,改變位 } 分別標(biāo)志在某個(gè)時(shí)間段是否被引用，是否被修改FIFO先進(jìn)先出LRU最近最久未用頁面淘汰LFU最近最少用頁面淘汰OPT最優(yōu)頁面淘汰例子：頁面走向 4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5在程序頁面為 3和 4時(shí) ,分別采用 FIFO,LRU算法，計(jì)算缺頁序列和缺頁中斷率。并分析 FIFO是否會(huì)產(chǎn)生異?，F(xiàn)象。頁面走向： 4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5 FIFO 頁面為 3時(shí) 9/12 頁面 4時(shí) 10/12 4 3 2 1 4 3 5 5 5 2 1 1 4 3 2 1 1 1 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 4 3 3 3 5 2 2 4 3 2 2 2 1 5 4 3 2 1 4 3 2 1 4 4 4 3 5 5 4 3 3 3 2 1 5 4 3 21 2 3 4 5 6 7 8 9 4 4 4 3 2 1 5 4 3LRU 頁面為 3時(shí) 10/12 頁面為 4時(shí) 8/124 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 4 3 2 1 4 3 5 4 3 21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 3 2 1 1 1 5 4 3問題 1：在請(qǐng)求分頁模式中，分配給程序 A的內(nèi)存為 M塊，頁面走向共 P頁，其中有 N個(gè)不同的頁面，初始無任何頁在內(nèi)存中。問無論采用何種算法 ,卻頁中斷次數(shù)的下界是多少缺頁中斷次數(shù)的上界是多少？問題 2：實(shí)存頁模式中，塊長(zhǎng) 2k， 如果一個(gè)程序的相對(duì)地址空間為 0—5129 則分配給該程序的內(nèi)存空間為多少字節(jié)？浪費(fèi)了多少 ?問題 3：實(shí)存頁模式下，內(nèi)存總量 65536字節(jié) ,塊 4k， 一程序代碼段長(zhǎng) 32768字節(jié) ,數(shù)據(jù)段長(zhǎng)16386字節(jié) ,棧段長(zhǎng) 15870字節(jié) ,規(guī)定不允許一個(gè)塊內(nèi)包含兩個(gè)段的內(nèi)容，請(qǐng)問能為該程序分配空間嗎 ?如果塊長(zhǎng)為 512字節(jié)呢 ?問題 4：假定 CPU訪問內(nèi)存的時(shí)間為 200ns,訪問快表的時(shí)間為 40ns， 命中率為 90% ，請(qǐng)問進(jìn)行一次內(nèi)存 存取 的平均時(shí)間是多少 ?比純粹采用頁表方式下降了多少 ?問題 5： CPU訪問頁表 100ns,快表 20ns,希望將一次 存取 內(nèi)存的平均時(shí)間控制在 140ns內(nèi)，請(qǐng)問命中率是多少 ?問題 6：系統(tǒng)內(nèi)存劃分成 8塊，塊長(zhǎng) 4k， 某程序虛擬地址空間劃分成 16頁，如下表，為列出者不在內(nèi)存。頁號(hào) 塊號(hào) 頁號(hào) 塊號(hào) 計(jì)算如下虛擬地址 0 2 4 4 的絕對(duì)地址 1 1 5 3 20 4100 8300 2 6 9 5 3 0 11 7問題 7：可變分區(qū)中 ,按地址法組織空閑分區(qū) ,大小分別為 10k,4k,20k,18k,7k,9k,12k,15k現(xiàn) 依次 有三個(gè)請(qǐng)求 12k,10k,9k 問采用最先適應(yīng)，最佳適應(yīng)，最壞適應(yīng)該如何分配 ?地址法：分區(qū)按照起始地址從小到大排序尺寸法：分區(qū)按照大小從小到大排序第四章 設(shè)備管理1. 什么是設(shè)備 ? 舉例說明2. 設(shè)備如何分類 ? 設(shè)備從屬關(guān)系：系統(tǒng) /用戶設(shè)備 分配特性：獨(dú)占 ,共享 ,虛擬 工作特性：輸入 /輸出，存儲(chǔ)設(shè)備3. 磁盤基本構(gòu)造扇區(qū) 磁道 柱面 盤面 盤片 盤片組 磁頭 移動(dòng)臂扇區(qū)弧長(zhǎng)不等但是信息量相等磁盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式：先柱面 0開始，然后磁道 0開始，最后扇區(qū) 0開始進(jìn)行順序存取。假定每個(gè)柱面 C個(gè)磁道 ,每個(gè)磁道S個(gè)扇區(qū)，如果給定柱面 I,磁頭 J,扇區(qū) K如何得到磁盤塊號(hào)呢？B=k+S(J+I*C)反之可以計(jì)算 I,J,K。 令 D=S*C,M=B/D,N=B%DI=M, J=N/S ,K=N%S 提高外部設(shè)備的利用率 為用戶提供方便統(tǒng)一的使用界面5. 設(shè)備管理的功能 提供一組 I/O命令以便用戶程序調(diào)用，并獲得對(duì)外部設(shè)備的使用 進(jìn)行設(shè)備的分配和回收 對(duì)緩沖區(qū)管理 實(shí)現(xiàn)真正的 I/O操作 6. 輸入輸出處理的步驟 P91 用戶發(fā)出輸入輸出的 I/O請(qǐng)求 I/O管理程序接受請(qǐng)求 調(diào)度設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序完成 I/O操作 設(shè)備中斷處理程序處理請(qǐng)求7. 設(shè)備獨(dú)立性： 通常用戶不指定特定的設(shè)備，而指定邏輯設(shè)備，使得用戶作業(yè)和物理設(shè)備獨(dú)立開，再通過其他途徑建立邏輯設(shè)備和物理設(shè)備之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種特性 稱為設(shè)備獨(dú)立性8. 管理設(shè)備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)備控制表 DCT 記錄設(shè)備的標(biāo)識(shí) ,類型 ,狀態(tài) ,請(qǐng)求隊(duì)列指針 ,設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序地址等系統(tǒng)設(shè)備表 SDT 記錄系統(tǒng)所有的設(shè)備的 DCT,設(shè)備標(biāo)識(shí) ,類型等。控制器控制表 COCT 通道控制表 CHCT9. 獨(dú)享設(shè)備 一次只允許一個(gè)進(jìn)程使用的
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