【文章內容簡介】 點）把作業(yè)從一個存儲區(qū)域移到另一個存儲區(qū)域的工作稱為移動。采用移動技術有兩個目的：（1）集中分散的空閑區(qū)（2）便于作業(yè)動態(tài)擴充主存6.（重點）采用移動技術時必須注意兩個問題：（1）移動會增加系統(tǒng)開銷（2）移動是有條件的六、頁式虛擬存儲管理（重點）（1）作業(yè)運行前必須全部裝入主存（2）作業(yè)可裝入主存的不連續(xù)區(qū)域，對用戶不可見。每個作業(yè)都有一張頁表，頁表是在主存上的。主存空間有地址結構決定。頁式存儲管理是把主存儲器分成大小相等的去多區(qū)，每個區(qū)稱為一塊。于此對應，編制程序的邏輯地址也分成頁，頁的大小與塊的大小相等。分頁式存儲器的邏輯地址由兩部分組成：頁號和頁內地址。其格式為：頁號頁內地址地址結構確定了主存儲器的分塊的大小，也就決定了頁面的大小?！纠?某作業(yè)頁號占6bit，頁內地址占10bit，則該作業(yè)所需的存儲容量為64K，頁面大小為1K，共有64頁。4.（重點）頁式主存空間的分配與回收頁式存儲管理把主存儲器的可分配區(qū)域按頁面大小分成若干塊，主存空間按塊為單位進行分配?？捎靡粡堉鞔娣峙浔韥碛涗浺逊峙涞膲K和尚未分配的塊以及當前剩余的空閑塊數(shù)。由于塊的大小是固定的，所以可以用一張“位示圖”來構成主存分配表。（1）塊號=字號字長+位號（2）字號=[i/字長]（3）位號=i mod字長其中i是塊號，[]表示取i被字長除后的整數(shù)部分，而mod表示取其余數(shù)部分?！纠浚悍猪撌酱鎯芾砜捎靡粡垺拔皇緢D”構成主存分配表，現(xiàn)設主存有8192塊，則可用字長為32位的256個字作為位示圖，試問4999塊對應的字號和位號是多少？123字的29位對應的是哪塊？解：字號=[i/字長]=[4999/32]=156 位號=i mod字長=4999 mod 32=7塊號=字號字長+位號=12932+29=4157頁表是指出邏輯地址中頁號與主存中塊號的對應關系。頁式存儲管理也是采用動態(tài)重定位的方式裝入作業(yè)。地址轉換的一般公式為：絕對地址=塊號塊長+頁內地址第b塊邏輯地址主 存頁 表 p bb d … … … p d絕對地址分頁式地址轉換利用高速緩沖寄存器存放頁表的一部分，把存放在高速緩沖寄存器中的部分頁表稱為快表。當主存空間小于作業(yè)需求量時，作業(yè)也能執(zhí)行，這就使得主存空間能被充分地利用，進而用戶編織程序時可以不必考慮主存儲器的實際容量，允許用戶的邏輯地址空間大于主存儲器，稱為虛擬存儲器。虛擬存儲器的容量由計算機的地址結構和輔助存儲器的容量決定，與實際主存儲器的內容無關。所以，虛擬存儲器實際上是為擴大主存容量而采用的一種管理技巧。實現(xiàn)虛擬存儲器的三大物質基礎：（1）大量的輔助存儲器（2）一定容量的主存（3）要有地址轉換機構。？答：頁號，標志，主存塊號和磁盤上的位置。剛被調出的頁又立即要用，因而又要把它調入；而調入不久又被調出；調出不久又再次被調入。如此反復，使調度非常頻繁，以至于使大部分時間都花費在來回調度上，這種現(xiàn)象稱為抖動，又稱顛簸。10.（重點）常用的頁面調度算法有：（1） 先進先出調度算法（FIFO）（2） 最近最久未使用調度算法（LRU）（3） 最近最不經常使用調度算法（LFU）（注意）：關于頁面調度算法的3個條件、5個求解問題3個條件：（1）作業(yè)開始的幾頁是否在主存。（2）作業(yè)第幾頁在主存。（3）上面兩點都沒有。5個求解問題：（1）寫出正確的頁面調度次序。（2）求缺頁次數(shù)F。（3）求缺頁中斷率f=缺頁中斷數(shù)F/被訪問頁面總數(shù)A。（4）寫出被淘汰的頁面次序。（5）寫出最后駐留在主存的頁面次序?！纠浚阂来我L問的頁號為：7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，現(xiàn)只有三個主存塊可供使用，把開始的三頁先裝入主存。執(zhí)行時分別按FIFO和LRF算法進行頁面調度，求正確的頁面調度次序，求缺頁次數(shù)，求缺頁中斷率，寫出被淘汰的頁面次序，寫出最后駐留在主存的頁面次序。解：（1）FIFO算法：正確的頁面調度次序如下表所示：被訪問的頁面7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 主存塊數(shù)M=3 7 2 2 2 2 4 4 4 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 0 0 0 3 3 3 3 3 2缺頁中斷次數(shù)F + + + + + + + + +缺頁中斷次數(shù)F=9缺頁中斷率f=9/12被淘汰的頁面次序：7，0，1，2，3，0，4，2，3最后駐留在主存的頁面次序：0，1，2（2）LRU算法：正確的頁面調度次序如下表所示：被訪問的頁面7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 主存塊數(shù)M=31 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 20 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 17 0 1 2 2 3 0 4 2 2 0 3 3缺頁中斷次數(shù)F + + + + + + + 缺頁中斷次數(shù)F=7缺頁中斷率f=7/12被淘汰的頁面次序：7，1，2，3，0，4，0最后駐留在主存的頁面次序：3，1，2七、多級頁表（了解）我們以32位邏輯地址為例來闡述二級頁表的原理。把32位邏輯地址分成三部分，其中低12位是頁內地址，高20位的頁號分成兩部分，每一部分各占10位。其格式如下： 0 9 10 19 20 31頁號頁內地址 頁號Ⅰ 頁號Ⅱ頁號Ⅰ指出頁面組的編號（一級頁表），頁號Ⅱ指出每個頁面組內的頁面編號（二級頁表）。各種管理方式下的地址轉換和存儲保護（總結）管理方式重定位方式地址轉換存儲保護操作系統(tǒng)執(zhí)行硬件執(zhí)行單用戶連續(xù)靜態(tài)定位絕對地址=邏輯地址+界限地址界限地址≤絕對地址≤主存最大地址固定分區(qū)靜態(tài)定位絕對地址=邏輯地址+分區(qū)始址分區(qū)始址≤絕對地址≤分區(qū)始址+分區(qū)長度可變分區(qū)動態(tài)定位分區(qū)始址240。基址寄存器分區(qū)末址240。限長寄存器絕對地址=邏輯地址+基址寄存器值基址寄存器值≤絕對地址≤限長寄存器值頁式動態(tài)定位建立頁表表中設置訪問標志絕對地址=塊號塊長+頁內地址核對訪問權第4章 文件管理? 考情分析本章主要內容：、文件系統(tǒng)的定義及功能 、記錄的成組與分解 、保密及其文件的基本操作重點：、物理文件 本章考試分值約為20分。出題形式多以單選題、填空題、簡答題、綜合應用題為主。? 知識網絡圖“建立”操作打開操作讀操作寫操作關閉操作刪除操作文件操作的使用基本文件操作文件的保護文件的保密一級目錄二級目錄樹形目錄位示圖法文件的存取方式記錄的成組和分解文件的邏輯結構文件和文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)的功能文件的分類單塊鏈接成組鏈接順序結構鏈接結構索引結構概述文件管理文件的存儲介質文件的組織存儲空間的分配文件的存儲結構空閑塊鏈接法文件目錄文件的安全性基本文件操作及其使用? 串講內容一、概 述為了減輕用戶的負擔和保證系統(tǒng)的安全，操作系統(tǒng)中設計了對信息進行管理的部分，稱為文件管理或文件系統(tǒng)。2.（了解）文件和文件系統(tǒng)我們把邏輯上具有完整意義的信息集合稱為文件。每個文件都要用一個名字（稱為文件名）作標識。文件系統(tǒng)來管理文件的存儲、檢索、更新、共享和保護。（1）實現(xiàn)從邏輯文件到物理文件之間的轉換（2）有效地分配文件的存儲空間（3）建立文件目錄（4）提供合適的存取方式以適應各種不同的應用（5）確保文件的安全性（6）提供一組文件操作（1） 按用途可分成：系統(tǒng)文件、庫文件和用戶文件（2） 按保護級別可分成：只讀文件、讀寫文件、執(zhí)行文件和不保護文件（3） 按信息流向可分成：輸入文件、輸出文件和輸入輸出文件（4） 按存放時限可分成：臨時文件、永久文件和檔案文件（5） 按設備類型可分成：磁帶文件、磁盤文件等（6） 按組織方式可分成：邏輯文件、物理文件二、文件的存儲介質、存儲設備的定義 可用來記錄信息的磁帶、硬磁盤組、軟磁盤片、光盤、卡片等稱為存儲介質。把信息記錄到存儲介質上或從存儲介質上讀出信息必須啟動相應的磁帶機、磁盤驅動器、卡片機等存儲設備。存儲介質的物理單位定義為卷。存儲介質上可連續(xù)存儲信息的一個區(qū)域稱為塊，或稱為物理記錄。把所有的讀寫磁頭按從上到下的次序進行編號，稱為磁頭號。當移動臂移到某一位置時。所有的讀寫詞頭都在同柱面上，把盤面上磁道的編號作為柱面號。每個盤面被劃分成若干相等的扇區(qū)，每個扇區(qū)中的各個磁道都是可存放相等字節(jié)數(shù)的一個塊，沿與磁盤旋轉相反的方向給各扇區(qū)編號，稱為扇區(qū)號。三、文件的組織（重點）1.（重點）文件的邏輯結構用戶組織的文件稱為邏輯文件。通常，邏輯文件簡稱為文件。邏輯文件可以有兩種形式：流式文件、記錄式文件。流式文件是指對文件內的信息不再劃分單位，是由依次的一串信息組成。記錄式文件是指用戶把信息按邏輯上獨立的含義劃分信息單位，每個單位稱為一個邏輯記錄，簡稱為記錄。邏輯記錄可依次編號，其序號稱為邏輯記錄號，簡稱為記錄號。用來惟一標識某個記錄的數(shù)據(jù)項稱為記錄的主鍵。能標識具有某一特性的所有記錄的數(shù)據(jù)項稱為記錄的次鍵。存放在存儲介質上的文件成為物理文件。記錄式文件在磁盤上的順序結構、鏈接結構和索引結構三種。把一個文件在邏輯上連續(xù)的信息存放到磁盤上依次相鄰的塊中，便形成順序結構。特點：訪問第i個記錄之后接著總是訪問第i+1個記錄。優(yōu)點：存取信息的速度快。缺點：不利于文件的擴展和存儲空間利用率不高。鏈接結構是將文件的邏輯記錄順序與磁盤上的存儲空間順序獨立開來，即邏輯記錄是順序的，但文件占用的存儲空間塊可以任意選擇，不必連續(xù)。特點：每個物理塊的最后一個單元中不能存放文件的信息，而是用來存放物理塊之間的鏈接指針。優(yōu)點：允許用戶擴充文件，便于文件的增、刪記錄。只適合與對記錄按先后順序進行存取的文件。索引結構是實現(xiàn)非連續(xù)存儲的另一種方式。索引結構為每一個文件建立一張索引表，指出文件中每個記錄的存放地址。優(yōu)點：便于文件的增、刪記錄。缺點：當文件的記錄很多時，索引表就很龐大。文件在存儲介質上的組織方式與存儲設備的物理特性，用戶如何使用文件有關。存取方式分為：順序存取和隨機存取。順序存取是指按文件的邏輯順序或記錄順序依次進行讀/寫的存取方式。隨機存取是指不一定要按文件的邏輯順序或記錄順序讀/寫文件中信息，而是可以按任意的次序隨機地讀/寫文件中信息的存取方式。把一個文件分成若干個邏輯記錄的文件稱為記錄式文件，而把不分記錄的文件稱為流式文件。介質類型存取方式存儲結構順序存取隨機存取磁盤順序文件、鏈接文件、索引文件索引文件磁帶順序文件6.（重點）記錄的成組與分解把若干個記錄合并成一組存入一塊工作稱為記錄的成組。從一組邏輯記錄中把一個邏輯記錄分離出來的工作稱為記錄的分解。磁帶利用率=%【例1】:某用戶文件有20個記錄,每個記錄長度為200個字符,若把文件存放到磁帶上,磁帶的記錄密度800字符/英寸,。試回答：（1）不采用記錄成組時磁帶空間的利用率為多少？ （2）采用記錄成組且塊因子為4時，磁帶空間的利用率為多少？ （3）要使磁帶利用率不小于50%，塊因子至少為多少？解：（1）100%=% （2）100%=% （3）設塊因子至少為 ≥50% 解得：≥2【例2】:假設某文件的順序結構存放在磁盤上,該文件有10個記錄組成,每個記錄長為512字節(jié),文件存放在磁盤上的起始塊號為28,每個物理塊長為1K。試回答：（1）利用記錄成組方式時，塊因子為多少時才算合適？ （2）存放該文件至少占用多少個磁盤塊？ （3）該文件的第6個邏輯記錄所在的磁盤塊號是多少？（4）若把第6條記錄讀到用戶區(qū)的1500單元的開始區(qū)域，寫出完成該要求的過程。答：（1）1024247。512=2個 塊因子為2個才合適 （2）10247。2=5個 存放該文件至少占用5個磁盤塊 （3）281 2293 4305 6 第6個邏輯記錄所在的磁盤塊為30 （4）第一步，開辟主存緩沖區(qū)，且為1K； 第二步，找到第6條邏輯記錄所在的塊，第30塊，發(fā)送到主存緩沖區(qū)； 第三步，進行記錄的分解，將第6條記錄發(fā)送到用戶區(qū)第1500單元。：信息交換以塊為單位，用戶處理信息要以邏輯記錄為單位。：提高了存儲空間的利用率，減少