第20講windows存儲、文件、設(shè)備管理(編輯修改稿)
2025-03-08 01:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 這種線程優(yōu)先級的提升同樣是以線程基本優(yōu)先級為基點 , 提升后的優(yōu)先級同樣不會超過15 ? 在等待結(jié)束時 , 線程的時限值被減 1 , 并在提升后的優(yōu)先級上執(zhí)行完剩余的時限 值 。 隨后降低一個優(yōu)先級 , 運行一個新時限值直到優(yōu)先級減退到原來的基本優(yōu)先級。 ? (3) 前臺進程中的線程完成一個等待操作后 ? 對于前臺進程中的線程 , 一個內(nèi)核對象上的等待操作完成時 , 相關(guān)的內(nèi)核函數(shù)會提升線程的當前優(yōu)先級 ( 而不是基本優(yōu)先級 ) 。這種前臺線程優(yōu)先級的提升 , 可以增強交互式應用程序的 響應性 當前臺應用程序完成一個等待操作時小幅提升其優(yōu)先級使它更有可能立刻進入運行 狀態(tài)。 ? (4) 由于窗口活動而喚醒 CUI 線程時 ? 擁有窗口的線程在被窗口活動喚醒 (例如收到窗口信息 ) 時將得到一個幅度為 2 的額外優(yōu)先級提升。這種優(yōu)先級提升的理由同樣是有利于改進交互式應用的響應時間 。 ? (5) 線程處于就緒狀態(tài)超過一定時間但沒能進入運行狀態(tài)時 , 這種現(xiàn)象被稱為處理器饑餓。一個優(yōu)先級為 7 的線程正處于運行狀態(tài) , 另一個優(yōu)先級為 4 的線程在這種情況下是不會獲得處理器使用權(quán)的 ? 一個優(yōu)先級為 11 的線程正等待某種被優(yōu)先級為 4 的線程鎖定的資源 , 優(yōu)先級為 4 的線程將得不到足夠的時間來完成它所要做的工作 , 并釋放阻塞優(yōu)先級為 11 的線程所需要的資源 。 ? 對于這種情況 , 平衡集管理器 (balance set manager, 這是一個用于內(nèi)存管理的系統(tǒng)線程 , 在后面有關(guān)存儲管理的小節(jié)中將作進一步的介紹 ) 會每秒鐘掃描就緒隊列一次 , 查找已在就緒隊列中排隊超過 300 個時鐘間隔 ( 將近 4 s) 的線程。如果找到了一個這樣的線程 , 則將其 優(yōu)先級提升到 15, 并為其分配一個時限為正常值兩倍的時限值。 ? 一旦被提升線程用完其時限后 , 該線程的優(yōu)先級立即被減退到它原來的基本優(yōu)先級。如果該線程結(jié)束前出現(xiàn)了其他更高優(yōu) 先級的線程 , 該線程將返回就緒隊列中 ( 如果它在該隊列中又等待了 300 個時鐘間隔 , 則它 再次獲得優(yōu)先級提升 ) 。 ? Windows 存儲管理 ? 雖然 PC 的存儲器容量不斷擴大、速度不斷提高但它仍然不能滿足軟件發(fā)展的需要。 特別是多任務處理的出現(xiàn) , 一方面要求 CPU 能同時運行多個程序 , 另一方面還要求存儲器能被不同的任務所共享 , 因而如何對存儲器進行有效的管理 , 不僅直接影響到存儲器的利用率 , 而且還對系統(tǒng)的性能有重大影響。存儲管理是操作系統(tǒng)的一項非常重要的任務。 ? 內(nèi)存管理概述 ? 多任務處理系統(tǒng)中 , 存儲管理的主要任務包括內(nèi)存的分配和回收、地址變換、內(nèi)存擴充、內(nèi)存共享和保護等功能。 ? 1. 分區(qū)式存儲管理 ? 內(nèi)存在程序之間的分配有多種方法。為一個用戶程序分配一個連續(xù)的內(nèi)存空間是最簡單的做法。 ? 為了支持多道程序并發(fā)執(zhí)行 , 引入了分區(qū)式存儲管理 , 它把內(nèi)存分為一些大小相等或不等的 分區(qū) , 操作系統(tǒng)占用其中一部分分區(qū) , 其余的分區(qū)由應用程序使用 , 每個應用程序占用一個或幾 個分區(qū)。這種做法雖然可以支持多任務并發(fā) , 但難以實現(xiàn)內(nèi)存分區(qū)的共享 , 內(nèi)存的使用效率不高。 ? 與分區(qū)式存儲管理配合使用的是覆蓋 ( overlay) 技術(shù) , 它的原理很簡單 : 一個程序 (進程 ) 的幾個代碼段或數(shù)據(jù)段按照時間先后來占用同一內(nèi)存空間。 將程序 (進程 ) 常用部分的代 碼和數(shù)據(jù)常駐內(nèi)存 , 不常用的部分平時存放在外存 (覆蓋文件 ) 中 , 需要時才裝入內(nèi)存。覆蓋 技術(shù)的缺點是編程時必須劃分程序模塊并確定模塊之間的覆蓋關(guān)系 , 這增加了編程的復雜度。 ? 還有一種類似的技術(shù)稱為交換 ( swapping) 技術(shù) , 它在多個程序 (進程 ) 并發(fā)執(zhí)行時 , 將暫時不執(zhí)行的程序 (進程 ) 送到外存中 , 從而獲得空閑內(nèi)存來裝入新程序 (進程 ) , 或讀入保 存在外存中而處于就緒狀態(tài)的程序 (進程 ) 。它也與分區(qū)式存儲管理配合使用 , 其優(yōu)點是增加 了并發(fā)運行的程序 (進程 ) 數(shù)目 , 但不足之處是換入和換出的控制增加了處理器的負擔 。 ? 分區(qū)式存儲管理會使存儲器產(chǎn)生碎片 (被占用分區(qū)內(nèi)未被利用的空間是內(nèi)碎片 , 占用分區(qū)之間難以利用的空閑區(qū)是外碎片 ) , 整理碎片需要內(nèi)存數(shù)據(jù)搬移 , 會占用 CPU 不少時間。 ? 2. 頁式和段式存儲管理 ? 在上面介紹的存儲管理方法中 , 為程序 (進程 ) 分配的空間是連續(xù)的 , 所使用的地址都是物理地址。 如果能將一個程序 (進程 ) 分散到許多不連續(xù)的空間 , 就可以避免和減少碎片。為此引入了邏輯地址的概念 , 使程序 (進程 ) 的地址空間與實際使用的存儲空間分離 , 以增 加存儲管理的靈活性。 ? 386 處理器的邏輯地址指的是進程中使用的地址 , 它們需要經(jīng)過轉(zhuǎn)換后才能生成用于訪問存儲器的物理地址。所有邏輯地址的集合稱為該程序的地址空間 , 所有物理 地址的集合稱為存儲空間。根據(jù)分配時所采用的基本單位不同 , 可以將分配管理方式分為 3 種 : 頁式存儲管理、段式存儲管理和段頁式存儲管理。 ? 所謂頁式存儲管理 , 就是將程序的邏輯地址空間劃分為固定大小的頁 (page) , 而物理內(nèi) 存也劃分為同樣大小的頁幀 ( page frame) 。程序加載時 , 可將任意一頁放入內(nèi)存的任意一個頁幀中 , 且這些頁幀不必連續(xù)。 ? 在段式存儲管理中 , 將程序的地址空間劃分為若干個段 ( seg ment) , 這樣每個進程有一個二維 (需要給出段名和段內(nèi)地址 )的地址空間 , 系統(tǒng)為每個段分 配一個連續(xù)的分區(qū) , 而進程中的各個段可不連續(xù)地存放在內(nèi)存的不同分區(qū)中 。 段頁式存儲管理 是前兩者
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