【正文】 現(xiàn) I/O地址映射 ? 14. 習(xí)題 2 A. 按記錄存放，則每?jī)蓚€(gè)記錄間要留出間隙即 1000個(gè)記錄，有 999個(gè)間隙。則浪費(fèi) 999*(1000*160/800+999*） B. 每 5個(gè)一個(gè)間隙，共 200組 ,199間隙 C. 1000* y/(1000*160/800+y)= 14. 習(xí)題 3 1425/250=5余 165 1425/500=2余 425 則可知在邏輯記錄 5中，物理塊 2中 補(bǔ)充 1： 假定盤塊 1K，每個(gè)盤塊號(hào) 4B，文件索引節(jié)點(diǎn)的磁盤地址明細(xì)表如圖，將下列字節(jié)偏移量轉(zhuǎn)換成物理地址。 9000， 14000，350000 補(bǔ)充 2： 磁盤的每個(gè)磁道分成 9個(gè)塊，現(xiàn)有一個(gè)文件共有 A,B,C,D,E,F,G,H,I共 9個(gè)記錄，每個(gè)記錄的大小與塊的大小一致，設(shè)磁盤轉(zhuǎn)速為 27ms/轉(zhuǎn) ，每讀出一塊后需要 2ms的處理時(shí)間。若忽略其他輔助時(shí)間，請(qǐng)問： 1。如果順序存放這些記錄并順序讀取，處理該文件要多少時(shí)間？ 2。如果要順序讀取這個(gè)文件，記錄該如何存放使得整個(gè)處理時(shí)間最短？ 這個(gè)題目很有技巧性，請(qǐng)大家注意順序讀取、處理時(shí)間和轉(zhuǎn)速的關(guān)系。 由題目所給條件可知，磁盤轉(zhuǎn)速 27ms/每轉(zhuǎn)，每磁道存放 9個(gè)記錄，因此讀出 1個(gè)記錄的時(shí)間是 27/9=3ms 1. 讀出并處理記錄 A需要 5ms,此時(shí)讀寫磁頭已經(jīng)轉(zhuǎn)到了記錄 B的中間，因此為了讀出記錄 B，必須在轉(zhuǎn)將近一圈 (從記錄 B中間到記錄 B頭）。以此類推，但是最后一個(gè)記錄的讀取與處理時(shí)間只要 5ms，為什么？ 所以總時(shí)間 =8*(27+3)+(3+2)=245ms 5ms，當(dāng)讀出并處理 A的時(shí)，不妨假設(shè)記錄 A放在第 1個(gè)盤塊中，讀寫頭已經(jīng)移到第 2個(gè)盤塊的中間，為了順序讀取 B記錄，應(yīng)該將 B放在第 3個(gè)盤塊中，如下表所示： 盤塊 1 2 3 4 5 6 7 8 9記錄 A F B G C H D I E 這樣，處理一個(gè)記錄并將磁頭移到下一個(gè)記錄的時(shí)間是： 3(讀出 )+2(處理 )+1(等待 )=6ms 所以總共需要： 6*8+5=53ms 重要概念：臨界資源 ,臨界區(qū) ,同步 /互斥 , 信號(hào)量 ,P/V操作 ,死鎖，低級(jí)通信和高級(jí)通信 基本方法 : 死鎖產(chǎn)生的四個(gè)必要條件 解決死鎖的策略 重要算法操作： P/V,銀行家算法 第 6章 進(jìn)程間的制約關(guān)系 1. 進(jìn)程間的制約關(guān)系 同步 /互斥 進(jìn)程同步：兩個(gè)以上進(jìn)程基于某個(gè)條件來(lái)協(xié)調(diào)它們的活動(dòng) 進(jìn)程互斥：若干進(jìn)程要使用同一共享資源時(shí)候，任何時(shí)刻最多允許一個(gè)進(jìn)程使用，其他要使用該資源的進(jìn)程必須等待，直到占用資源的進(jìn)程釋放該資源。 2. 臨界資源 一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源的 3. 臨界區(qū) 并發(fā)進(jìn)程中使用臨界資源的程序段 4. 臨界區(qū)的執(zhí)行要互斥 ,并符合準(zhǔn)則 無(wú)空等待 有空讓進(jìn) 擇一而入 算法可行 5. 信號(hào)量 用來(lái)解決并發(fā)進(jìn)程間同步與互斥的通用方法，通過(guò)一個(gè)非負(fù)整型變量 S,外加一個(gè)隊(duì)列 Vq與它關(guān)聯(lián)， S需要一個(gè)初值 定義兩種操作： P操作和 V操作 P(S): S=S1 if S0 該進(jìn)程阻塞，進(jìn)入 Vq else 繼續(xù)運(yùn)行 V(S): S=S+1 if S=0 喚醒 Vq中的一個(gè)進(jìn)程 P/V操作以原語(yǔ)方式執(zhí)行 (單 CPU下，可用開關(guān)中斷實(shí)現(xiàn) ) 根據(jù) P/V操作的特性，可以實(shí)現(xiàn)： 6. 信號(hào)量 +P/V操作保證 進(jìn)程間互斥 取信號(hào)量初值為 1, 在使用臨界資源前執(zhí)行 P操作，使用完后執(zhí)行 V操作 7. 實(shí)現(xiàn)同步 注意：有幾個(gè)不同的同步需求就得設(shè)置幾個(gè)信號(hào)量，初值都為 0 8. 實(shí)現(xiàn)資源分配 信號(hào)量的初值 =資源的個(gè)數(shù) 習(xí)題 2： S=100 資源數(shù)量 Enter while(true) do if 有人來(lái) 則 { P(S) 登記 } Exit while(true) do if 有人走 則 {取消登記 V(S)} 習(xí)題 4： SB=1表示空緩 ,SW1=0,SW2=0 Read操作 讀數(shù) P(SB) 存數(shù) if 奇數(shù) V(SW1) else V(SW2) W 1操作 P(SW1) 讀數(shù)并打印 V(SB) W2操作 P(SW2) 讀數(shù)并打印 V(SB) 習(xí)題 3： S1=1 S2=0 S3=0 R Read P(S1) Input to B V(S2) S P(S2) Process B V(S3) T P(S3) Get And Print B V(S1) 習(xí)題 1： S1=0(門開著 ) S2=1(停著 ) 司機(jī)： P(S1) 啟動(dòng) 售票 運(yùn)行 停車 V(S2) 售票員： P(S2) 開門 關(guān)門 V(S1) 9. 死鎖 兩個(gè)以上的進(jìn)程相互間在等待一種不會(huì)發(fā)生的事情 產(chǎn)生的四個(gè)必要條件： 互斥條件 占用并等待條件 非剝奪條件 循環(huán)等待條件 問題：如果其中一條不滿足，死鎖會(huì)發(fā)生嗎？ 10. 如何解決死鎖 預(yù)防死鎖的方法：只要能夠破壞死個(gè)必要條件中的一個(gè)即可。 例如 SPOOLING破壞獨(dú)占 資源全部分配破壞條件 2 資源順序編號(hào)，順序申請(qǐng)破壞條件 4 11. 避免死鎖 系統(tǒng)中可能產(chǎn)生死鎖，因此針對(duì)每次資源請(qǐng)求，都要做一次模擬分配，只有不存在死鎖可能才分配。常用銀行家算法解決。 安全狀態(tài)：當(dāng)存在一種分配順序能夠保證所有的進(jìn)程得到自己需要的資源并運(yùn)行完畢。 如果不存在則為不安全狀態(tài)，不安全狀態(tài)它一定會(huì)導(dǎo)致死鎖嗎？ 12. 習(xí)題 7 資源總量 10 進(jìn)程 總量 已得 A 6 1 B 5 1 C 4 2 D 7 4 （ 1）： D提出一個(gè)資源請(qǐng)求，問是否安全？ （ 2）： C提出一個(gè)資源請(qǐng)求，問是否安全？ 13. 死鎖的檢測(cè)與恢復(fù) 通過(guò)查找進(jìn)程間是否有循環(huán)等待的環(huán)路，如有則認(rèn)為出現(xiàn)了死鎖。 出現(xiàn)死鎖后，可以采用如下方法： A. 刪除環(huán)中 (=1)個(gè)進(jìn)程 ,釋放資源 B. 剝奪進(jìn)程的資源給其他進(jìn)程 C. 采用日志法，登記進(jìn)程執(zhí)行的情況，一旦檢測(cè)到死鎖，立刻返回死鎖前的步驟 低級(jí)通信如：開關(guān)鎖 , P/V操作 高級(jí)通信是系統(tǒng)給用戶的程序接口之一，含有直接和間接通信 直接通信：消息通信 間接通信：信箱通信 補(bǔ)充 1: 四個(gè)進(jìn)程合作完成一個(gè)任務(wù)，試用 P/V操作完成四個(gè)進(jìn)程之間的同步問題。 S1S3S2S4補(bǔ)充 2：桌上有一空盤，允許放一只水果。爸爸可向盤中放蘋果和桔子，兒子專吃桔子，女兒專吃蘋果。規(guī)定當(dāng)盤空的時(shí)候只能放一只水果共兒女取用。試用 P/V原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)爸爸、兒子、女兒三個(gè)并發(fā)進(jìn)程的同步。 第六章 小結(jié) 重點(diǎn)掌握： 進(jìn)程間的制約關(guān)系 同步 /互斥 臨界資源和臨界區(qū) 信號(hào)量概念和相關(guān) P/V操作 死鎖和產(chǎn)生死鎖的必要條件 解決死鎖的相關(guān)對(duì)策 理解銀行家算法和應(yīng)用 Unix進(jìn)程管理部分： 1. 進(jìn)程構(gòu)成 :PCB,數(shù)據(jù)段 ,共享正文段 2. PCB基本 PCB, 擴(kuò)充的 User –PCB 3. 可變優(yōu)先數(shù)調(diào)度法，越小越先調(diào)度 第七章 實(shí)例分析 Unix存儲(chǔ)管理 1. 采用可變分區(qū)管理 +對(duì)換技術(shù) 最先適應(yīng)分配空閑區(qū)，對(duì)換進(jìn)程的非系統(tǒng)部分 (非常駐內(nèi)存 )；分區(qū)按照地址從小到大排列。 2. 請(qǐng)求頁(yè)式虛存管理 進(jìn)程邏輯分成：系統(tǒng)區(qū) ,進(jìn)程控制區(qū) ,進(jìn)程程序區(qū)。系統(tǒng)區(qū)在系統(tǒng)空間中常駐，另外兩個(gè)非常駐。 Unix文件管理 1. 文件 FCB的分解 內(nèi)部 i節(jié)點(diǎn) +文件目錄項(xiàng)，便于文件共享 2. 文件系統(tǒng)分成基本文件系統(tǒng)和可裝卸文件子系統(tǒng)，通過(guò)虛擬文件系統(tǒng) VFS對(duì)所有的進(jìn)程提供實(shí)際文件的統(tǒng)一服務(wù)。 3. 文件管理的物理結(jié)構(gòu)：固定指針 +可變重?cái)?shù)的多級(jí)索引結(jié)構(gòu) Unix文件管理 4. 采用“成組鏈接”法管理磁盤上的空閑塊。 Unix設(shè)備管理 1. 設(shè)備編號(hào) 主設(shè)備號(hào) —表 征設(shè)備的類型，次設(shè)備號(hào) —表 征同類設(shè)備中都不同設(shè)備。主設(shè)備號(hào) ?驅(qū) 動(dòng)程序?次 設(shè)備號(hào) ?選擇設(shè)備 執(zhí)行 I/O操作 2. Unix對(duì)緩沖區(qū)管理的特色 設(shè)備緩沖區(qū)隊(duì)列 P206頁(yè)習(xí)題 4 Unix文件結(jié)構(gòu)解析 DOS操作系統(tǒng)分析 構(gòu)成：引導(dǎo)程序 +三個(gè)程序模塊 BOOT 觀察 P209 DOS內(nèi)存分配圖 單用戶單任務(wù)的 MSDOS系統(tǒng) 進(jìn)程：程序段 ,程序段前綴 ,環(huán)境塊 作業(yè)控制方式 : 脫機(jī)作業(yè)控制 聯(lián)機(jī)作業(yè)控制 存儲(chǔ)管理： 靜態(tài)式分區(qū)管理＋三種分配算法 四個(gè)存儲(chǔ)區(qū) 文件管理： 從一級(jí)目錄到樹型方式 文件分配表 FAT 設(shè)備管理： 將字符設(shè)備當(dāng)作文件對(duì)待 試卷講解和習(xí)題分析