【正文】 162。162。177。176。P143162。161。問題161。瓶頸161。 通道與通道之間的并行 161。P142162。161。 按組的方式傳輸 并行操作161。162。這種類型的通道主要用來連接高、中速外圍設(shè)備。 按組的方式傳輸數(shù)組多路通道162。 162。其數(shù)據(jù)傳輸按成組方式進行，即通道每次傳輸一批數(shù)據(jù)。 按字節(jié)傳輸數(shù)據(jù)選擇通道162。162。 字節(jié)多路通道連接大量的低速或中速I/O 設(shè)備，如紙帶輸入機、卡片輸入機和控制臺打字機等設(shè)備，按照字節(jié)交叉方式工作。可連接多臺活動頭磁盤機。3. 數(shù)組多路通道：結(jié)合了選擇通道傳送速度高和字節(jié)多路通道能夠分時的優(yōu)點。在一段時間內(nèi)只能執(zhí)行一個通道程序，只允許一臺設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)。主要用來連接大量慢速設(shè)備。170。170。170。170。當通道完成了CPU委托的I/O任務(wù)后，通道向CPU發(fā)出中斷信號，請求CPU做下一步的處理。 當CPU欲啟動I/O設(shè)備進行信息傳輸時，CPU只發(fā)一條I/O指令給通道，指出它應(yīng)該執(zhí)行的I/O操作和訪問的I/O設(shè)備。 由于通道本質(zhì)上是處理機，因此，它有自己的一套簡單的指令系統(tǒng)，稱為通道指令。 通道是一個獨立于CPU的專管輸入/輸出控制的處理機，它控制設(shè)備與內(nèi)存直接進行數(shù)據(jù)交換。170。170。僅在開始和結(jié)束時才需CPU干預(yù)。170。170。P139162。161。（DMA）方式161。 它是磁盤機的一種數(shù)據(jù)傳送方式。P139162。161。 ? 程序循環(huán)測試I/O方式（DMA）方式161。 在早期的計算機或現(xiàn)代小型計算機中，由于沒有設(shè)置通道與中斷機構(gòu)，經(jīng)常采用循環(huán)測試I/O方式。170。170。P137162。161。 I/O控制方式 通道技術(shù)161。 通道？162。170。170。162。臺號161。 設(shè)備的相對號：161。 設(shè)備的絕對號：計算機系統(tǒng)給出162。170。170。170。170。 多數(shù)采用的分類方法? I/O類設(shè)備：慢速設(shè)備? 存儲類型的設(shè)備? 網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備162。 從資源管理的角度分類? 獨享設(shè)備：輸入機、打印機、磁帶機? 共享設(shè)備：磁盤? 虛擬設(shè)備：SPOOLing技術(shù)162。P134162。161。 獨占、共享、虛擬? ? 4. 解除分配 I/O設(shè)備類型161。P134162。161。 設(shè)備管理的目的? 對用戶，使用上，編程上? 從原始的使用方法中解脫出來? 設(shè)備之間的并行? 設(shè)備和CPU之間的并行? 提高設(shè)備和系統(tǒng)效率 I/O設(shè)備概述161。P134162。161。 存儲設(shè)備? 磁帶、磁盤、光盤 I/O設(shè)備概述161。 I/O交通管制程序及設(shè)備分配程序? 中斷機構(gòu)162。 通道技術(shù)162。 如何解決CPU和I/O設(shè)備速度矛盾的問題？主要內(nèi)容162。 如何控制輸入輸出設(shè)備？162。 1.（3）（5）（8）162。 虛擬存儲管理技術(shù)? 請求頁式存儲管理、段式、段頁式作業(yè)162。 重定位? 邏輯地址和物理地址，靜態(tài)重定位動態(tài)重定位162。 存儲管理的目的和任務(wù)162。程序執(zhí)行時，如果訪問的頁（段）不存在主存，根據(jù)頁（段）表項的指示，將其從外存調(diào)入主存，如果此時無可用的內(nèi)存空間，則先淘汰若干頁或段。 實現(xiàn)該虛空間的基本方法是：? 在頁式（段式、段頁式）管理的基礎(chǔ)上，僅將進程的一部分頁（段）放于主存。 虛存的基本思想:? 系統(tǒng)為進程提供一個比物理內(nèi)存大得多的虛擬存儲空間，邏輯空間大小不再受物理內(nèi)存大小的限制。 手段：利用外存(磁盤)實現(xiàn)此虛空間。 目的：提供用戶進程一個巨大的虛擬存儲空間。162。162。162。 缺點是：162。 由于段頁式存儲管理算法是分段式管理和請求頁式存儲管理方案的結(jié)合，所以，它具有二者的全部優(yōu)點。162。164。164。164。 對于物理內(nèi)存管理而言，它與頁式系統(tǒng)相同162。 對于用戶而言，段頁式管理與段式相同，用戶邏輯地址只涉及段號與段內(nèi)位移。 特點：將作業(yè)分成若干段，每段用頁式管理實現(xiàn)內(nèi)存分配。 為了繼承分段管理在邏輯上的優(yōu)點和分頁管理在存儲空間上的優(yōu)點，用分頁和分段相結(jié)合的方法管理地址空間與內(nèi)存空間，即段頁式存儲管理。177。176。 優(yōu)點：? 便于程序模塊化處理? 提供了內(nèi)外存統(tǒng)一管理的虛擬存儲實現(xiàn)技術(shù)? 允許動態(tài)增加段的長度? 便于對具有完整邏輯功能的信息段進行共享? 便于實現(xiàn)動態(tài)鏈接? 消除了碎片162。170。170。 段表162。 3. 一個程序的所有段不必全部裝入內(nèi)存就可以運行162。 1. 程序中的邏輯段必須在內(nèi)存中占有連續(xù)的存儲空間162。P121162。161。161。162。162。P121162。161。P121161。161。 虛擬存儲管理技術(shù)? 請求頁式存儲管理? 擴充后的頁表：中斷位、改變位、引用位、輔存地址? 抖動現(xiàn)象? 頁面置換算法：缺頁率161。 5. 對應(yīng)的物理地址=塊的起始地址+頁內(nèi)位移前情回顧162。 4. 找出頁號對應(yīng)的塊號162。 2. 作業(yè)中該部分所在頁面的頁號162。 依據(jù)：頁表162。 P132 162。 首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算法、最壞適應(yīng)算法前情回顧162。170。170。內(nèi)零頭162。161。 固定式分區(qū)161。170。170。 重定位：地址映射? 靜態(tài)重定位? 動態(tài)重定位162。 存儲分配：直接分配、靜態(tài)分配、動態(tài)分配162。如果頁面較多，則這一部分的浪費仍然是很嚴重的。162。162。例如地址變換機構(gòu)，缺頁中斷的產(chǎn)生和選擇淘汰頁面等都要求有相應(yīng)的硬件支持。 其主要缺點是：162。170。170。這既提高了主存的利用率，又有利于組織多道程序執(zhí)行。162。 優(yōu)點：162。170。170。缺頁率162。161。? 衡量：產(chǎn)生缺頁中斷的頻率161。 隨機淘汰算法162。P116162。161。 選擇合適的頁面置換算法 請求頁式存儲管理161。（trashing）現(xiàn)象162。抖動161。 頁面置換，如果算法不當，會使得一個頁面在主存與外存之間頻繁調(diào)換，稱為161。 請求頁式存儲管理不必將地址空間限定在主存物理空間的范圍內(nèi)162。170。170。170。170。170。170。170。170。頁面置換算法162。161。 淘汰策略161。產(chǎn)生缺頁中斷，請求裝入162。161。 不在內(nèi)存時161。 （1）當作業(yè)的地址空間沒有全部裝入主存中時，如果作業(yè)要訪問的地址空間的某個區(qū)域不在主存中時，系統(tǒng)應(yīng)該如何處理？162。 每次運行只是作業(yè)的一部分信息162。P114162。161。 段頁式存儲管理 請求頁式存儲管理161。 請求頁式存儲管理162。114162。161。 （5）作業(yè)的地址空間受主存容量的限制 虛存管理技術(shù)161。實際上，每次運行只是作業(yè)的一部分信息，有些信息從不使用也白白占用存儲空間。162。 （2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對存儲空間的占用，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的管理162。 缺點：162。170。170。 分頁存儲管理解決了存儲器的零頭問題，可以同時為更多的作業(yè)提供主存空間，更有利于進行多道程序設(shè)計，提高了主存的利用率以及處理機的效率。114162。161。 5. 對應(yīng)的物理地址=塊的起始地址+頁內(nèi)位移 分頁存儲管理161。 4. 找出頁號對應(yīng)的塊號162。 2. 作業(yè)中該部分所在頁面的頁號162。 依據(jù)：頁表162。 頁表162。P110162。161。 分頁存儲管理161。 把每個作業(yè)的地址空間分成若干個長度相等的頁(page)，把內(nèi)存空間劃分為與頁的大小相等的塊（block），通過硬件映射手段使任何一頁對應(yīng)任何一塊。P109162。161。 分頁存儲管理：一種特殊的固定分區(qū)方法 分頁存儲管理161。解決了零頭162。161。 可重定位分區(qū)分配161。170。170。P109162。161。 交換必須是進程或者作業(yè)之間進行 分頁存儲管理161。 提高內(nèi)存的使用效率162。109162。161。交換161。162。 [例]磁盤操作系統(tǒng)分為兩部分，一部分是操作系統(tǒng)中經(jīng)常用到的基本部分，常駐主存且占有固定區(qū)域。 通常復(fù)蓋技術(shù)主要用于系統(tǒng)程序的主存管理上。170。170。 顯然，覆蓋段與覆蓋區(qū)一一對應(yīng)。162。 覆蓋技術(shù)：解決在小的存儲空間運行大作業(yè)的問題。 覆蓋：是指一個或幾個作業(yè)中的若干程序段或數(shù)據(jù)段共享主存的某個區(qū)域。170。170。 作業(yè)比較大，提高內(nèi)存使用效率162。 分區(qū)分配的優(yōu)點：4162。 162。 多重分區(qū)的多重程度不宜過多，一般為3~4個。這樣，多作業(yè)就可實現(xiàn)對編譯程序的共享問題。P104162。161。多重分區(qū)分配161。 多重分區(qū)：是指一個作業(yè)的地址空間可以劃分成幾部分，每部分占用一個連續(xù)的分區(qū)。162。P104162。161。問題多重分區(qū)分配161。外零頭161。 解決了161。）162。緊湊161。（161。緊縮161。這一過程為161。 19K的作業(yè)？162。170。170。 基址寄存器162。 回收分區(qū)R與上、下的空閑區(qū)鄰接162。 回收分區(qū)R與上面的空閑區(qū)鄰接162。162。 回收分區(qū)162。 當有大作業(yè)時，其存儲空間的申請往往得不到滿足。使剩下的空閑區(qū)仍能分配給其它進程。161。161。碎片161。 161。170。170。 空閑區(qū)按從大到小的順序排列162。162。最佳適應(yīng)算法實際上并不佳161。 161。176。177。162。 最佳適應(yīng)算法162。170。170。162。碎片161。 實現(xiàn)簡單、不連續(xù)的空閑區(qū)161。 每次分配分區(qū)時，順序查找空閑區(qū)表，把最先能夠滿足要求的空閑區(qū)進行分割，一部分分為配給作業(yè)，另一部分仍為空閑區(qū)。 回收？分配算法162。 如何分配合適的空閑區(qū)？162。170。170。但可采用拼接技術(shù)解決）。與固定分區(qū)相比，解決了內(nèi)零頭問題，存儲器的利用率較高。170。170。l 將該作業(yè)占用的已分配區(qū)表目置為空。162。162。若這個分區(qū)比較大，則一分為二。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)? 已分配區(qū)狀態(tài)表? 空閑區(qū)狀態(tài)表分配步驟162。? 各分區(qū)的大小不定；? 內(nèi)存中分區(qū)的數(shù)目不定。P98162。161。 可變式分區(qū)：原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（已分配區(qū)狀態(tài)表、空閑區(qū)表）可變式分區(qū)161。 實存管理技術(shù)? 單一連續(xù)分區(qū)分配方式? 分區(qū)式分配162。 重定位技術(shù)：邏輯地址224。前情回顧162。缺點：作業(yè)大小受到最大分區(qū)大小的限制主存利用不充分。P97162。161。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：分區(qū)說明表（分區(qū)表）固定式分區(qū)161。162。 處理作業(yè)之前把主存劃分成若干個分區(qū)，每個分區(qū)大小可以相同，也可以不同。170。170。多用戶多道程序? 多個作業(yè)共享主存空間162。161。 分區(qū)分配161。170。170。 缺點：? 存儲器沒有充分利用? 處理器利用率較低? 作業(yè)周轉(zhuǎn)時間長? 缺乏靈活性：作業(yè)的地址空間大于主存空用空間？162。 保護措施：? 界限寄存器? CPU管理方式（管態(tài)）、用戶管理方式（目態(tài)）162。 系統(tǒng)區(qū)：OS使用，162。 單一連續(xù)分區(qū)分配方式162。170。170。170。170。 2. 一個程序由若干相對獨立的目標模塊組成時，每個目標模塊各裝入一個存儲區(qū)，主存的使用更加靈活162。 動態(tài)重定位162。必須借助于硬件、軟件共同實現(xiàn)，即重定位寄存器和加法器。 占用連續(xù)的存儲空間，使內(nèi)存不能充分利用p 動態(tài)重定位216。 缺點：216。 管理簡單（軟件實現(xiàn)）216。P93216。161。 重定位161。 物理地址，絕對地址：標識內(nèi)存中的每個存儲單元162。P93162。161。P93 重定位161。161。 存儲分配的方式? 直接方式? 靜態(tài)分配? 動態(tài)分配 重定位161。170。170。176。177。162。162。 存儲分配的步驟162。170。170。動態(tài)申請和釋放內(nèi)存空間162。161。 增加新的內(nèi)存空間161。 基本任務(wù)：管理內(nèi)存空間的分配與回收162。170。170。 目的和功能p 對內(nèi)存空間進行分配和管理（4點）p 實現(xiàn)存儲保護p 擴充內(nèi)存容量p 實現(xiàn)地址的變換162。 系統(tǒng)區(qū)? OS和硬件的接口信息、OS的管理信息、程序等162。170。170。 實存管理技術(shù)162。 存儲管理的任務(wù)162。外存的一部分162。161。 虛擬存儲器（虛擬內(nèi)存）161。 主存儲器：主存或內(nèi)存162。 存儲器分類：緩存、內(nèi)存、外存162。 線程間的通信在同一存儲空間上進行，不需要額外的通信機制162。多線程技術(shù)的優(yōu)越性162。輕型進程161。 161。 獨立調(diào)度單位，多線程并發(fā)162。 不同的線程可以執(zhí)行相同的程序162。 進程創(chuàng)建線程線程應(yīng)用舉例線程的屬性162。162。162。 進程申請資源，但不作為調(diào)度單位162。 如何既提高并發(fā)度，又減少額外開銷？162。因此系統(tǒng)中同時存在的進程數(shù)不宜過多，進程切換的頻率也不宜過高，而這限制了并發(fā)度的進一步提高。 進程的兩個基本屬性：? 擁有資源的獨立單位? 可以獨立調(diào)度的基本單位162。 減少程序并發(fā)執(zhí)行時系統(tǒng)所付出的額外開銷，使系統(tǒng)具有更好的并發(fā)性。162。 線程 線程162。各進程請求資源的次序如表。若系統(tǒng)有同類資源16個，由4個進程PPPP4共享該資源。 當系統(tǒng)現(xiàn)有的資源不能滿足進程尚需資源數(shù)時，對進程的請求可以推遲分配，但總能使進程在優(yōu)先的時間里得到資源162。 當一個進程對資源的最大需求量不超過系統(tǒng)中的資源數(shù)時可以接納該進程162。177。176。 解除死鎖? 資源剝奪? 撤銷進程銀行家算法假設(shè)某銀行擬將一定數(shù)量的資金供給一定數(shù)量的顧客共享使用。 實踐證明，該方法可進一步提高資源利用率。 檢測并解除死鎖：進程申請資源不進行限制，定時的檢測，發(fā)現(xiàn)了就解除死鎖。銀行家算法T0時刻系統(tǒng)是安全的，存在一個安全序列。 避免死鎖。162。162。162。Pn就稱為安全序列162。 P1，P2161。Pn，分別為這n個進程分配其所需的資源，直至最大需求，使每個進程都能順利完成。 指系統(tǒng)能按某種進程順序，如P1，P2161。162。 類似于下棋162。 避免死鎖：當進程申請資源時，需要首先判斷（預(yù)測），如果滿足這次資源的請求可能導(dǎo)致死鎖，拒絕請求，阻塞進程，直到其所需的資源可分配為止。 該方法嚴格限制了系統(tǒng)資源的分配和使用，會降低系統(tǒng)資源的利用率。 預(yù)防死鎖：進程申請資源時必須遵守某些預(yù)先制定的限制條件，以破壞產(chǎn)生死鎖的四個必要條件中的一個或幾個，防止死鎖發(fā)生。 死鎖檢測（避免死鎖）162。 按照解決死鎖的時機：162。 只要系統(tǒng)出現(xiàn)循環(huán)等待，一定出現(xiàn)死鎖。 第四個條件實際上是前三個條件的可能導(dǎo)致的結(jié)果，即只有存在互斥、請求和保持、非剝奪條件，就可能出現(xiàn)循環(huán)等待。162。162。162。 請求和保持：當一個進程占有一些資源，同時又申請新的資源。 死鎖產(chǎn)生的條件產(chǎn)生死鎖的條件162。 死鎖：預(yù)防或者解除162。162。 中斷、信號、消息、Buffer