操作系統(tǒng)原理ppt課件(2)(參考版)
2025-05-15 08:20本頁面
【正文】 each with its own blocks and inodes572. I/O子系統(tǒng)n I/O設(shè)備分類：獨占、共享n I/O設(shè)備的工作方式及特點 :n 程序查詢（ Programmed I/O）n 中斷（ Interrupt）n 直接存儲器訪問（ DMA）n I/O子系統(tǒng)分層n Buffer與 cachen 磁盤調(diào)度算法n RAID58I/O子系統(tǒng)分層 Layers of the I/O system and the main functions of each layer59 Buffern I/O buffering(緩沖 )n 內(nèi)存中開辟的一個區(qū)域，用于設(shè)備 I/O時緩存n 解決 CPU與 I/O設(shè)備的速度匹配問題n 解決數(shù)據(jù)傳輸大小匹配問題n 提高 I/O的存取效率n 直接由 OS管理（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）n Buffer 與 Cache的區(qū)別cache： 高速緩存，是一個低速存儲介質(zhì)中信息的部分拷貝，目的是為了實現(xiàn)快速存取，如 TLB 60n Disk scheduling（ 磁盤請求的調(diào)度）n 影響磁盤存取速度的主要因素：n Seek time（ 尋道時間）n Rotational latency（ 旋轉(zhuǎn)延遲）n Data Transfer Rate（數(shù)據(jù)傳輸速率）n 教材中磁盤調(diào)度的目的： 降低磁盤平均尋道時間n FCFSn SSTFn SCAN,CSCANn LOOK,CLOOKn 訪問時間優(yōu)化算法：綜合考慮尋道時間和旋轉(zhuǎn)延遲61Structure of a disk drive 62Front End Command QueuingD C B AD C B AABC DI/O Requests I/O Processing OrderFrontEnd ControllerCylindersWithout Optimization (FIFO)D B C AD C B AABC DI/O Requests I/O Processing OrderFrontEnd ControllerCylindersWith mand queuing 63SCAN 64SSTF65n RAID（ 磁盤陣列， redundant array of independent disks）n 提高存取帶寬：各磁盤可以 獨立進行 I/On 提高冗余度：數(shù)據(jù)鏡像或校驗n 常用：n RAID 1n RAID 5n RAID 6n RAID 1+066。 (a) Inline216。permissions, dates, ownership252。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)─ 交換設(shè)備上的空間信息；─ 頁表項上標(biāo)識頁面在交換區(qū)中的信息。 后者比前者的讀寫效率高167。 交換文件，文件系統(tǒng)下的一個文件（如 windows下的頁面文件）252。 計算工作集的算法七、抖動 (thrashing)46八、交換區(qū)管理n 實現(xiàn)虛擬存儲的重要手段n 擴大內(nèi)存，使系統(tǒng)可以運行比物理內(nèi)存大的程序。n 工作集（ working set,進程近期訪問的頁面的集合）252。 減少進程數(shù)；252。 優(yōu)化頁調(diào)入與替換算法；252。 Belady’s Anomaly(belady異態(tài) ):內(nèi)存大，反而缺頁率高 4445n 進程執(zhí)行時缺頁率過高，使得系統(tǒng)忙于頁面換進換出，因此執(zhí)行效率低。 查找替換頁： 指針掃描，若 reference bit =1,置為 0,否則該頁就是替換對象。 LRU算法不易實現(xiàn)，用時鐘算法近似模擬252。 需要預(yù)先知道頁訪問序列252。Prepaging（ 預(yù)?。侯A(yù)先將某些頁面裝入內(nèi)存。Demand paging（ 按需調(diào)頁）：發(fā)生缺頁時，才將頁面裝入。252。252。 Dynamic partitioning:動態(tài)分區(qū)，按照進程大小決定分區(qū)大小，不存在內(nèi)部碎塊，但有外部碎塊（ external fragment)， 涉及放置算法 (placement algorithm)： first fit,best fit, next fitOSprocess 5process 8process 2OSprocess 5process 2OSprocess 5process 2OSprocess 5process 9process 2process 9process 1036Buddy system（常用于空閑內(nèi)存管理）37三、分頁、分段及段頁式存儲管理三、分頁、分段及段頁式存儲管理n若一次 TLB訪問時間為 ? ,一次存儲器訪問時間為 1n TLB命中率為 ?， 則平均存取時間 EAT為：EAT = (1 + ?) ? + (2 + ?)(1 – ?)= 2 + ? – ?頁表的實現(xiàn)方式：l 頁表分級l Hash頁表l 倒置頁表38分段（ segmentation）39段頁式存儲管理 (. Pentium)40四、四、 虛擬存儲虛擬存儲n 進程的虛地址空間 (virtual address space)252。解決辦法：老化（ Aging） – 隨著時間的推移，進程的優(yōu)先級可以提升 (即進程的優(yōu)先級可以是動態(tài)的 )33第三部分第三部分 存儲管理存儲管理一一 、基本概念、基本概念q Relocation(重定位 )：程序只有在 執(zhí) 行 時 才能確定其在內(nèi)存中的位置q Protection(保 護 )： 進 程在未被允 許時 不能 訪問 其他 進 程的地址空 間q Sharing(共享 )： 應(yīng)該 提供機制允 許進 程 訪問 共享地址空 間中的信息q Logical address(邏輯 地址 )：用 戶進 程 訪問 的地址，即虛地址q Physical address(物理地址 )：物理存 儲 器的地址3435二、物理內(nèi)存管理二、物理內(nèi)存管理n 分區(qū)：將內(nèi)存劃分為若干個分區(qū)，每個分區(qū)存放一個進程，以支持多道程序 (multiprogramming)，252。 公平的調(diào)度策略，不會導(dǎo)致進程饑餓n Priorit
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1