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计算机操作系统复习知识点汇总第一章绪论、操作系统的定义、目的、作用1是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统的初次扩充1OS的重要目的是以便性,有效性,可扩充性和开放性.2OS的作用可体现为3OS作为顾客与计算机硬件系统之间的接口;一般顾客的观点a.OS作为计算机系统资源的管理者;资源管理的观点b.OS实现了对计算机资源的抽象.c.OS、脱机输入输出方式和系统联机输入输出方式的联络和区别2SPOOLing脱机输入输出技术是为了处理人机矛盾及的高速性和设Off-Line I/O CPU I/O备低速性间的矛盾而提出的.它减少了的空闲等待时间,提高了速度.CPU I/O由于程序和数据的输入和输出都是在外围机的控制下完毕的,或者说,它们是在脱离主机的状况下进行的,故称为脱机输入输出方式;反之,在主机的直接控制下进行输入输出的方式称为联机输入输出方式联机输入输出技术也提高了的速度,同步还将独占设备改造为共享设备,I/O实现了虚拟设备功能、多道批处理系统需要处理的问题3处理机管理问题、内存管理问题、设备管理问题、文献管理问题、作业管I/O理问题、具有哪几种基本特性它的最基本特性是什么?4OS并发性共享性虚拟性异步性a.Concurrence,Sharing,Virtual,Asynchronism.其中最基本特性是并发和共享.b.并发特性是操作系统最重要的特性,其他特性都是以并发特性为前提的c.、并行和并发5并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念,并行性是指两个或多种事件在同一时刻发生;而并发性是指两个或多少个事件在同一时间间隔内发生、操作系统的重要功能,各重要功能下的扩充功能6处理机管理功能a.进程控制,进程同步,进程通信和调度.存储管理功能b.内存分派,内存保护,地址映像和内存扩充等设备管理功能c.缓冲管理,设备分派和设备处理,以及虚拟设备等文献管理功能d.对文献存储空间的管理,目录管理,文献的读写管理以及文档的共享和保护、操作系统与顾客之间的接口7顾客接口:是给顾客使用的接口,顾客可通过该接口获得操作系统的服务a.程序接口:是给程序员在编程时使用的接口,是顾客程序获得操作系统服务的惟b.一途径持续分派
1.链接分派
2.索引分派
3.规定掌握三种分派方式怎样实现对一种文献分派外存空间,及三种方式的优缺陷)持续分派规定为每一种文献分派一组相邻接的盘块;应在文献的目录项中记录第一1种记录所在的盘块号和文献长度;(长处()次序访问轻易;()次序访问速度12快;()所需的磁盘寻道次数和寻道时间至少缺陷()规定有持续的存储空间31(有外碎片问题);()必须事先懂得文献的长度,文献不能动态增长⑶不利于文2献插入和删除)链接分派一种文献的信息寄存在若干不持续的物理块中,各块之间通过链接指针连2接,由前一种物理块指向下一种物理块,将同属于一种文献的多种离散的盘块链接成一种链表,由次所形成的物理文献称为链接文献链接方式又可分为隐式链接和显式链接长处()提高了磁盘空间运用率,不存在外部碎片问题;()有助于12文献插入和删除;()有助于文献动态扩充缺陷只适合次序存取,不适于随3机存取;()不可靠,如指针出错;()需更多的寻道次数和寻道时间;23)索引分派一种文献的信息寄存在若干不持续物理块中,系统为每个文献建立一种专3用数据构造一一索引表,将这些分派给文献的所有物理块号的块号都寄存在该索引表中,并在文献目录项中填上指向该索引表的指针对应的文献构造称为“索引构造”,对应的物理文献称为“索引文献”分类单级索引分派、多级索引分派、混合索引分派长处()即能次序存取,又能随机存取;()满足了文献动态增长、插入删除12的规定;()也能充足运用外存空间缺陷需更多的寻道次数和寻道时间
3、对目录管理的规定有哪些?6有如下规定)实现“按名存取)提高对目录的检索速度)文献共享)a bc d容许文献重名、目录的三种构造7单级目录构造、双级目录构造、树型目录构造)单级目录构造在整个文献系统中建立一张目录表,每个文献占一种目录项长处简朴,1能实现目录管理的基本功能-一按名存取缺陷查找速度慢;不容许重名;不便于文献共享)双级目录构造为每个顾客建立一种单独的目录;系统中再建立一种主文献目录2UFD MFD,在主文献目录中,每个目录文献都占用一种目录项长处检索速度较快;不一样的顾客目录中文献可以同名;不一样顾客可以共享文献)树型目录构造若在两级目录构造中,深入容许顾客创立自己的子目录并对应地组织自己的3文献,便可将两级目录变为三级文献目录依次类推,可深入形成四级、五级文献目录把三级及以上文献目录构造称树型目录构造树型目录具有检索效率高、容许重名、便于实现文献共享等一系列长处、文献存储空间常用的管理措施8空闲表法和空闲链表法(分为空闲盘块链和空闲盘区链);1位示图法;2成组链接法3其中位示图是运用二进制的一位来表达磁盘中一种盘块的使用状况由所有盘块对应的位构成一种集合,称为位示图、常用的两种文献共享方式9基于索引结点的共享方式、运用符号链实现文献共享、文献的访问控制方式有10访问控制矩阵、访问控制表、访问权限表、口令、密码进程/线程同步与通信总结
一、进程/线程间同步机制临界区、互斥量、信号量、事件Critical SectionMutex SemaphoreEvent的区别、临界区通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码,速度快,适合控制数据访问在任1意时刻只容许一种线程对共享资源进行访问,假如有多种线程试图访问公共资源,那么在有一种线程进入后,其他试图访问公共资源的线程将被挂起,并一直等到进入临界区的线程离开,临界区在被释放后,其他线程才可以抢占、互斥量采用互斥对象机制只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限,由于互斥对象2只有一种,因此能保证公共资源不会同步被多种线程访问互斥不仅能实现同一应用程序的公共资源安全共享,还能实现不一样应用程序的公共资源安全共享.互斥量比临界区复杂由于使用互斥不仅仅可以在同一应用程序不一样线程中实现资源的安全共享,并且可以在不一样应用程序的线程之间实现对资源的安全共享、信号量它容许多种线程在同一时刻访问同一资源,不过需要限制在同一时刻访问此资源的最大3线程数目.信号量对象对线程的同步方式与前面几种措施不一样,信号容许多种线程同步使用共享资源,这与操作系统中的操作相似它指出了同步访问共享资源的线程最大数目PV信号量是一种整数,不小于等于零时代表可供并发进程使用的资源实体数,但不不小于零时S S S则表达正在等待使用共享资源的进程数操作申请资源P减;1S1若减后仍不小于等于零,则进程继续执行;2S1若减后不不小于零,则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中,然后转入进3S1程调度操作释放资源V力口;1S1若相加成果不小于零,则进程继续执行;2若相加成果不不小于等于零,则从该信号的等待队列中唤醒一种等待进程,然后再返回原3进程继续执行或转入进程调度、事件通过告知操作的方式来保持线程的同步,还可以以便实现4对多种线程的优先级比较的操作.总结互斥量与临界区的作用非常相似,但互斥量是可以命名的,也就是说它可以跨越进程使用
1.因此创立互斥量需要的资源更多,因此假如只为了在进程内部是用的话使用临界区会带来速度上的优势并可以减少资源占用量互斥量信号量事件都可以被跨越进程使用来进行同步数据操作,
2.Mutex,Semaphore,Event而其他的对象与数据同步操作无关,但对于进程和线程来讲,假如进程和线程在运行状态则为无信号状态,在退出后为有信号状态因此可以使用来等待进程和线程退WaitForSingleObject出通过互斥量可以指定资源被独占的方式使用,但假如有下面一种状况通过互斥量就无法处理,
3.例如目前一位顾客购置了一份三个并发访问许可的数据库系统,可以根据顾客购置的访问许可数量来决定有多少个线程/进程能同步进行数据库操作,这时候假如运用互斥量就没有措施完毕这个规定,信号灯对象可以说是一种资源计数器
二、进程间通信方式进程间通信就是在不一样进程之间传播或互换信息,那么不一样进程之间存在着什么双方都可以访问的介质呢?进程的顾客空间是互相独立的,一般而言是不能互相访问的,唯一的例外是共享内存区除此以外,那就是双方都可以访问的外设了在这个意义上,两个进程当然也可以通过磁盘上的一般文献互换信息,或者通过注册表〃或其他数据库中的某些表项和记录互换信息广义上这也是进程间通信的手段,不过一般都不把这算作进程间通信〃由于那些通信手段的效率太低了,而人们对进程间通信的规定是要有一定的实时性进程间通信重要包括管道,系统包括消息队列,信号量,共享存储,IPC SOCKET.管道分为命名管道和非命名管道,非命名管道只能用于亲属进程之间的通信,而命名管道则可a.用于无亲属关系的进程之间命名管道就是管道是先进先出的通讯方式FIFO,.消息队列用于运行于同一台机器上的进程间通信,与管道相似首先在一种进程中创立一种消b息队列,然后再往消息队列中写数据,而另一种进程则从那个消息队列中取数据需耍注意的是,消息队列是用创立文献的方式建立的,假如一种进程向某个消息队列中写入了数据之后,另一种进程并没有取出数据,虽然向消息队列中写数据的进程已经结束,保留在消息队列中的数据并没有消失,也就是说下次再从这个消息队列读数据的时候,就是上次的数据!,共享内存一般由一种进程创立,其他进程对这块内存区进行读写得到共享内存有两种方式c映射设备和内存映像文献前一种方式不给系统带来额外的开销,但在现实中并不常用,/dev/mem由于它控制存取的是实际的物理内存;本质上,信号量是一种计数器,它用来记录对某个资源如共享内存的存取状况一般说来,为d.了获得共享资源,进程需要执行下列操作测试控制该资源的信号量;1若此信号量的值为正,则容许进行使用该资源,进程将进号量减;21若此信号量为则该资源目前不可用,进程进入睡眠状态,直至信号量值不小于进程被30,0,唤醒,转入环节;1当进程不再使用一种信号量控制的资源时,信号量值加假如此时有进程正在睡眠等待此41,信号量,则唤醒此进程套接字通信并不为所专有,在所有提供了协议栈的操作系统中几乎都提供了e.Linux TCP/IP而所有这样操作系统,对套接字的编程措施几乎是完全同样的以上几种方式的比较socket,,管道速度慢,容量有限,只有父子进程能通讯1任何进程间都能通讯,但速度慢
2.FIFO.消息队列容量受系统限制,且要注意第一次读的时候,要考虑上一次没有读完数据的问题
3.信号量不能传递复杂消息,只能用来同步
4.共享内存区可以很轻易控制容量,速度快,但要保持同步,例如一种进程在写的时候,另一种5进程要注意读写的问题,相称于线程中的线程安全,当然,共享内存区同样可以用作线程间通讯,不过没这个必要,线程间本来就已经共享了同一进程内的一块内存第二章进程管理、进程的定义、特性,进程实体的构成1进程是进程实体的运行过程,是系统进行资源分派的一种独立单位1进程具有构造特性、动态性、并发性、独立性和异步性2进程实体由程序段、有关的数据段和三部分构成3PCB、进程的三种基本状态及其转换2运行中的进程也许具有就绪状态、执行状态、阻塞状态三个基本状态、引起进程进入挂起状态的原因如下3终端顾客的祈求父进程祈求a.b.负荷调整的需要操作系统的需要c.d.具有挂起状态的进程转换图一P
39、创立进程的重要环节4为一种新进程创立并填写必要的管理信息a.PCB,把该进程转入就绪状态并插入就绪队列之中b.、进程控制块的作用5PCB系统为了管理进程设置的一种专门的数据构造,寄存了用于描述该进程状况和1控制进程运行所需的所有信息系统运用来控制和管理进程,因此是系统感知进程存在的唯一标志2PCB PCB进程与是——对应的3PCB为何说是进程存在的唯一标志?PCB在进程的整个生命周期中,系统总是通过其对进程进行控制,系统是根据PCB进程的而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的,因此说,是进程PCB PCB存在的唯一标志、进程控制块的组织方式6链接方式、索引方式、原语的定义、构成、作用7原语是由若干条指令构成的,用于完毕一定功能的一种过程,与一般过程的区别在于它们是“原子操作”,是一种不可分割的基本单位,在执行过程中不容许中断原子操作在管态下执行,常驻内存原语的作用是为了实现进程的通信和控制,系统对进程的控制如不使用原语,就会导致其状态的不稳定性,从而达不到进程控制的目的、引起创立进程的事件8顾客登录、作业调度、提供服务、应用祈求、引起进程终止的事件9正常结束、异常结束、外界干预、引起进程阻塞和唤醒的事件10祈求系统服务、启动某些操作、新数据尚未抵达、无新工作可做、临界资源和临界区11临界资源是指每次仅容许一种进程访问的资源1属于临界资源的硬件有打印机、磁带机等,软件有消息缓冲队列、变量、数组、缓冲区等诸进程间应采用互斥方式,实现对这种资源的共享每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区不管是硬2Critical Section,件临界资源,还是软件临界资源,多种进程必须互斥地对它进行访问、同步机制应遵照的规则12空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待、进程通信的类型13进程间通信机制包括共享内存系统、消息传递系统以及管道通信系统、线程的定义、属性14在多线程中,一般一种进程中包括多种线程,每个线程都是作为运用OS CPU的基本单位,是花费最小开销的实体线程具有下述属性
(1)轻型实体一线程中的实体基本上不拥有系统资源,只是有一点必不可少的、能保证其独立运行的资源
(2)独立调度和分派的基本单位
(3)可并发执行
(4)共享进程资源
15、进程和线程的比较调度性在老式的操作系统中,拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基a.本单位都是进程,在引入线程的中,则把线程作为调度和分派的基本单位,而OS把进程作为资源拥有的基本单位;并发性在引入线程的中,不仅进程之间可以并发执行,并且在一种进b.OS程中的多种线程之间,亦可并发执行,因而使具有更好的并发性;OS拥有资源无论是老式的操作系统,还是引入了线程的操作系统,进程一直c.是拥有资源的一种基本单位,而线程除了拥有一点在运行时必不可少的资源外,自身基本不拥有系统资源,但它可以访问其从属进程的资源;系统开销由于创立或撤销进程时,系统都要为之分派和回收资源,如内存d.空间等,进程切换时所要保留和设置的现场信息也要明显地多于线程,因此,操作系统在创立、撤销和切换进程时所付出的开销将明显地不小于线程.进程与16程序的区别
①程序是静态的,进程是动态的;
②进程更能真实地描述并发,而程序不能;
③进程具有创立其他进程的功能,而程序没有
④进程只是一次执行过程,有生命周期;而程序可作为软件资源长期保留,是相对长期的;进程是系统分派调度的独立单位,能与其他进程并发执行;.进程互斥与同步的基本概念17进程互斥由于各进程规定共享资源,而有些资源需要互斥使用,因此各进i.程间竞争使用这些资源,进程的这种关系为进程的互斥进程同步在并发执行过程中,合作完毕同一种任务的多种进程,在执行速ii.度或某些时序点上必须互相协调的合作,这种制约性关系叫作进程同步、同步机制应遵照的规则18空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待.常用的几种信号量机制19整型信号量、记录型信息量、型信息量、信号量集AND第三章处理机调度、高级调度与低级调度的区别1高级调度又称为作业调度或长程调度,调度对象是作业,作业调度往往发生于一种(批)作业运行完毕,退出系统,而需要重新调入一种(批)作业进入内存时,故作业调度的周期长;低级调度又称为进程调度和短程调度,调度物件为进程(或内核级线程),进程调度的运行频率最高,是最基本的一种调度,多道批处理、分时、实时三类中必须配置这种调度OS引入中级调度的重要目的是为了提高系统资源的运用率和系统吞吐量、低级调度的功能2保留处理机的现场信息、按某种算法选用进程、把处理器分派给进程、进程调度方式3
(1)非抢占方式一实现简朴、系统开销小、合用于大多数的批处理系统环境()抢占方式——原则优先权原则、短作业(进程)优先原则、时间片原则、24同步具有三级调度的调度队列模型当在中引入中级调度后,人们可把进程的就绪状态分为内存就绪和外存就OS绪,类似的阻塞状态也可以同样划分、调度算法上
5、先来先服务1FCFS、短作业(进程)优先()2SJF SPF、高优先权优先
3、高响应比优先调度算法()4HRN、时间片轮转法5)规定掌握算法思想并能对前种算法根据算法思想计算周转时间、平均周14转时间、带权周转时间、平均带权周转时间,周转时间二完毕时间-抵达时间二等待时间+服务时间)掌握2先来先服务、短作业(进程)优先、高响应优先调度算法三种算法性能评价先来先服务算法即适合于作业调度也合用于进程调度,且算法较为简朴,比较适合长作业(或a.长进程)不适合短作业(或进程)短作业(进程)优先算法,能有效减少作业的平均等待时间,提高系统吞吐量但该算法与b.顾客做出的估计运行时间有很大的关系,对长作业(进程)不利,有助于短作业(进程)高响应比优先调度算法,即照顾了短作业又考虑了长作业抵达的先后次序,它不会使长作业c.长期得不到服务高响应比优先调度算法6优先权=等待时间+规定服务时间规定服务时间响应比=(等待时间+规定服务时间)/规定服务时间=响应时间/规定服务时间、7最低松弛度优先调度算法即算法LLF该算法是根据任务紧急(或松弛)的程度,来确定任务的优先级、何谓死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么?8死锁是指多种进程因竞争资源而导致的一种僵局,若无外力作用,这些进程a.都将永远不能再向前推进;产生死锁的原因有二,一是竞争资源,二是进程推进次序非法;b.必要条件是:互斥条件,祈求和保持条件,不剥夺条件和环路等待条件c.互斥条件一种资源一次只能被一种进程使用祈求和保持条件保留已经得到的资源,还规定其他的资源不剥夺条件资源只能被占有者释放,不能被其他进程强行抢占环路等待条件系统中的进程形成了环形的资源祈求链、处理死锁的基本措施9()防止死锁一破坏产生死锁的四个必要条件中的一种或几种条件1()防止死锁一破坏产生死锁的四个必要条件2
(3)检测死锁一通过系统设置的检测机构,及时检测出死锁的发生()解除死锁一撤销或挂起某些进程
4、防止死锁的措施10摒弃”祈求和保持”条件摒弃“不剥夺喙件•摒弃“环路等待”条件a.b.c、银行家算法▲11规定掌握可以根据安全性检测算法,通过查找安全序列来判断某个时刻系统与否处在安全状态能运用银行家算法来计算当某进程提出资源祈求时,系统与否分派、死锁检测12掌握死锁定理的概念当且仅当一组进程某个状态的资源分派图是不可完全简化的,则阐明SS状态为死锁状态懂得在进行死锁的检测常用的工具是资源分派图,并通过对资源分派图的化简判断一组进程与否处在安全状态(无环)第四章存储管理、存储器按存储量、速度怎么划分?1至少应具有三级最高层为寄存器、中间为主存、最底层为辅存;CPU较高档点的根据详细功能还可细分为寄存器;高速缓存、主存储器、磁盘缓存;固定硬盘、可移动存储介质等层6主存储器(简称内存或主存)容量一般为数十到数其访问速度远MB GB,低于执行指令的速度为此引入寄存器和高速缓存,寄存器访问速度最快,CPU价格昂贵,容量不大;高速缓存容量不小于或远不小于寄存器,从几十到几十KB访问速度快于主存储器MB,、程序的装入方式2绝对装入方式、可重定位装入方式、动态运行时装入方式、程序的链接方式分类3静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接、对换的定义、分类、实现4对换是把内存中临时不能运行的进程或者临时不用的程序和数据调到外存上,以便腾出足够的内存空间,再把已具有运行条件的进程或进程所需要的程序和数据调入内存以整个进程为单位,称为“整体对换”或“进程对换、以“页”或“段”为单位,分别称为“页面对换”和“分段对换”,又称为“部分对换”为了实现进程对换,系统必须能实现三方面的功能对换空间的管理、进程的换出,以及进程的换入、基本分页存储管理方式(重点考察)6)、分页的基本原理1分页存储管理是将一种进程的逻辑地址空间提成若干个大小相等的片,称为页面或页,将这些页面装入到内存某些不持续的内存块中若将一种进程的所有页面一次所有装入到内存叫基本分页;若按进程的运行状况分多次部分装入到内存叫祈求式分页由于进程的最终一页常常装不满一块而形成不可运用的碎片,称为页内碎片系统为每个进程建立一张页面映像表,简称页表页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射)、分页系统的地址变换机构▲2掌握能根据给定的逻辑地址和页表内容转换出物理地址(注意在进行地址变换前要注意判断页号与否越界),并能掌握地址变换机构图、基本分段存储管理方式71)、分段存储管理方式的引入原因引入分段存储管理方式,重要是为了满足顾客和程序员的某些需要以便编程、信息共享、信息保护、动态增长、动态链接)、分段系统的基本原理2在分段存储管理方式中,作业的地址空间被划分为若干个(二维)段,每个段定义了一组逻辑信息,逻辑地址由段号和段内地址构成每个段在表中占有一种表项,其中记录了该段在内存中的起始地址(又称为“基址”)段表是用于实现从逻辑段到物理内存区的映射将一种作业的这些段装入到内存某些不持续的区域中(在分段中一种作业获得的地址空间是不持续的,不过每个段获得的空间是持续的)当将一种作业的所有段一次所有装入到内存的是基本分段;若按作业的运行状况分多次部分装入到内存的是祈求式分段在分段中也会出现碎片、分段系统的地址变换机构▲8掌握能根据给定的逻辑地址和段表内容转换出物理地址(注意在进行地址变换前要注意判断段号和段地位移量与否越界)、分段和分页的重要区别9分页和分段都采用离散分派的方式,且都要通过地址映射机构来实现地址变换,a.这是它们的共同点;对于它们的不一样点有三,第一,从功能上看,页是信息的物理单位,分页b.是为实现离散分派方式,以消减内存的外零头,提高内存的运用率,即满足系统管理的需要,而不是顾客的需要;而段是信息的逻辑单位,它具有一组其意义相对完整的信息,目的是为了能更好地满足顾客的需要;c・页的大小固定且由系统确定,而段长度不固定,决定于顾客所编写的程序;分页的作业地址空间是一维的,而分段的作业地址空间是二维的.d.、虚拟存储器的特性及其内部关联10虚拟存储器具有多次性,对换性和虚拟性三大重要特性;a.其中所体现出来的最重要的特性是虚拟性,它是以多次性和对换性为基础的,b.而多次性和对换性又必须建立在离散分派的基础上、页嗯换算法▲
11、先排先出1FIFO、最佳置换算法2OPT、近来最久未使用()置换算法3LRU、置换算法4Clock、至少使用()置换算法5LFU1)规定掌握算法思想、名称缩写并能对前3种算法根据算法思想计算缺页中断次数和缺页中断率,参照书页和作业题)P150)2掌握先进先出、最佳置换算法、近来最久未使用()置换算法的性能评价FIFO OPTLRU-先进先出实现简朴;性能最差,与进程实际的运行不相适应,且有也许会出现Belady现象(即在未给进程或作业分派它所规定的所有页面时,有时会出现分派给作业的内存块数增多,缺页次数反而会增多的奇怪现象)-最佳置换算法理论上,性能最佳;实际上,无法实现;一般只用在研究其他算OPT法时,做参照评价近来最久未使用()置换算法性能很好;实现复杂,需要硬件支持LRU分段保护]2采用如下措施保证信息安全越界检查、存取控制检查、环境保护护机构第五章设备管理设备按使用特性、传播速率、信息变换、共享属性怎样分类1I/按设备的使用特性分类存储设备(又称外存、后备存储器、辅助存储器);输入输出设备(又可详细划分输入设备(键盘、鼠标、扫描仪、视频摄像、各类传感器)、输出设备(打印机、绘图仪、显示屏、数字视频显示设备、音响输出设备)、交互式设备)按传播速率分类低速设备(键盘、鼠标、语音的输入输出设备);中速设备(行式打印机、激光打印机);高速设备(磁带机、磁盘机、光盘机)按信息互换的单位分类块设备(磁盘);字符设备(交互式终端、打印机)按设备的共享属性分类独占设备;共享设备(磁盘);虚拟设备、设备控制器的构成2设备控制器由如下三部分构成
(1)设备控制器与处理机的接口,该接口用于实现与设备控制器之间的通信,提供有三类信号线数据线、地址线和控制CPU线
(2)设备控制器与设备的接口,可以有一种或多种接口,且每个接口连接一台设备每个接口都存在数据、控制和状态三种类型的信号
(3)I/O逻辑,用于实现对设备的控制其通过一组控制线与处理机交互,处理机运用该逻辑向控制器发送命令,逻辑对收到的命令进行译码I/O I/O、通道设备怎样引入3I/O虽然在和设备之间增长了设备控制器后,已能大大减少对C PUI/O CPUI/O的干预,但当主机配置的外设诸多时,的承担仍然很重,为此,在和设CPU CPU备控制器之间又增设了通道通道是一种特殊的处理机,它具有执行指令的能力,并通过执行通道I/O I/O(I/O)程序来控制I/O操作通道与一般处理机的区别)没有自己的内存,且与主机共享主机内存)执12行的指令单一,重要执行与有关的指令I/O通道分为字节多路通道(重要连接低速字符设备);数组选择通道(重要连接高速块设备);数组多路通道(重要连接中高速块设备)、有哪几种控制方式?各合用于何种场所?4I/O()控制方式程序方式、中断驱动控制方式、11/0I/O I/O控制方式、通道控制方式DMA I/O I/O()程序方式合用于初期的计算机系统中,并且是无中断的计算机系2I/O统;中断驱动控制方式是普遍用于现代的计算机系统中;I/O控制方式合用于设备为块设备时在和主机进行数据互换的一DMA I/O I/O种控制方式;I/O当设备和主机进行数据互换是一组数据块时一般采用通道控制方式,I/O I/O但此时规定系统必须配置对应的通道及通道控制器、控制器的构成5DMA()控制器由三部分构成主机与控制器的接口、控制器与l DMA DMA DMA块设备的接口、控制逻辑I/O()方式与中断控制方式的区别2DMA相似点是都是以块为单位进行传播区别是)处理中断的时间1CPU•中断控制方式是在数据缓冲寄存器满之后规定进行中断处理CPU方式是在所规定转送的数据块所有传送结束时规定进行中断•DMA CPU处理这就大大减少了进行中断处理的次数CPU)数据传送的完毕者2中断控制方式是在中断处理时由控制完毕的,•CPU方式是控制器完毕的•DMADMA、为了实现主机与控制器之间成块数据的直接互换,需设置控制器中四类6DMA寄存器DR数据寄存器,暂存从设备到内存或从内存到设备的数据MAR内存地址寄存器DC数据计数器,寄存本次CPU要读或写的字(节)数CR命令状态寄存器,接受从CPU发来的I/O命令,或有关控制信息,或设备状态、缓冲的引入原因7操作系统引入缓冲机制的重要原因可归结为如下几点
(1)缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾;
(2)减少对CPU的中断频率,放宽对中断响应时间的限制;
(3)提高CPU与I/O设备之间的并行性、缓冲池的构成、工作方式8三个队列空缓冲队列、输入队列、输出队列四种工作缓冲区
(1)用于收容输入数据的工作缓冲区;
(2)用于提取输入数据的工作缓冲区;
(3)用于收容输出数据的工作缓冲区;
(2)用于提取输出数据的工作缓冲区;、系统的定义、构成、特点9SPOLLing系统是对脱机工作的模拟,其必须有高速随机外存(一般采用磁SPOOLing I/O盘)的支持系统重要有如下四个部分SPOOLing
(1)输入井和输出井,为磁盘上开辟的两大存储空间,分别模拟脱机输入/出时的磁盘,并用于收容I/O设备输入的数据和顾客程序的输出数据;
(2)输入缓冲区和输出缓冲区,在内存中开辟,分别用于暂存由输入设备和输出井送来的数据;
(3)输入进程SPi和输出进程SPo,分别模拟脱机输入/出时的外围控制机,用于控制I/O过程;
(4)I/O祈求队列,由系统为各个I/O祈求进程建立的I/O祈求表构成的队列系统的特点提高了的速度;将独占设备改造为共享设备;SPOLLing I/O实现了虚拟设备功能、磁盘的类型和访问时间构成10磁盘分为两类固定头磁盘(一般为大容量磁盘)和移动头磁盘(一般为中小型容量磁盘)磁盘访问时间=寻道时间+旋转延迟时间+数据传播时间、磁盘磁盘调度算法▲
11、先来先服务1FCFS、最短寻道时间优先2SSTF、扫描()算法(又称为“电梯调度算法“)3Scan、循环扫描()算法4CScan)规定掌握算法思想、名称缩写并能根据算法思想计算碰头的寻道轨迹,1寻道距离和寻道时间,参照书页和作业题)P194)掌握算法性能评价2•先来先服务公平、简朴;平均寻道时间也许较长,FCFS•最短寻道时间优先平均寻道时间比算法短,但也许会出现“饥饿现象”SSTF FCFS和“磁臂粘着”现象•扫描()算法消除了“饥饿”现象,但也许会出现“磁臂粘着”现象Scan•循环扫描()算法改善了对于边缘区磁道访问的不公平,但也许会出现“磁CScan臂粘着”现象和算法可防止出现“磁臂粘着”现象
5.N-Step-Scan FSCAN第六章文献管理、文献的定义、属性1文献是指由创立者所定义的、具有文献名的一组有关信息的集合,可分为有构造文献和无构造文献文献的属性包括文献类型、文献长度、文献的物理位置、文献的建立时间、文献类型按用途、文献中数据的形式、存取控制属性、组织形式和处理方式怎2样划分?按用途分类系统文献、顾客文献、库文献按文献中数据的形式分类源文献、目的文献、可执行文献按存取控制属性分类只执行文献、只读文献、读写文献按组织形式和处理方式划分一般文献、目录文献、特殊文献(其中目录文献由文献的目录信息构成的文献特殊文献被视为文献的设备称为设备文献,也叫特殊文献)、有构造文献按不一样方式组织形成哪几种文献?3次序文献、索引文献、索引次序文献、次序文献的合用场所、优缺陷4最佳合用场所是在对诸记录进行批量存取时批量存取时对次序文献的存取速率是所有逻辑文献中最高的;只有次序文献能存储在磁带上,并能有效地工作在交互应用场所,次序文献体现出来的性能很差;假如想增长或删除一种记录都比较困难、外存分派方式5。
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