软件技术基础_ 操作系统的资源管理ppt课件

. 1、2.4.1资源管理的方法和策略2.4.2处理器分配2.4.3存储管理2.4.4文件管理、2.4操作系统资源管理、2、2.4.1资源管理的方法和策略、1、资源管理方法1 )定义资源数据结构：资源名称、使用特性、空闲、被占用或被占用等。 2 )决定资源分配原则(调度原则) :分配给谁，分配多少，何时分配。 3 )资源分配和回收4 )访问控制和安全保护，3，3，2.4.1资源管理的方法和策略，2，常用资源分配策略1 )首先请求服务，这些策略又称为简单队列策略或首选队列(firstinfirstout )。 资源分配给请求者。 2 )优先调度策略：请求者事先分配优先级，反映请求者请求处理的紧迫度。 资源分配给优先级较高的人。 回到。 4，宏调度：作业调度选择辅助存储器中的哪些备份工作包含在系统存储器中以供竞争处理器使用。 微调度：如果进程调度cpu为空，则在存储器中的所有进程中，确定哪些进程何时获得处理器且将使用多长时间。 线程调度算法、1、用于处理器的多级调度算法5，首先，以作业来到的顺序对作业进行调度。 该算法优先考虑系统中等待时间最长的作业，而与所要求的执行时间的长度无关。 (1)作业调度算法、短作业优先调度算法以作业执行时间的长度进行调度。 这可以通过选择具有最短计算时间的作业来进行下一服务，并且根据特定调度策略从准备队列中选择进程来运行处理器(线程)、作业调度、7，2 )进程调度或处理器空闲选择哪个准备完成流程？ 此外，预先确定过程调度算法、8，各过程的优先级，系统在准备队列中给予处理器使用权，使其具有最高优先级(对应于优先级和一定优先级)。 此外，常用的进程调度算法、进程就绪队列顺序策略、1 )优先级调度算法，例如在实时系统中实时任务具有高优先级，并且在实时任务到达时采用优先级调度算法. 9、当CPU闲置时，选择就绪队列的第一个元素，给出时间片，如果没有时间片，进程将进入就绪状态并进入就绪队列的末尾。 例如，在时分系统中通常使用循环旋转调度算法来确保对每个用户的公平响应。 此外，常用的进程调度算法，过程准备队列排序原则，2 )循环旋转调度算法，返回，10，1，存储管理功能：主存储分配根据一定算法将一个空闲主存储区域分配给该进程。 地址图地址图将用户可见的逻辑地址(存储器)映射到主存储器的物理地址(存储器空间)，以确保程序的准确执行。 信息保护确保每个用户的程序和进程在它们各自的定义存储区域内操作，并且不互相干扰。 “扩展”主存储容量系统提供用户程序的大小不受主存储容量限制的虚拟存储技术，即使用户程序大于实际的主存储容量，程序也能正常工作。11、12、2、传统的连接实现方式、静态连接实现方式：编译程序之后，具有参考地址为0的多个目标模块(.obj )连接实现程序(link )将目标模块定义为统一地址的模块实现模块(即.13、逻辑地址(相对地址、虚拟地址):编译或解释程序后，形成将0作为参照地址的浮动目标模块，将目标模块的程序地址(指令地址或操作数地址)称为逻辑地址工作位址空间：使用者程式的所有逻辑位址集合称为工作位址空间或虚拟空间。 物理地址(绝对地址、实际地址):计算机的主存储单元的实际地址。 主存储空间：与物理地址集合对应的空间。. 14、作业地址空间如何重新定位主存储、作业地址空间、存储空间和地址？15、执行程序之前进行定位，即当程序被加载到主存储器中的起始地址被确定时，存储加载程序基于该起始地址调整程序中相关联的地址部分。 (1)静态再配置、程序再配置后，不能根据主存储器使用状况的变化动态地调整主存储器中的位置。 16，动态重新定位在程序运行中，与程序相关联的存储器地址在指令和数据的每次访问中自动连续映射，该系统采用分区存储管理，重新定位后，程序在主存储中的位置可以动态调整。 17、易发生内碎片，分区大小一定，每个分区只能进行一个作业。 另一方面，固定分区的存储器、18、可变分区的存储器1和基本思想存储器不是预先划分的，并且分配量根据工作需要和存储器空间的使用情况来确定。 如果有足够的空间，请根据需要将某些分区划分为该进程，否则请等待主存储空间。 19、可用空间表、已分配空间表。 20、可用空间表、已分配空间表和外部片段容易出现。 页21、4、页存储管理技术、页和块的概念：1)页将作业的地址空间分为大小相等的单位，称为页。 2 )块将主存储区域分为大小等于页面大小的单位，并且称为块。 基于页面的系统的基本思想：程序被执行时，将每个页面加载到一个块中，使得整个程序使用不连续的块。、22、问题：工作物理地址空间从连续分散后，如何保证程序的正确地址？ 方法：使用页面图像表记录页面和内存块之间的对应关系。 页面图像表格；缩短页面表格。23、作业2中执行movr1、2500命令的示例。 页面大小为1kb，保存指令地址的寄存器为16位。 由cpu提供的逻辑地址2500由地址寄存器自动分解成页编号p和页内移位量w这两个部分。 3 )页面地址转换，1kb=1024byte，24，页面地址转换，7*1024 452=7620，转换过程：练习，如果程序太大而无法安装内存，该怎么办？ 25，5，请求寻呼存储管理，并且当某些作业页被加载到主存储器中时运行程序，然后系统响应于该过程的运行请求而自动地从辅助存储器转入所需的页。 根据程序执行的局部原理，使用内存和外部存储器的有机组合，可获得大容量的“内存”。 如果内存空间已满并且需要加载新页面，则此操作将根据算法丢弃新页面并加载新页面。 此外，基于页面的存储器管理不利于与程序段的存储器的共享，要求基于页面的存储器管理26、5，并且当在主存储器中加载了一些工作页面时启动程序，之后系统响应于该过程运行的请求自动将其从辅助存储器转入所需页面根据程序执行的局部原理，使用内存和外部存储器的有机组合，可获得大容量的“内存”。 这是虚构的，如果内存中没有要访问的页面，则会发生页面用完的情况。 此外，基于页面的存储器管理不利于在存储器内共享程序段，27，当操作系统接收到中断信号时，页面故障调用中断程序并基于在页面表中指定的外部存储器地址进行该中断如果内存中有空块，则分配页面，将新调用页面加载到内存中，并更改页面表中相应页面表项目的驻留位置和相应内存块编号。 此时，如果存储器中没有空闲块，则根据某个废弃算法废弃页面，读取新页面。 如果页面在内存中发生更改，则将该页面写回外部内存。. 28、程序执行的局部原理、程序执行时有多个循环和子例程调用，一旦进入这样的程序段，重复访问相同的指令集对数据访问也是局部的，在短时间内稳定地保持在一个存储器的局部区域中. 29 .页面淘汰算法理想淘汰算法最佳页面算法(OPT )被认为是不再需要或者在最远的将来使用的页面先进页面淘汰算法(FIFO )，其选择存储器中耗时最长的页面并进行淘汰的第二机会淘汰算法(SCR ) 如果根据先进的先进先进先进算法选择页面，检查访问位置，如果为0，则给出第二次机会淘汰该页面，其中访问位置0是最近使用的页面淘汰算法(LRU )，选择最长访问时间为当前时间的页面，而淘汰的页面是未使用时间最长的页面、30、6、段页面存储管理；1 )段存储管理用户地址空间由多个逻辑段组成，每个段具有自己的名称。31、程序地址的通常形式由一对(s，w )构成，其中，s是段号，w是段内位移。 6、分段页面存储管理器1 )分段页面存储管理器32，2 )分段页面存储管理器与分段存储管理器的寻呼存储管理技术相结合，从而形成分段页面存储管理器。 如果将段分割为相同大小的页面，地址结构包括三个部分：段编号、段内页编号和页面内偏移。 用户还在使用段号和段内相对地址，地址转换机构自动将段内相对地址的上位数人解释为段内页号，将其馀的下位数人解释为页内相对地址。33，34，35，2.4.4文件系统，文件，36，2.4.4文件系统，1，文件和文件系统2，文件逻辑结构和访问方法3，文件物理结构4，文件目录5，文件操作，37 文件是逻辑上具有完整含义的信息集合，标识名称，文件名是具有几个约束条件的字符串。 什么是文件系统？ 文件系统是操作系统中负责管理和访问文件信息的软件组织。 负责：辅助存储空间的管理和文件存储结构，提供文件存取功能，提供文件保护功能，计算机数据管理的重大发展，用户无需在意信息存储的细节，可以从38、2个不同的角度研究文件结构用户的观点：用户的“思考” 其研究侧重于为用户提供逻辑结构清晰、易于使用的逻辑文件格式。 用户以此格式存储、搜索和加工相关文件的信息。 文件的两种结构是研究设备“媒体”中存在的实际文件，或者称为物理文件。 其研究方面是选择工作性能好、设备利用率高的物理文件形式。 该系统以这种形式与外部设备交互，控制信息的传输。逻辑结构、物理结构、39、性质和用途： (1)系统文件(2)库文件(3)用户文件按文件流： (1)输入文件(2)输出文件(3)输入输出文件、按保护级别： (1)可执行文件(2)只读文件(3)读写文件不保护文件，1 )文件，40，2 )文件系统，特征： (1)易用性：使用文件名和文件命令。 (2)安全可靠：有防护措施，文件毁坏时可及时恢复。 (3)可共享，可保密：规定访问权限、访问认证。 回到。 41、2、文件的逻辑结构和存取方法；1 )文件的逻辑结构；1 )流文件：没有结构的流文件是相关规则字符的集合。 (2)记录式文件：有结构，是一系列顺序的记录集合。 每个记录都由相互关联的域组成。 42、2、文档的逻辑结构和访问方法；(1)顺序访问：上次访问始终基于上次访问进行，不需要给予具体的访问位置。(2)随机访问：可以任意顺序访问文件中的字节和记录。 返回到以下，2 )文件的访问方法、43、3和文件的物理结构与文件在存储器中的位置相关联，表示文件的存储位置、链接和目录方法。 1 )连续的文件由分配到盘的连续区域的物理块构成。 每个记录都有序列号。 优点：连续存取时的速度快，将文件连结起来，44，3，文件的物理结构2 )，文件信息存储在媒体的某些物理区块中，各区块的最后一个(或最初)单词作为链接字，表示后续区块的物理地址。 文件中最后一块的链接字是结束标志，表示文件在此结束。 另外，连结文件结构，45，3，文件的物理结构3 )生成索引文件，生成逻辑块号码和物理块号码的对照表索引表，按逻辑块号码顺序排序。 优点：随机存取，便于添加、删除文档。 我回去。46、4、什么是文件目录、文件目录？ 文件系统的主要功能是实现按名称访问，用户只需向系统提供文件的符号名，系统就能准确地找到所需的文件。 为此，需要将文件名与其保存地址的映射关系、该文件的使用特性或访问权限等信息保存在称为文件目录的数据结构中。47、4、文件目录和文件目录是指用于记录系统中所有文件的说明和控制信息的数据结构。 文件名文件逻辑结构文件的物理位置访问控制信息(文件创建日期和时间、上次访问日期和时间等)文件类型(数据文件、目录文件等)， 在. 48、1级文件目录和系统中创建线性表，并将每个文件的信息作为表的数据元素。 此类线性表称为级别1文件目录。 (采用线性表结构)，优点：实现简单的缺点：“重复”问题不同的用户为不同的文件指定相同的名称。 也就是说，两个以上的文件只有一个相同的符号名。 在、49、50、多级文件目录(采用树结构)和多级目录系统中，目录条目可以描述目录文件或者目录以外的文件(数据文件)，并且数据文件必须位于叶中。 以这种方式配置一个树结构。 好处：解决了“重复”问题，现在可以在不同的子目录中创建具有相同名称的文件。 使用相同名称的文件路径名区分文件的路径名包括从主目录到该文件的路径上的所有目录文件名以及该文件的符号名。 示例： D:abcxyztest.c，返回、 51、5 .文件操作和目录文件：将大量文件目录组织为文件。 打开文件：将目录文件中有关该文件的表复制到主内存中的保留区域，以便用户与该文件建立联系。 系统活动文件表：存储这些目录表的主存储空间。 关闭文件：将主存储中表条目的信息写回辅助存储中相应的目录表条目，删除主存储中的表条目，以断开用户与此文件之间的连接。 52、文件系统提供对文件系统的调用指令，以便用户方便地使用文件。 这些系统调用命令描述文件系统如何出现在用户面前。 命令的数量及其功能取决于特定的操作系统。 文件操作，示例：