北京交通大学2005年操作系统辅导笔记(7)

北京交通大学 /2008-10-04

注意 : 总容量不超过物理内存和外存交换区容量之和

九 . 请求页式管理

1. 实现原理

2. 地址变换机构 :

3. 地址变换与中断处理流程(地址变换流程: P130 图 4-24)

4. 物理块分配策略:平均分配、按比例分配、按优先权分配 .

5.

十 . 请求分段系统 (P138)

1. 段表:对基本段式管理的段表要扩充 5 个字段

1) 访问字段、修改位、存在位、外存地址这 4 个字段的功能类似请求页式的页表。

2) 增补位(扩充位):指示该段是否可动态增长。当地址变换访问越界时,根据增补位的内容进行相应的中断处理。

2. 缺段中断处理( P139 图 4-31 )

3. 地址变换机构( P140 图 4-32 )

4. 分段的共享与保护。

十一 . 虚拟存储的调入策略、分配策略

1. 请求调页:只调入发生缺页时所需的页面。优点:容易实现。

缺点:对外存 I/O 次数多,开销较大

2. 预调页:在发生缺页需要调入某页时,一次调入该页以及相邻的几个页。 优点:提高调页的 I/O 效率。 缺点:基于预测,若调入的页在以后很少被访问,则效率低。常用于程序装入时的调页。 3. 在虚拟段式管理中,可采用可变分区分配算法。 4. 调入页面的来源 1) 进程装入时,将其全部页面复制到交换区,以后总是从交换区调入。执行时调入速度快,要求交换区空间较大。

2) 凡是未被修改的页面,都直接从文件区读入,而被置换时不需调出;已被修改的页面,被置换时需调出到交换区,以后从交换区调入。节省交换区空间。

第五章 设备管理

一. I/O 设备类型( P144 )

1. 按传送速率分类:低速、中速、高速设备。

2. 按信息交换单位分类:字符设备、块设备。

3. 按设备共享属性分类:独占、共享、虚拟设备。

二. I/O 系统结构

1. 总线结构( P150 )

2. 通道( CH )支持的 I/O 系统结构( 5.1.3 P148 )

3. 控制器(接口部件)的端口

1) 当控制器接受一条命令后,可独立于 CPU 完成指定操作, CPU 可以转去执行其它运算。命令完成时,控制器产生一个中断, CPU 响应中断,控制转给操作系统。 CPU 通过读控制器寄存器中的信息,获得操作结果和设备状态

2) 控制器与设备之间的接口常常是一个低级接口。

例如磁盘,可以按每个磁道 9 扇区,每个扇区 512 个字节进行格式化。然而,实际从驱动器出来的却是一连串的位流,以一个头标,然后是一个扇区的 4096 比特位,最后是检查和错误校验码。头标是在对磁盘格式化时写上的,它包括柱面和扇区数,扇区的大小等数据。

控制器的任务是把串行的位流转换为字节块,并进行必要的错误修正。首先,控制器按位进行组装,然后存入控制器内部的缓冲区中形成以字节为单位的块。在对块验证检查无错误时,再将它复制到主存中。

4. 无论是采用总线,还是采用 CH 的 I/O 系统,都使用了控制器(接口)部件,每个接口部件都包含着一组寄存器(一组 I/O 端口),每个端口都有一固定地址,不同的信息将送入不同的端口。

1) 数据端口:对输入数据 / 输出数据起缓冲作用。包括输入端口、输出端口。

2) 状态端口:保存设备、及控制器当前的状态。

3) 命令端口:存 CH 或 CPU 发来的命令,以便控制接口和设备的操作。

注: CH 或 CPU 对设备的操作归结为对接口(控制器)各端口的读 / 写。

5. 端口编址方法

接口电路中:有多个寄存器,每个寄存器有唯一的一个地址,每个地址为 I/O 端口,该地址称为 I/O 端口地址。 I/O 指令形式与 I/O 地址是相互关联的,主要有两种形式:内存映像 I/O 模式和 I/O 独立编址


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