操作系统(罗宇第四版)总结第五章

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计算机操作系统第四版第5章

计算机操作系统第四版第5章
(2) 驻留性。作业装入内存后,便一直驻留在内存中,直至作业运
行结束。然而,有的程序模块在运行过一次后就不再需要(运行)了 。
√ 问题:一次性及驻留性在程序运行时是否是必需的?
常规存储管理方式的特征和局部性原理
2.局部性原理
在1968指出:程序在执行时将呈现出局部性规律,即在一较短的时间内
,程序的执行仅局限于某个部分;相应地,它所访问的存储空间也局限于
次仅调入一页,目前虚拟存储器大多采用此策略。
2.从何处调入页面
请求分页系统中的外存分为文件区和对换区。当发生缺页请求 时,有三种情况将缺页调入内存:
(1) 系统拥有足够的对换区空间,这时可以全部从对换区调入所需页面, 以提高调页速度。 (2) 系统缺少足够的对换区空间,凡不会被修改的文件都直接从文件区 调入。对于那些可能被修改的部分,将它们换出时须调到对换区。
请求分页系统建立在基本分页基础上,增加了请求调页功能和页面 置换功能。
请求分页中的硬件支持
1.请求页表机制
在请求分页系统中所需要的主要数据结构是页表。其基本作用仍 然是将逻辑地址变换为物理地址。
请求分页系统中的页表
请求分页中的硬件支持
2.缺页中断机构
在请求分页系统中,每当所要访问的页面不在内存时,便产 生一缺页中断,请求OS将所缺之页调入内存。缺页中断是一种
先为系统中的每个进程分配一定数目的物理块,而OS自身也保持 一个空闲物理块队列。当某进程发现缺页时,由系统从空闲物理块队
列中取出一个物理块分配给该进程,并将欲调入的(缺)页装入其中。 这样,凡产生缺页(中断)的进程,都将获得新的物理块。当空闲
物理块用完时,OS才能从内存中选择一页调出,被选择调出的 页可能试系统中的任何一页。

2024版《操作系统第五章》ppt课件

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提供更加丰富的网络服务和应用。
云计算、大数据等新技术对操作系统影响
要点一
云计算对操作系统的影响
要点二
大数据对操作系统的影响
云计算是一种基于互联网的计算方式,它将计算资源和服务 以虚拟化的形式提供给用户。云计算对操作系统提出了新的 要求,如支持虚拟化技术、提供弹性资源调度、保障数据安 全性等。
大数据是一种基于海量数据的存储和处理技术,它要求操作 系统能够提供高效的数据存储、管理和处理能力。为了适应 大数据的需求,操作系统需要采用一系列优化技术,如分布 式文件系统、内存数据库等,提高数据处理效率和可靠性。 同时,还需要加强对数据安全和隐私的保护。
要点二内 地址两部分组成。
要点三
内存分配
在为进程分配内存时,以块为单位将进 程中的若干个页分别装入到多个可以不 相邻接的物理块中。
分段存储管理方式
基本原理
地址结构
分段存储管理方式是按照用户进程中的 自然段划分逻辑空间。例如,用户进程 由主程序、两个子程序、符号表、栈和 一组数据组成,于是可以把这个用户进 程划分为5个段,每一段的起始地址由 用户给出。
进程通信
指进程之间的信息交换。进程是分配系统资源的单位(包括内存地址空间),因此 各进程拥有的内存地址空间相互独立。为了保证安全,一个进程不能直接访问另一 个进程的地址空间。但是进程之间的信息交换又是必须实现的。
03
CATALOGUE
内存管理
内存基本概念及原理
01
内存定义
内存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机
中断技术原理及应用
01
中断技术应用
02
实现多道程序并发执行。
03
实现实时处理。

操作系统(第四版)第5章课件

操作系统(第四版)第5章课件
保证读者和写者之间的互斥访问,同时提高资源的利用率。
进程间通信方式
管道通信
通过创建管道实现进程间的数据传递 ,常用于父子进程间的通信。
消息传递
通过发送和接收消息实现进程间的通 信,可分为直接通信和间接通信两种 方式。
共享内存
在内存中开辟一块共享区域,多个进 程可对该区域进行读写操作,实现数 据共享和交换。
先来先服务(FCFS)算法
短作业优先(SJF)算法
按照进程到达的先后顺序进行调度,先到 达的进程先得到处理机。
根据进程的服务时间进行调度,服务时间 短的进程优先得到处理机。
优先级调度算法
时间片轮转(RR)算法
为每个进程分配一个优先级,优先级高的 进程优先得到处理机。
将处理机的时间划分为固定长度的时间片, 每个进程分配一个时间片,轮流执行。
线程实现方式比较
用户级线程与内核级 线程
用户级线程由用户程序实现,不依赖 于操作系统内核,而内核级线程则由 操作系统内核实现。用户级线程具有 更好的可移植性和灵活性,但内核级 线程具有更高的执行效率和更好的系 统支持。
轻量级进程与重量级 进程
轻量级进程是一种用户级线程的实现 方式,它与内核级线程的主要区别在 于是否依赖于操作系统内核。轻量级 进程具有较小的开销和较快的上下文 切换速度,但无法实现真正的并行执 行。而重量级进程则是操作系统内核 进行调度和管理的基本单位,具有更 好的系统支持和更高的执行效率,但 开销较大。
避免死锁
通过银行家算法等避免死锁算法,在资源分配前判断系统是否处于安 全状态,从而决定是否分配资源,以避免死锁的发生。
检测死锁
通过定时运行死锁检测算法来检测系统中是否存在死锁,一旦发现死 锁则采取相应的措施解除死锁。

操作系统罗宇版课后习题答案部分

操作系统罗宇版课后习题答案部分

操作系统罗宇版课后习题答案部分————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:1。

2 操作系统以什么方式组织用户使用计算机?答:操作系统以进程的方式组织用户使用计算机.用户所需完成的各种任务必须由相应的程序来表达出来。

为了实现用户的任务,必须让相应功能的程序执行。

而进程就是指程序的运行,操作系统的进程调度程序决定CPU在各进程间的切换。

操作系统为用户提供进程创建和结束等的系统调用功能,使用户能够创建新进程.操作系统在初始化后,会为每个可能的系统用户创建第一个用户进程,用户的其他进程则可以由母进程通过“进程创建”系统调用进行创建。

1.4 早期监督程序(Monitor)的功能是什么?答:早期监督程序的功能是代替系统操作员的部分工作,自动控制作业的运行。

监督程序首先把第一道作业调入主存,并启动该作业。

运行结束后,再把下一道作业调入主存启动运行。

它如同一个系统操作员,负责批作业的I/O,并自动根据作业控制说明书以单道串行的方式控制作业运行,同时在程序运行过程中通过提供各种系统调用,控制使用计算机资源。

1。

7 试述多道程序设计技术的基本思想。

为什么采用多道程序设计技术可以提高资源利用率?答:多道程序设计技术的基本思想是,在主存同时保持多道程序,主机以交替的方式同时处理多道程序。

从宏观上看,主机内同时保持和处理若干道已开始运行但尚未结束的程序。

从微观上看,某一时刻处理机只运行某道程序。

可以提高资源利用率的原因:由于任何一道作业的运行总是交替地串行使用CPU、外设等资源,即使用一段时间的CPU,然后使用一段时间的I/O设备,由于采用多道程序设计技术,加之对多道程序实施合理的运行调度,则可以实现CPU和I/O设备的高度并行,可以大大提高CPU与外设的利用率.1。

8 什么是分时系统?其主要特征是什么?适用于哪些应用?答:分时系统是以多道程序设计技术为基础的交互式系统,在此系统中,一台计算机与多台终端相连接,用户通过各自的终端和终端命令以交互的方式使用计算机系统。

计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)

计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)

计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章操作系统引论1.设计现代OS的主要目标是什么答:方便性,开放性,有效性,可扩充性的作用可表现在哪几个方面答:OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;OS作为计算机系统资的管理者;OS实现了对计算机资源的抽象。

3.为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象答:OS首先在裸机上覆盖一层1/0设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。

0s通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。

4·说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么答:主要动力是提高资源利用率和系统吞吐里,为了满足用户对人一机交互的需求和共享主机。

5.何谓脱机I/O和联机I/O答:脱机1/0是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或一片上的数据或程序输入到殖带上。

该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的。

而耽机1/0方式是指程序和数据的輸入输出都是在主机的直接控制下进行的。

6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。

主要表现在:CPU的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。

7.实现分时系统的关键问题是什么应如何解决答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及寸接收并及时处理该命令,在用户能接受的时采内将结果返回给用户。

解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设路多路卡,健主机能同时接收用户从各个终端上轮入的数据;为每个终端配路缓冲区,暂存用户捷入的命令或教据。

操作系统第5章_2总结

操作系统第5章_2总结
缺点:
软硬件开销大:缺段中断、缺页中断、地址变换 管理表格占据存储空间大:段表、页表
41
各存储管理方法的比较
1、内存利用率 — 碎片多少?非连续存放?部分装入? 2、内存扩充 — 全装? 3、信息共享 — 方便? 4、软硬件开销 — 大小? 5、虚拟地址空间 — 一维?二维? 6、数据结构 — 哪些表格?
预调入方式:

对外存中调入页的顺序分析、预测,把预计即将被访问的若干页提
种 方 式
前调入内存; 一次调入几页,缺页中断少,效率高; 要求预测准确,否则效率反而低。
请求页式:
当被访问的指令或数据不在内存时,才发生缺页中断,将其所在页 调入;
容易实现,但经常缺页 中断,系统开销大。
8
1、数据结构 —— 页表:
18
页式管理评价
1、解决外碎片,出现少量内碎片; 2、动态页式管理扩充了内存; 3、开销大,以时间换取空间。
19
页式管理的局限
• 数据的动态变化? • 编译链接的方便? • 程序或数据的共享? • 逻辑空间的限制?
20
5.5 段式管理与段页式管理
(一)段式管理
一、基本原理 1、引入
分区和分页管理 : 一维线性空间,空间不连续,逻辑关系连续; 难于共享公共子程序和数据。
39
3、地址变换
作业表— 段表寄存器 段表始址 段表长度
段 页表 号 始址
……
+
S 始址
…… 段表
页 页面 号号
ห้องสมุดไป่ตู้
……
+
P 页面 号P’
……
页表
S
P
d
逻辑 地 址
*页长
内 存

计算机操作系统完整(第四版)第四五章ppt课件

计算机操作系统完整(第四版)第四五章ppt课件

一起,形成装入模块。子2
子2
装入:子装2 入程序
装入模块
由目装标模入块程序(Loader)将装入模块复制到内
存中。
内存
.
7
2、地址空间的概念
物理(绝对)地址——程序执00行00000001
00002
每00个0 内主 存单元的固定顺序地址. (编号)。 内50存0 :由字或字000节0 组主 成的一维.. 线性地址空间
.
19
• 4.3.5基于索引搜索的动态分区分配算法
1、快速适应算法:空闲分区按容量大小进行分 类。对于每一类具有相同容量的所有空闲空间分 区,单独设立一个空闲分区链表。在内存中设立 一张管理索引表,每个表项对应一种空闲分区类 型。
优点:查找效率高。保留大分区也不会产生碎片
缺点:分区归还主存时算法复杂。
进行紧凑
按动态分区方式
时提高形成了连续系空闲统区 效率。
进行分配
缺点:需要动态重定位“硬件”机构支持,增加
修改有关的
修改有关的
返回分区号
了系统数成据结本构,并轻度降低了数据程结构序执行速度,及首“批 紧
凑”处理增加了系统开销。
无法分配
返回
动态重定位分区分配算法流程
.
29
4.4、对换(Swapping)
成的,以后不再改变。
5000
15000
动态重定位:地址变换是在程序指令执行
作时业进地址行空的间 。
内存空间
.
9
0 0
BR:重定位寄存器 VR: 变址寄存器
.
10
4、程序的链接
链 接把:一0个程C模a序块ll BA相; 关的一组目标模块和0 系JS统模R块”调LA”;用模块

操作系统教程(第4版),孙钟秀主编,高等教育出版社 第5章 设备管理p

操作系统教程(第4版),孙钟秀主编,高等教育出版社   第5章 设备管理p

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与硬件无关的操作系统I/O软件(2)
文件和I/O设备的命名方式 如何保护对设备的未授权访问 屏蔽不同磁盘扇区大小并向高层软件提供 统一大小的逻辑块 块设备和字符设备需要缓冲技术 错误处理多数由驱动程序完成
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5.2.5 用户空间的I/O软件
库例程实现的 I/O系统调用 I/O系统调用通常先是库例程调用 非库例程实现的 I/O系统调用 spooling系统
进程j
请求I/O 进程k
进程j或k
产生中断事件 CSW存入主存 通道号、设备号 存入主存特定单 元 发I/O中断
执行规定 I/O操作 控制器和 设备结束 中断
13
5.1.3 设备控制器

什么是控制器 引入控制器的原因 控制器的功能 设备控制器组成部分
14
设备控制器功能和结构小结(1)
设备控制器是CPU和设备之间的一个接口, 它接收从CPU发来的命令,控制I/O设备操作 ,实现主存和设备之间的数据传输 设备控制器是一个可编址设备,当它连接多 台设备时,则应具有多个设备地址。
18
I/O软件组织成四个层次

I/O中断处理程序 设备驱动程序 与设备无关的操作系统I/O软件 用户层I/O软件
19
5.2.2 I/O中断处理程序
I/O中断的类型和功能
通知用户程序I/O操作沿链推进程度 通知用户程序I/O操作正常结束 通知用户程序发现的I/O操作异常 通知程序外围设备上重要的异步信号 I/O中断的处理原则 操作正常结束处理 操作发生故障或特殊事件的中断处理 人为要求而产生的中断处理 外围设备的异步信号处理
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通道命令和通道程序(2)
IBM370系统的通道命令

2024版计算机操作系统第四版知识点总结详细版一

2024版计算机操作系统第四版知识点总结详细版一
通道控制方式
通道控制方式的工作原理、通道类型 及优缺点,与DMA方式的比较。
设备驱动程序设计要点
01
设备驱动程序概念
设备驱动程序的作用、与设备硬件 和操作系统的关系。
设备驱动程序编写
设备驱动程序的编写方法、注意事 项及调试技巧。
03
02
设备驱动程序结构
设备驱动程序的基本结构、模块化 设计等。
设备驱动程序实例
固定分区分配
将内存划分为若干个固定大小 的区域,每个分区只装入一道
作业。
动态分区分配
根据作业的大小动态地建立分 区,使内存分配更加灵活。
可重定位分区分配
在动态分区分配的基础上,允 许程序在内存中移动。
非连续分配方式及特点
分页存储管理
将内存分为大小相等的页,程序按页进行装入和调出, 实现离散分配。
分段存储管理
常见SPOOLing系统实例分析, 如打印机池等。
06
并发控制与死锁预防
并发控制概念及方法
01
并发控制是确保多个进程或线程同时访问共享资源 时,资源保持一致性和完整性的技术。
02
常见的并发控制方法包括:锁机制、时间戳排序、 事务处理等。
03
锁机制是最常用的并发控制方法之一,通过加锁和 解锁操作来控制对共享资源的访问。
实现方法包括:静态分配 资源、按序申请资源、资 源超时释放等。
静态分配资源是在进程运 行前一次性分配所有所需 资源,避免运行过程中再 申请资源。
资源超时释放是指进程在 占用资源一定时间后主动 释放资源,避免长时间占 用导致死锁。
按序申请资源是指进程按 照一定的顺序申请资源, 避免形成循环等待。
死锁检测和解除方法
磁盘空间优化 磁盘空间优化是指通过一定的算法和技术对磁盘 空间进行管理和优化,以提高磁盘空间的利用率 和系统的性能。

《现代操作系统第四版》第五章答案

《现代操作系统第四版》第五章答案

第五章输入/输出习题1.芯片技术的进展已经使得将整个控制器包括所有总线访问逻辑放在一个便宜的芯片上成为可能。

这对于图1-5的模型具有什么影响?答:(题目有问题,应该是图1-6)在此图中,一个控制器有两个设备。

单个控制器可以有多个设备就无需每个设备都有一个控制器。

如果控制器变得几乎是自由的,那么只需把控制器做入设备本身就行了。

这种设计同样也可以并行多个传输,因而也获得较好的性能。

2.已知图5-1列出的速度,是否可能以全速从一台扫描仪扫描文档并且通过802.1 lg网络对其进行传输?请解释你的答案。

答:太简单了。

扫描仪最高速率为400KB/Sec,而总线程和磁盘都为16.7MB/sec,因此磁盘和总线都无法饱和。

3.图5-3b显示了即使在存在单独的总线用于内存和用于I/O设备的情况下使用内存映射I/O的一种方法,也就是说,首先尝试内存总线,如果失败则尝试I/O总线。

一名聪明的计算机科学专业的学生想出了一个改进办法:并行地尝试两个总线,以加快访问I/O设备的过程。

你认为这个想法如何?答:这不是一个好主意。

内存总线肯定比I/O总线快。

一般的内存请求总是内CPU要一直等待I/O总线完成,那存总线先完成,而I/O总线仍然忙碌。

如果就是将内存的性能降低为I/O总线的水平。

4.假设一个系统使用DMA将数据从磁盘控制器传送到内存。

进一步假设平均花费t2ns获得总线,并且花费t1ns在总线上传送一个字(t1>>t2)。

在CPU 对DMA控制器进行编程之后,如果(a)采用一次一字模式,(b)采用突发模式,从磁盘控制器到内存传送1000个字需要多少时间?假设向磁盘控制器发送命令需要获取总线以传输一个字,并且应答传输也需要获取总线以传输一个字。

答:(a)1000×[(t1+t2)+(t1+t2)+(t1+t2)];第一个(t1+t2)是获取总线并将命令发送到磁盘控制器,第二个(t1+t2)是用于传输字,第三个(t1+t2)是为了确认。

操作系统(第四版)第5章课件ppt

操作系统(第四版)第5章课件ppt
第5章
文件系统
1
文件系统是操作系统中最为可见的 部分,由一组文件和一个目录结构组 成。
2
5.1 文件和文件系统 5.2 文件目录结构 5.3 文件的逻辑结构和存取方法 5.4 文件的物理结构和存储介质 5.5 文件记录的组块与分解 5.6 文件存储器存储空间的管理 5.7 文件的共享与保护 5.8 文件的操作命令 5.9 文件系统的组织结构 5.10 存储器映射文件
14
2. 二级目录结构
为每个用户建立一个独立的用户文件目录。 主文件目录:记录各用户名及用户文件目录所在
的物理地址。
优点:可解决文件重名问题,可获得较高的查找
速度。
缺点:当文件较多时,存取速度仍然较慢。无法
实现文件共享。
15
主目录
用户A A目录所在地址
用户B B目录所在地址 …… ……
存取设备 物理结构 磁盘 磁带
顺序结构 链接结构 索引结构 顺序结构 顺序 直接/顺序 顺序 固定
存取方法 直接/顺序 文件长度 固定
可变/固定 可变/固定
磁盘:寻道时间,旋转延迟时间,读写传输时间
43
FAT文件卷
作为一种跨操作系统共享存储体的解决方案,支 持可移动或可插拨的存储介质,如软盘、U盘、 移动硬盘等。
5.4.1 文件的物理结构
文件的物理结构:文件在外存上的存放组织形式。 物理块:把文件存储空间划分成若干大小相等的
块。物理块是分配及传输信息的基本单位。 一个物理块包括一个或几个连续扇区。 逻辑块:把文件信息划分成与物理块大小相等的 逻辑块,方便管理。
27
1. 连续文件(顺序文件) 2. 链接文件 3. 索引文件 4. 索引顺序文件
30

操作系统课后答案-罗宇第四版

操作系统课后答案-罗宇第四版

操作系统课后答案-罗宇第四版LT1.2 操作系统以什么方式组织用户使用计算机?答:操作系统以进程的方式组织用户使用计算机.用户所需完成的各种任务必须由相应的程序来表达出来。

为了实现用户的任务,必须让相应功能的程序执行。

而进程就是指程序的运行,操作系统的进程调度程序决定CPU在各进程间的切换。

操作系统为用户提供进程创建和结束等的系统调用功能,使用户能够创建新进程。

操作系统在初始化后,会为每个可能的系统用户创建第一个用户进程,用户的其他进程则可以由母进程通过“进程创建”系统调用进行创建。

1.4 早期监督程序(Monitor)的功能是什么?答:早期监督程序的功能是代替系统操作员的部分工作,自动控制作业的运行。

监督程序首先把第一道作业调入主存,并启动该作业。

运行结束后,再把下一道作业调入主存启动运行。

它如同一个系统操作员,负责批作业的I/O,并自动根据作业控制说明书以单道串行的方式控制作业运行,同时在程序运行过程中通过提供各种系统调用,控制使用计算机资源。

1.7 试述多道程序设计技术的基本思想。

为什么采用多道程序设计技术可以提高资源利用率?答:多道程序设计技术的基本思想是,在主存同时保持多道程序,主机以交替的方式同时处理多道程序。

从宏观上看,主机内同时保持和处理若干道已开始运行但尚未结束的程序。

从微观上看,某一时刻处理机只运行某道程序。

可以提高资源利用率的原因:由于任何一道作业的运行总是交替地串行使用CPU、外设等资源,即使用一段时间的CPU,然后使用一段时间的I/O设备,由于采用多道程序设计技术,加之对多道程序实施合理的运行调度,则可以实现CPU和I/O设备的高度并行,可以大大提高CPU与外设的利用率。

1.8 什么是分时系统?其主要特征是什么?适用于哪些应用?答:分时系统是以多道程序设计技术为基础的交互式系统,在此系统中,一台计算机与多台终端相连接,用户通过各自的终端和终端命令以交互的方式使用计算机系统。

操作系统课后答案——第五章

操作系统课后答案——第五章

第五章设备管理3. 什么是字节多路通道?什么是数组选择通道和数组多路通道?a.字节多路通道含有许多非分配型子通道分别连接在低、中速I/O设备上,子通道按时间片轮转方式共享主通道,按字节方式进行数据传送。

当第一个子通道控制其I/O设备完成一个字节的交换后,便立即腾出字节多路通道(主通道),让给第二个子通道使用;当第二个子通道也交换完一个字节后,又依样把主通道让给第三个子通道使用,以此类推。

转轮一周后,重又返回由第一个子通道去使用主通道。

b.数组选择通道只含有一个分配型子通道,一段时间内只能执行一道通道程序、控制一台设备按数组方式进行数据传送。

通道被某台设备占用后,便一直处于独占状态,直至设备数据传输完毕释放该通道,故而通道利用率较低,主要用于连接多台高速设备。

c. 数组多路通道是将数组选择通道传输速率高和字节多路通道能使各子通道分时并行操作的优点相结合而形成的一种新通道。

其含有多个非分配型子通道分别连接在高、中速I/O设备上,子通道按时间片轮转方式共享主通道,按数组方式进行数据传送,因而既具有很高的数据传输速率,又能获得令人满意的通道利用率。

4. 如何解决因通道不足而产生的瓶颈问题?解决因通道不足而产生的瓶颈问题的最有效方法是增加设备到主机间的通路而不是增加通道。

换言之,就是把一个设备连接到多个控制器上,而一个控制器又连接到多个通道上。

这种多通路方式不仅可以解决该瓶颈问题,而且能够提高系统的可靠性,也即不会因为个别通道或控制器的故障而使设备与存储器之间无法建立通路进行数据传输。

6. 试说明I/O控制发展的主要推动因素是什么?促使I/O控制不断发展的几个主要因素如下:a.尽量减少CPU对I/O控制的干预,把CPU从繁杂的I/O控制中解脱出来,以便更多地去完成数据处理任务。

b.缓和CPU的高速性和设备的低速性之间速度不匹配的矛盾,以提高CPU的利用率和系统的吞吐量。

c.提高CPU和I/O设备操作的并行程度,使CPU和I/O设备都处于忙碌状态,从而提高整个系统的资源利用率和系统吞吐量。

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单道连续分配
将主存划分成操作系统空间和用户空间,任意时刻用户空间中只允许运行一道程序。

操作系统使用低地址部分或高地址部分,并与中断向量处于同一区域。

这种存储保护的控制措施主要是通过硬件提供的界地址寄存器和越界检查机制来实现的。

覆盖思想的提出
早期,由于主存十分昂贵,因此主存的容量较小
有时,虽然主存中仅存放一道用户程序,但是存储空间仍然有可能不能放下整个程序
覆盖思想的实现
1.由于程序并非任何时候都需要访问程序及数据的各个部分
2.因此,可以把用户空间分成一个固定区和一个或多个覆盖区
3.将经常活跃的部分放在固定区,其余部分按调用关系分段
4.首先将那些即将要用的段放在覆盖区,其他段放在辅存
5.在需要调用前,用户安排特定的系统调用将其调入覆盖区
6.替换覆盖区原有的段
覆盖技术的优缺点
1.采用覆盖技术,是把解决空间不足的问题交给了用户
2.操作系统提供帮助用户将覆盖段调入主存的系统调用
3.用户自己必须说明覆盖段,并安排调入覆盖段
4.因此,覆盖技术用户参与过多,会给用户带来麻烦
对换(Swapping)
交换的基本思想是换入与换出
1.换出:把处于等待状态的作业,或被剥夺CPU的作业,从主存移到辅存
2.换入:把准备好竞争CPU运行的作业从辅存移到主存
多道固定分配
将用户内存空间分成长度固定的若干块,以后在系统运转过程中,不断收集统计信息,再重新修订各块的大小。

地址重定位方法
什么是重定位?逻辑地址转换成物理地址。

是指将用户程序目标代码中相当于0地址开始的所有指令、数据地址变换成指令、数据所在的主存物理地址。

按照重定位的时机可划分成静态/动态重定位
静态重定位:在程序装入时,由重定位装入程序一次性完成
动态重定位:在程序执行访存指令时进行重定位
空间保护方法
地址重定位方法空间保护方法
多道固定分区法所依赖的保护机制有两种
静态重定位:上下界寄存器和地址检查机制
动态重定位:基址寄存器、长度寄存器和动态地址转换机制
作业存储调度
在多道固定分区法下,一般分为多队列法和单队列法
存储碎片
内部碎片产生原因:各存储块的作业长度往往短于该块的长度
外部碎片产生原因:大作业较多,小存储块常处于空闲状态
多道连续可变划分法
特点是不事先将用户内存固定划分,来了作业之后再动态划分。

1.管理空闲分区:设立空闲分区表/空闲分区链
2.分配空闲分区:按照某一分配策略选出空闲块
3.分配策略:首次满足,最佳满足,最大满足
4.紧致:
可变分区,没有内部碎片,但是有外部碎片,且很严重
基本思想:通过移动作业在主存中的位置,可以将零散的空闲块连接成大块。

作业代码必须是动态重定位的。

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