操作系统讲稿08(第八章)_1

4. 如磁盘的每个磁道分成 个块，现有一文件共有 个逻 如磁盘的每个磁道分成9个块 现有一文件共有9个逻 个块， 辑记录A、 、 、 、 ， 辑记录 、B、C、…、I，每个记录的大小与块的大小相 设磁盘旋转速度为27ms/转，处理程序读出每个记 等，设磁盘旋转速度为 转 录后花2ms进行处理，忽略其他辅助时间，试问： 进行处理， 录后花 进行处理 忽略其他辅助时间，试问： （1）如果顺序存放这些记录并顺序存取，处理 个记录 ）如果顺序存放这些记录并顺序存取，处理9个记录 的总的处理时间是多少？ 的总的处理时间是多少？ （2）如果要顺序存取该文件，记录如何存放处理时间最 ）如果要顺序存取该文件， 短？ 5.某软盘有 个磁道，磁头从一个磁道移至另一个磁道 某软盘有40个磁道 某软盘有 个磁道， 需要6ms。文件在磁盘上非连续存放，逻辑上相邻的数 需要 。文件在磁盘上非连续存放， 据块的平均距离是13磁道 磁道， 据块的平均距离是 磁道，每块的旋转延迟时间及传输 时间分别是100ms、25ms，问读取一个 时间分别是 、 ，问读取一个100块的文件需 块的文件需 要多少时间？如果系统对磁盘进行了整理， 要多少时间？如果系统对磁盘进行了整理，让同一文件 的磁盘块尽可能靠拢，从而使逻辑上相邻的数据块的平 的磁盘块尽可能靠拢， 均距离降为2磁道 这时读100块的文件需要多少时间？ 磁道， 块的文件需要多少时间？ 均距离降为 磁道，这时读 块的文件需要多少时间
正文 数据 栈 A和B共享 正文区 正文 数据 栈 一个进程的 数据结构
a b c d e f ……… …
a b c d e
由PROC、USER，系统区表项和进程区表项 以及区构成，其结构如下
进程表项指针 本进程区表
a b c
a b c
进程状态及其转换 9
执行了exit进程 已不复存在。 （结束进程对 通 过 exit() 。 而 它是系统调用。 系统调用在核 态执行。 核 态转 态9. 返回
6. 有一个交叉存放信息的磁盘，信息在其上的存放方法 有一个交叉存放信息的磁盘， 如图所示。每个磁道上有8个扇区 每扇区512字节，磁 个扇区， 字节， 如图所示。每个磁道上有 个扇区，每扇区 字节 盘旋转速度为3000转/分钟。假定磁头已在要读取信息的 分钟。 盘旋转速度为 转 分钟 磁道上， 扇区转到磁头下需要 扇区转到磁头下需要1/2转 磁道上，0扇区转到磁头下需要 转，且设备对应的控 制器不能同时进行输入/输出 输出， 制器不能同时进行输入 输出，在数据从控制器传送至内 存的这段时间内，从磁头下通过的扇区数为2， 存的这段时间内，从磁头下通过的扇区数为 ，问依次读 出一个磁道上的所有扇区需要多少时间？ 出一个磁道上的所有扇区需要多少时间？其数据传输速 度是多少？ 度是多少？ 5 0 2 7 4 1 3 6
第八章 UNIX SYSTEM V的内部结构
本章重点及难点： 系统调用
进程结构和进程调度 系分两部分： 进程分两部分 PROC：（进程表项）其中含有最常用的信息，这些信 ：（进程表项）其中含有最常用的信息， ：（进程表项 息包含相应的进程控制信息，由核心对它们进行存取。 息包含相应的进程控制信息，由核心对它们进行存取。 USER：（ 区）其中存放普通信息（进程表项的扩充信 ：（U区 其中存放普通信息（ ：（ ），其中存放着该进程的私用控制信息 其中存放着该进程的私用控制信息， 息），其中存放着该进程的私用控制信息，它只能被运行 在核心态的进程所存取。 在核心态的进程所存取。 系统区表： 系统区表：SYSTEM V把进程的虚地址空间划分为若干 把进程的虚地址空间划分为若干 个逻辑区，有正文区、数据区、栈区等。 个逻辑区，有正文区、数据区、栈区等。区是进程虚拟 地址空间上的一段连续区域，它是被共享、 地址空间上的一段连续区域，它是被共享、保护及进行 内存分配和地址变换的独立实体， 内存分配和地址变换的独立实体，它相当于存贮器管理 中所设的“ 多个进程共享一个区，例如： 中所设的“段”。多个进程共享一个区，例如：多个进 程共享一个正文区，即这几个进程将执行同一个程序。 程共享一个正文区，即这几个进程将执行同一个程序。 为了管理每个进程中的区， 为了管理每个进程中的区，系统中设有一个称为区表的 数据结构， 数据结构，系统中存在的每个区都在该表中占一个表项
8.1进程结构和进程调度
进程区表：为了记录进程的每一个区在进程中的虚地址， 进程区表：为了记录进程的每一个区在进程中的虚地址， 并通过它找到该区在物理存储器中的实地址， 并通过它找到该区在物理存储器中的实地址，系统为 每一个进程配置了一张进程区表， 每一个进程配置了一张进程区表，表中每项记录一个 区的起始虚地址及指向系统区表中对应的区表项。 区的起始虚地址及指向系统区表中对应的区表项。这 样核心通过查找进程区表和系统表， 样核心通过查找进程区表和系统表，便可将区的逻辑 地址变换为内存地址。可见， 地址变换为内存地址。可见，进程区表和系统区表用 于对区地址进程映象。 于对区地址进程映象。这里用两张表实现地址变换是 为了便于实现区的共享。 为了便于实现区的共享。每个进程对应的程序放在正 文段，相应数据放在数据区。 文段，相应数据放在数据区。
2)父进程等待子进程 wait() wait(&n)
3) exec.:执行命令（改变进程映象） 执行命令（ 执行命令 改变进程映象） execl(“/usr/user02/echoarg”,”echoarg”,”A”,”B”,”C”,0)
4) 进程终止exit exit() 5)函数：getpid getpid()
7. 若磁头的当前位置为 若磁头的当前位置为100磁道，磁头正向着磁道号增加 磁道， 磁道 的方向移动。现有一磁盘读写请求序列： 、 的方向移动。现有一磁盘读写请求序列：98、183、37、 、 、 122、14、124、65、67。试计算采用 、 、 、 、 。试计算采用FCFS、SSTF、 、 、 SCAN算法的寻道次数分别是多少？ 算法的寻道次数分别是多少？ 算法的寻道次数分别是多少
3.信息在外存空间的排列方式也会影响存取等待时间。 信息在外存空间的排列方式也会影响存取等待时间。 信息在外存空间的排列方式也会影响存取等待时间 考虑几个逻辑记录A、 、 、 、 ， 考虑几个逻辑记录 、B、C、…、J，他们被存放于磁盘 每个磁道存放10个记录 安排如下： 个记录， 上，每个磁道存放 个记录，安排如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 物理块 逻辑记录 A B C D E F G H I J 假设要经常顺序处理这些记录，磁盘旋转速度为 假设要经常顺序处理这些记录，磁盘旋转速度为20ms/ 处理程序读出每个记录后花4ms进行处理，试问： 进行处理， 转，处理程序读出每个记录后花 进行处理 试问： （1）总的处理时间是多少？ ）总的处理时间是多少？ （2）考虑对信息的分布进行优化，优化后如下所示。信 ）考虑对信息的分布进行优化，优化后如下所示。 息分布优化后， 息分布优化后，处理的总时间是多少 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 物理块 逻辑记录 A H E B I F C J G D
8.3UNIX中文件的管理
1、文件物理结构 ：多级索引 、
2、文件存贮器的管理方法 ：空白块成组链接 、
习题 1.有一磁盘共有 个盘面，每个盘面上有 有一磁盘共有10个盘面 每个盘面上有100个磁道，每 个磁道， 有一磁盘共有 个盘面， 个磁道 个磁道有16个扇区 假定分配以扇区为单位， 个扇区。 个磁道有 个扇区。假定分配以扇区为单位，若使用位 示图管理磁盘空间，问位示图需要占多少空间？ 示图管理磁盘空间，问位示图需要占多少空间？若空白 文件目录的每个表项占用5个字节 个字节， 文件目录的每个表项占用 个字节，问什么时候空白文件 目录大于位示图。 目录大于位示图。 2. 设某文件为链接文件，由5个逻辑记录组成，每个逻辑 设某文件为链接文件， 个逻辑记录组成， 个逻辑记录组成 记录的大小与磁盘块大小相等，均为512字节，并依次存 字节， 记录的大小与磁盘块大小相等，均为 字节 放在50、 号磁盘块上。 放在 、121、75、80、63号磁盘块上。若要存取文件 、 、 、 号磁盘块上 的第1569逻辑字节处的信息，问要访问哪一个磁盘块？ 逻辑字节处的信息， 的第 逻辑字节处的信息 问要访问哪一个磁盘块？
子进程的pid父进程返回
main() {int sum=0,i,n; if (fork()==0, {int mul=l,i; for (i:=1;i<=100;i++) mul*i; 父 Printf();1 Exit(0); }
else 子2 wait(&n); {for i:=1 to i<=20;i++} sum+=i; 孙 Printf();3 } }
1
返回
系统调用中断
2
sleep 5
switc
wakeup
剥夺
7
获得处理机进程调度
3
内 存 有 空 switc
存 fork
8 存
6
wakeup 唤 醒
4
1、与进程管理有关的系统调 、
1）fork(): 建立进程。 ） 建立进程。 返回 fork() 0:子进程返回 （子进程创建成功）
8.2几个系统调用