第8章操作系统试卷.ppt

5 设备管理 5.1 设备管理概念 5.2 数据传送控制方式 5.3 缓冲技术 5.4 设备分配 5.3 缓冲技术 缓冲技术的基本思想 在内存中开辟一个或多个专用区域，即缓冲区，CPU与I/O设备之间信息传输的集散地 作用 解决数据接收和发送的速度不匹配的矛盾 缓冲器能起到中转站的作用 可以使一次输入的信息多次使用，减少输入工作量 在通道或控制器内设置局部寄存器作为缓冲器，可以暂存I/O信息，减少中断CPU的次数，提高系统运行效率 在操作系统中按开辟缓冲区的数量分为 单缓冲区，双缓冲区，多缓冲区，缓冲池 (1) 单缓冲区 在设备和处理机之间设置一个缓冲区 当处理机与设备之间传递数据时，先将数据写入缓冲区，需要数据的处理机再从缓冲区中取走数据 由于缓冲区属于临界资源，不允许多个进程同时对缓冲区操作，因此单缓冲区只能起到匹配处理机与设备的速度的作用，而不能实现设备间的并行操作 (2) 双缓冲区 设置两个大小相等的上、下缓冲区，可以解决两台外设的并行操作 统一管理，交替进行输入和输出，实现I/O设备的并行操作 (3) 多缓冲区与缓冲池 多缓冲区是将多个缓冲区连接起来，组成两部分，一部分专门用于输入，另一部分专门用于输出 缓冲池则是把多个大小相等的缓冲区连接起来，统一管理，既可作为输入，也可作为输出 缓冲池的使用更有效地利用了缓冲资源，改善了CPU与外设工作的并行程度，提高了资源的利用率 5 设备管理 5.1 设备管理概念 5.2 数据传送控制方式 5.3 缓冲技术 5.4 设备分配 5.4 设备分配 在多道程序系统中，由于资源是有限的，不是每个进程都随时能申请到资源，因此设备的分配问题是设备管理的重要问题 设备分配技术 用于设备分配的数据结构 设备分配原则：既要充分发挥设备的效率，又要防止由于不合理分配造成死锁 SPOOLing技术：是一种典型的虚拟设备技术，不仅缓冲了CPU与设备速度的不均匀性，同时也提高了CPU与设备的并行性 第二部分 操作系统 操作系统概念 处理机管理 存储管理 设备管理 文件管理 6 文件管理 6.1 文件概念 6.2 文件组织 6.3 文件目录 6.1 文件概念 操作系统的主要功能之一是对计算机资源的管理 计算机资源分为硬件资源和软件资源两大类 软件资源是以文件形式存储的，因此，对软件资源的管理也就导致了文件系统的出现 6.1 文件概念——文件的分类 按文件的性质： 可分为系统文件、库文件、用户文件等 系统文件——只允许用户通过系统调用来执行它们，而不允许对其进行读写和修改 库文件——允许用户进行读、运行，但不允许修改 用户文件——通常可由系统缺省给出或由用户自己确定访问权限 6.1 文件概念——文件的分类 按文件内容： 可分为普通文件、目录文件及特殊文件 普通文件——指组织格式为系统中所规定的一般格式的文件 目录文件——是由文件的目录信息构成的文件，其内容是用来检索普通文件的目录信息 特殊文件——通常是指输入、输出的设备，从广义上可将I/O设备都看作文件 6.1 文件概念——文件的分类 按文件的保护级别： 可分为只读文件、读写文件及可执行文件等 以便对文件的访问权限进行有效的控制 6.1 文件概念——文件系统的功能 统一管理文件的存储空间，实施存储空间的分配与回收 确定文件信息的存放位置及存放形式 实现文件的按名存取 实现对文件的控制操作和存取操作 实现文件信息的共享，并提供可靠的文件保护与必威体育官网网址措施 6 文件管理 6.1 文件概念 6.2 文件组织 6.3 文件目录 6.2 文件组织 文件组织是指文件中信息的配置和构造方式 文件的组织 逻辑结构 物理结构 (1) 文件的逻辑结构 文件的逻辑结构是用户可见的结构 文件的逻辑结构可分为两大类 字符流式的无结构文件，如源程序文件、目标代码文件等 记录式的有结构文件，如数据库、数据表式的文件等 (2) 文件的物理结构 文件的物理结构是指逻辑文件在物理存储空间中存放方法 它主要分为三种存储结构： 连续文件 结构简单，成批顺序存储速度快，但建立文件需预先确定文件长度，插入、删除、修改等操作困难 链接文件 文件插入、删除、修改操作简便，允许文件动态增长和缩短，外存空间利用率高，但只适于顺序存取 索引文件 具有链接文件的优点，还可较方便迅速地实现随机存取，但当文件较大时，索引表也相对较大 6 文件管理 6.1 文件概念 6.2 文件组织 6.3 文件目录 6.3 文件目录 文件系统中存在着许许多多的文件，为了便于对文件的管理和方便快速的查找文件，建立了文件目录 系统为每个文件设置了一个描述性的数据结构——文件控制块FCB，文件目录就是文件控制块的有序集合 文件控制块FCB 文件控制块通常包含以下内容： 文件名