计算机计算机操作系统教程第二版2012版第7章几种常见操作系统典型功能的实现方法举例.ppt

7.6.3 EXT2超级块 超级块主要包括如下信息： （1）幻数（Magic Number） （2）修订级别（Revision Level） （3）挂接数（Mount Count）和最大挂接数（Maximum Mount Count） （4）块组号（Block Group Number） （5）块大小（Block Size） （6）每组块数（Blocks per Group） （7）空闲块（Free Blocks） （8）空闲索引节点（Free Inodes） （9）第一个索引节点（First Inode） 返回本节 7.6.4 EXT2中的目录 在ext2文件系统中，目录是一些特殊的文件，它们用来创建和保存系统中文件的存取路径（如图7.8所示）。一个目录文件包括很多的目录入口，一个目录入口包括以下内容： （1）索引节点（inode） （2）名称长度（name length） （3）名称（name） 0 15 5 i1 i2 15 55 55 14 文件名 长文件名 索引节点表 图7.8 EXT2文件系统目录结构示意图 返回本节 7.7 UNIX NFS文件系统 NFS最主要的特点是它的健壮性。在客户和服务器之间产生的每个请求本身是完整的，不必知道以前的执行情况。 NFS主要的缺憾是它的设计本身是不安全的。这就要求在任何时候通过NFS将磁盘共享给其他的计算机时，需要给该计算机的用户一定的信任度。 NFS的两个主要文件是：/etc/exports和/etc/fstab文件。 返回首页 7.8 Windows NT 存储管理的二级页表结构 Windows NT运行在32位的微机上，因此每个进程都有4GB的虚拟地址空间（如图7.9所示）。 Windows NT的地址变换机构不同与传统的页面地址变换机构，它采用的是一种称为二级页表结构的技术（如图7.10所示）。 某进程的二级页表及虚拟地址如图7.11所示， Windows NT采用两级页表的缺点是降低了访问内存的速度。 返回首页 非页交换区 页交换区 直接映射地址 页面交换区 FFFFFFFFh 0.5GB 0.5GB 系统存储区（2GB） 用户存储区（2GB） 图7.9 虚拟地址空间 0 12 11 22 21 31 目录位移 页表位移 页位移 虚拟地址 页目录地址 控制寄存器 代码或数据 页帧 … 页表 页帧地址 … 页目录（每进程一个） 页表地址 … 图7.10 二级页表地址变换结构 004 008 000 00C 004 008 000 00C 004 008 000 00C 代码或数据 020 页目录 页表 页帧 002 003 020 虚拟地址 0 11 21 31 00248 11 0 控制寄存器 31 00248# 00680# 00726# 00680 00726 … 图7.11 地址变换过程举例 返回本节 7.9 Linux 系统的内存管理技术 （1）采用缓冲区高速缓存来保存块设备驱动程序所用到的数据缓冲区。 （2）Linux系统采用页面高速缓存来加速磁盘中文件镜像和数据的存取。 （3）Linux系统采用交换高速缓存只将那些被修改过的页面保存到交换文件中。 （4）将一个常用的硬件高速缓存放在处理器中，它一般用来保存页面表的入口（如图7.12所示）。 返回首页 第一级 第二级 第三级 页面中字节 物理页面 第一级页面表 PFN 第二级页面表 PFN 第三级页面表 PFN PGD 图7.12 虚拟内存地址示意图 返回本节 7.10 UNIX内存管理技术 交换空间的管理。在UNIX系统中分配交换空间是通过驻留在内存中的交换映射表来实现的。 进程的换出。当内核需要内存空间时，就可以把一个进程换到交换区中。 进程的换入。引用计数值为0的进程即为交换进程。 返回首页 UNIX系统为实现该技术所配置的4种数据结构： （1）页表 （2）磁盘块描述表（如图7.13所示） （3）页框数据表 （4）交换使用表（如图7.14所示） 页表项 磁盘块描述表项 磁盘块描述表 交换设备 块号 类型（交换、文件等） 分区表 … 图7.13 页表项和磁盘块描述表 图7.14 请求分页4种数据结构之间的关系 返回本节 7.11 UNIX I/O设备管理 UNIX操作系统将设备分为两类：块设备和字符设备。所谓块设备是指用于存储信息且信 UNIX系统的设备管理主要有两个特点： 第一个特点是：UNIX将各类设备当作文件来管理。第二个特点是：UNIX设备管理采用了缓冲技术。 （1）块设备缓冲。 （2）字符设备缓冲区。 返回首页 7.12 Linux I/O设备管理 设备管理的一个基本目标就是对设备的抽象处理。