软考笔记|操作系统|作业管理

作业管理 作业状态与作业管理 了解即可 作业调度算法 **先来先服务:**先来的作业先处理 **时间片轮转法:**时间片到了换 **短作业优先发:**先处理短作业 **最高优先权优先法:**高优先级的先处理 **高响应比优先法:**等待时间/作业执行时间 文件管理 索引文件结构 索引文件结构本身的容量很有限,它引入了一种扩展机制,可以很方便的把文件的容量扩大很多倍 **重点:**每一级存放文件的范围 假设一个物理块大小4K,每个地址4字节 索引结点中,0-9是直接索引,它们的地址直接对应物理块,那么能存的大小是(10x4K) 10用了一级间接索引,存储4K/4=1024个地址,每个地址对应的物理块大小4K,那么可以存(1024x4K) 11是二级间接索引,存的是物理盘块地址的地址,地址的地址映射到地址,地址对应物理盘块(1024x1024x4k) 12是三级间接索引,同理 存储空间大了,寻找的速度也会变慢 树型目录结构 图中斜线代表根目录 一般让求相对路径与绝对路径,比较简单 空闲存储空间的管理 位示图法 使用位示图跟踪内存,内存会被划分成大小合适的单元 一个单元的使用情况应位示图的一位,0/1代表其使用状态

March 16, 2022 · 26 words · lluckyboi

软考笔记|操作系统|存储管理

存储管理 分为页式存储和段式存储 页式存储 将程序与内存划分为同等大小的页,以页为单位将程序调入内存 逻辑地址=页号+页内地址 物理地址=页帧号(块号)+页内地址 例如,页式存储系统中,每个页大小4KB 4KB用12位二进制数表示,剩下的是页号/页帧号 逻辑地址: 10 1100 1101 1110 对应物理地址: 110 1100 1101 1110 **优点:**利用率高,碎片小,分配及管理简单 **缺点:**增加系统开销,可能会抖动 因为有可能分页时把连续的数据分开 完整的页表还会有状态记录等等,便于内存清理 段式存储 按用户作业中的自然段来划分逻辑空间,然后调入内存,段的长度可以不一样 因为段长不同,所以需要在表中记录 图中,合法段地址(0,25K),非法段地址(0,35K) **优点:**多道程序共享内存(只享有自己段),各程序段修改互不影响 **缺点:**内存利用率低,内存碎片浪费大 段页式存储 段式与页式的综合,先分段在分页 一个程序有若干个段,每个段中可以有若干 每个页大小相同,但每个段大小不同 优点:空间浪费少、存储共享容易、存储保护容易、能动态连接 **缺点:**管理复杂、开销大,需要硬件与占用内容增加,执行速度大大下降 页面置换算法 内存容量有限,存在置换问题,有以下几种算法: **最优算法(OPT):**是一个理想算法,让系统判断哪一个页/段以后不用,难度大 **随机算法:**随机置换 **先进先出算法(FIFO):**先进来的先置换,有可能产生抖动 最近最少使用算法(LRU):最近最少用的先置换,不会产生抖动,它的理论依据是局部性原理 缺页 缺页是引入了虚拟内存后的一个概念。操作系统启动后,在内存中维护着一个虚拟地址表,进程需要的虚拟地址在虚拟地址表中记录。**一个程序被加载运行时,只是加载了很少的一部分到内存,另外一部分在需要时再从磁盘载入。被加载到内存的部分标识为“驻留”,而未被加载到内存的部分标为“未驻留”。操作系统根据需要读取虚拟地址表,如果读到虚拟地址表中记录的地址被标为“未驻留”,表示这部分地址记录的程序代码未被加载到内存,需要从磁盘读入,则这种情况就表示"缺页"。**这个时候,操作系统触发一个“缺页”的硬件陷阱,系统从磁盘换入这部分未“驻留”的代码。 引入了分页机制(也就有了缺页机制),则系统只需要加载程序的部分代码到内存,就可以创建进程运行, 需要程序的另一部分时再从磁盘载入并运行,从而允许比内存大很多的程序同时在内存运行。 缺页次数指的是操作系统将页从外存调入内存的次数 缺页中断 而缺页中断次数指的是由于内存块数量的限制 将内存中暂时用不到的页面与外存中需要调入内存的页面交换的次数 $$ 中断次数=进程所物理块数+页面置换次数 $$ 磁盘管理 磁盘是匀速转的,每一磁道存储内容一样多,越靠内,信息密度越大 存取时间=寻道时间+等待时间 寻道时间是指磁头移动到磁道所需时间 等待时间是等待读写的山区转到磁头下方所用时间 磁盘调度算法 分为四种 **先来先服务(FCFS):**根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度 **最短寻道时间优先(SSTF):**找离磁头最近的磁道上的内容 **扫描算法(SCAN):**又称电梯调度算法,先单向扫描(里向外/外向里),直到没有更外/更里的磁道,再换向 **循环扫描(CSCAN):**循环扫描算法是对扫描算法的改进,只会沿着一个方向循环扫描 读取磁盘数据时间计算 读取磁盘数据时间包含以下三个部分: 找磁道时间 找扇区时间(旋转延迟时间) 传输时间 例题: ...

March 15, 2022 · 89 words · lluckyboi

软考笔记|操作系统|设备管理

设备管理 数据传输方式 效率由低到高分为: 程序控制(查询)方式:CPU主动查询外设状态,外设准备好时传输数据。分为无条件查询和程序查询方式两种,方法简单,硬件开销小,但I/O能力不高,严重影响CPU利用率。 程序中断方式:在外设准备好时给CPU发送中断信号,在此之前CPU正常工作。与程序控制方式下相比,终端方式因为CPU无需等待而提高了传输请求的响应速度。 DMA方式:DMA方式是未来在主存和外设之间实现高速、批量数据交换而设置的.DMA比上述两种都高效。CPU只发送开始结束信号,不干涉过程 通道方式 I/O处理机 虚设备与SPOOLING技术 了解即可

March 15, 2022 · 10 words · lluckyboi

软考笔记|计网|TCP IP协议簇

TCP/IP协议簇 网络接口层 CSMA/CD:载波监听多路访问 TokingRing:令牌环(拿到令牌才有权限) 网际层 …见上 传输层 TCP:面向连接,类比打电话 UDP:类似短信 应用层 基于TCP的协议: POP3(110):离线收邮件协议 FTP(20/21):文件传输协议,控制端口21,主动20,被动随机端口 HTTP(80):超文本传输协议,HTTPS是443 Telnet(23):远程访问 SMTP(25):简单邮件传输协议 基于UDP的协议 DHCP(67):动态地址分配协议 TFTP(69):文件传输协议 SNMP(161):网络管理协议 DNS(53):域名解析协议 NFS(111):网络文件系统,既使用TCP也使用UDP

February 13, 2022 · 22 words · lluckyboi

软考笔记|组原|计算机结构

计算机结构 计算机结构分为五大类 $$ 计算机结构 \begin{cases} 运算器 \begin{cases} 算术逻辑单元ALU\累加寄存器AC\数据缓冲寄存器DR\状态条件寄存器PSW\end{cases} \ \ 控制器\begin{cases} 程序计数器PC\指令寄存器IR\地址寄存器DR\指令译码器ID\时序部件\end{cases}\\ \存储器 \begin{cases}主存储器\辅助存储器\end{cases}\\ 输入设备\\输出设备 \end{cases} $$ 主存储器又被称为内存,硬盘属于辅助存储器 外设由I/O+辅助存储器组成 运算器 $$ 运算器 \begin{cases} 算术逻辑单元ALU\累加寄存器AC\数据缓冲寄存器DR\状态条件寄存器PSW\end{cases} $$ 运算器可以进行算术运算和逻辑运算 ALU进行运算 AC来存储临时运算结果 DR进行读写缓冲 PSW标记状态,例如溢出、清零等等(在哪里有争议,有时在运算器,有时在控制器) 控制器 $$ 控制器\begin{cases} 程序计数器PC\指令寄存器IR\地址寄存器DR\指令译码器ID\时序部件\end{cases} $$ PC存放CPU要访问的下一条指令的地址 IR暂存当前正在执行的指令 DR存储CPU当前访问指令的地址 ID翻译指令 时序部件,提供时许控制信号,控制操作的时间顺序 控制器是计算机系统的指挥中心,控制器的主要功能有: 从主存中取出一条指令,并指出下一条指令在主存中的位置。 对指令进行译码或测试,产生相应的操作控制信号,以便启动规定的动作。 指挥并控制CPU、主存、输入和输出设备之间的数据流动方向。 根据控制器产生微操作控制信号的方式的不同,控制器可分为硬布线控制器和微程序控制器 硬布线控制器 硬布线控制器的基本原理是根据指令的要求、当前的时序及外部和内部的状态,按时间的顺序发送一系列微操作控制信号 它由复杂的组合逻辑门电路和一些触发器构成,因此又称组合逻辑控制器 微操作控制器 控制单元具有发出各种操作命令(控制信号)序列的功能 这些命令与指令有关,而且必须按一定次序发出,才能使机器有序地工作 一条指令分为3个工作周期:取指周期、间址周期和执行周期

January 15, 2022 · 52 words · lluckyboi