计算机操作系统基础笔记(11) _作系统

5. 最不常用算法
最少使用置换算法LFU（Least Frequently Used)选择到当前时间为止被访问次数最少的页面被置换。
6. 页面缓冲算法
有效访问时间设内存读写周期为t，查找快表时间为λ，缺页中断处理时间为?，引入快表命中率为α，缺页中断率为f，则有效访问内存时间为：
EAT=λ+αt+(1−α)[f(t+?+λ)+(1−f)(t+λ)+t]EAT=λ+αt+(1−α)[f(t+?+λ)+(1−f)(t+λ)+t]
抖动

局部抖动
全局抖动

产生原因：
进程分配的物理块太少
置换算法选择不当
全局置换使抖动传播
消除抖动的办法：
采取局部置换策略
基于工作集的物理块分配策略
L=S准则
挂起若干进程
输入输出系统基本功能：
• 1、隐藏物理设备的细节
• 2、与设备的无关性
• 3、提供处理机和I/O设备的利用率（并行操作）
• 4、对I/O设备进行控制（四种控制方式）
• 5、确保对设备的正确共享（设备的共享属性）
• 6、错误处理
总体设计目标是高效性和通用性。
(1)I/O设备与CPU的并发性；
(2)简单抽象、清晰而统一的接口。
I/O系统接口

块设备接口
信息的存取以数据块为单位，有结构设备。如磁盘
流设备接口
基本单位是字符，无结构设备。如交互式终端、打印机。
网络通信接口

I/O设备和设备控制器I/O系统：用于实现数据输入、输出及数据存储的系统。
I/O设备类型(1)按设备的使用特性分类
存储设备
输入/输出设备
(2)按传输速率分类
低速设备
中速设备
高速设备
(3)按设备的共享属性分类
独占设备(临界资源 )
共享设备
虚拟设备
设备与控制器之间的接口三种信号：
（1）数据信号：双向，有缓存
（2）控制信号：控制器发给设备；要求其完成相关操作
（3）状态信号：传送指示设备当前状态的信号；
设备控制器设备控制器是一个可编址的设备，可控制多个设备并为它们编址,以实现I/O设备和计算机之间的数据交换，减轻CPU的负担。
设备控制器可分为控制块设备的控制器和控制字符设备的控制器两类。
功能：接收CPU命令，控制I/O设备工作，解放CPU
组成：设备控制器与处理机的接口，设备控制器与设备的接口和I/O逻辑
I/O通道是一种特殊处理机，专门负责输入/输出工作，具有执行I/O指令的能力。主要目的是为了建立独立的 I/O操作，使有关对I/O操作的组织、管理及其结束处理也独立于CPU 。
总线系统中断机构和中断处理程序把引起中断的事件称为“中断源”
对出现的事件进行处理的程序称为 “ 中断处理程序”
CPU在每条指令执行周期的最后时刻扫描中断寄存器，询问是否有中断信号
处理过程中断处理过程
–唤醒被阻塞的驱动程序进程
–保护被中断进程CPU环境
–转入相应的设备处理程序
–中断处理(特性)
–恢复被中断进程的现场
设备驱动程序设备驱动程序功能：
(1)接收由I/O进程发来的命令和参数, 并将命令中的抽象要求转换为具体要求。
(2)检查用户I/O请求的合法性,了解I/O设备的状态,传递有关参数,设置设备的工作方式。
(3)发出I/O命令并检查设备状态。
(4)及时响应由控制器或通道发来的中断请求并处理。
设备驱动程序的特点：
(1)驱动程序主要是指在请求I/O的进程与设备控制器之间的一个通信和转换程序。
(2)驱动程序与设备控制器和I/O设备的硬件特性紧密相关 ,因而对不同类型的设备应配置不同的驱动程序。
(3)驱动程序与I/O设备所采用的I/O控制方式紧密相关，常用中断驱动和DMA方式。
(4)由于驱动程序与硬件紧密相关,因而其中的一部分必须用汇编语言书写。
(5)驱动程序允许可重入。
设备处理方式：
(1)为每一类设备设置一个进程,专门用于执行这类设备的I/O操作。
(2)在整个系统中设置一个I/O进程,专门用于执行系统中所有各类设备的I/O操作。
(3)不设置专门的设备处理进程,而只为各类设备设置相应的设备处理程序(模块),供用户进程或系统进程调用
I/O控制方式：