操作系统基础.ppt

《操作系统基础.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统基础.ppt（121页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、第4章 操作系统,建议教学课时：9,4.1 操作系统概述4.1.1什么是操作系统,1.现代计算机系统层次关系,2.操作系统的定义,操作系统是计算机系统中的一个系统软件，管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能更强、使用更方便的工作环境，从而在计算机与用户之间起到接口的作用。,4.1.2 操作系统的发展过程,手工操作阶段早期批处理阶段 多道批处理阶段分时系统阶段 实时系统阶段通用操作系统阶段当代操作系统发展方向,第一代计算机 手工操作阶段,第二代计算机 批处理,第三代 多道批处理,第四代 分时系统,4.1.3 操作系统的功能,处理

2、器管理 存储管理 设备管理 文件管理 用户接口,用户接口,用户接口UI：User Interface字符用户界面CUI图形用户界面GUI程序员接口API：Application Programming Interface,4.1.4操作系统的分类和特性,批处理操作系统（1）单道批处理系统：用户不能与作业交互作用，效率低下（2）多道批处理系统：系统同时执行多个用户的程序，提高效率分时操作系统：同时性、独立性、及时性、交互性 实时操作系统：及时性、交互性、安全可靠性、多路性 网络操作系统：异构性、完整性、安全性 分布式操作系统：统一性、共享性、透明性、独立性,4.2 存储管理4.2.1什么是存储管

3、理,对内存进行有效的分配和管理分为实存储管理和虚拟存储管理两大部分,1.三级存储,（1）高速缓存位于CPU、存取速度快、价格昂贵、容量小用来存放内存中最频繁使用的信息（2）主存 又称内存，是存放运行时的程序和数据的设备（3）外部存储器 又称外存，存取速度慢、价格便宜、容量大外存中的信息只有被交换到主存后才能被CPU存取,课外知识补充,缓存：是指可以进行高速数据交换的存储器，它先于内存与CPU交换数据，因此速度极快，所以又被称为高速缓存。与处理器相关的缓存一般分为两种L1缓存，也称内部缓存；和L2缓存，也称外部缓存。,内部缓存(L1 Cache),也就是我们经常说的一级高速缓存。在CPU里面内置

4、了高速缓存可以提高CPU的运行效率，内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，L1缓存越大，CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存和内存间交换数据的次数越少。不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大，L1缓存的容量单位一般为KB。,外部缓存(L2 Cache),CPU外部的高速缓存，外部缓存成本昂贵，所以Pentium 4 Willamette核心为外部缓存256K，但同样核心的赛扬4代只有128K。,2.存储管理功能,内存分配地址转换存储保护内存扩充,（1）内存分配,合理地分配内存空间保证内存中的各个作业

5、互不冲突 提高内存的利用率解决资源的回收问题,（2）地址转换,名空间：源程序存放的空间 地址空间：编译后的程序所占有的逻辑地址范围 存储空间：程序在内存中占有的物理地址范围 程序重定位：程序进入内存时的相对地址变换为绝对地址 静态重定位：界地址寄存器 动态重定位：动态变换机构,静态重定位动画演示,（3）存储保护保护主存中各类程序和信息不受其他程序的破坏和干扰在静态重定位系统中，可用界地址寄存器来判断当前进入内存的程序是否在规定的上下界内D X L（4）内存扩充虚拟存储技术优点：在外存中开辟空间作为内存使用，可提供比实际内存大得多的容量缺点：增加外存容量；增加内外存交换信息的时间,4.2.2 实

6、存储管理,单一连续分配固定分区分配可变分区分配可重定位分区分配覆盖与交换,1.单一连续分配：,让计算机完成的一个任务(可理解为一段程序),一个作业占用全部内存空间 优点 软件处理简单 对硬件无要求缺点 程序独占性 存储器不能充分利用 用户的地址空间（总程序长度）必须小于主存的用户区大小,固定分区动画演示,2.固定分区分配,将内存空间分割成若干个连续的区域，大小一开始就确定了“内存分配表”，说明各分区的分配和使用情况优点：操作简单缺点：内存利用率不高,3.可变分区分配,动态的分区分配方式 在作业装入内存时划分分区 在作业执行完毕后又释放该空间优点：提高了内存的利用率缺点：出现大量离散的内存碎片,

7、例子：内存中有A、B、C三道作业,作业D（50k）和作业E（32k）进入内存后,紧缩技术动画演示,4.可重定位分区分配,紧缩技术:将分散的内存碎片集中起来使之成为一个大分区作业浮动：将内存中的作业进行移动 动态重定位：移动作业后对作业中所有与地址有关的项重新进行定位 优点：内存利用率更高缺点：消耗较多的CPU时间,5.覆盖与交换,为了能在小空间运行大程序，使用内存扩充技术，包括：覆盖技术 程序划分为若干个功能上相对独立的程序段；不同时执行程序段共享同一块内存区；先头程序段执行完毕，后续程序段调人内存并覆盖前面的程序段。交换技术 是指系统把内存中暂时不运行的某部分作业写入外存交换区，腾出空间；把

8、外存交换区中具备运行条件的指定作业调入内存。,补充：覆盖和交换两种技术的区别,1、交换技术由操作系统自动完成，不需要用户参与，而覆盖技术需要专业的程序员给出作业各部分之间的覆盖结构，并清楚系统的存储结构；2、交换技术主要在不同作业之间进行，而覆盖技术主要在同一个作业内进行；3、另外覆盖技术主要在早期的操作系统中采用，而交换技术在现代操作系统中仍具有较强的生命力。,什么是虚拟存储管理？不考虑实际主存的大小和数据存取的实际地址。用软件方法来扩充存储器，是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。,4.2.3 虚拟存储管理,基本概念,虚存储管理：在外存中开辟一个内存交换空间，提供给用户一个比实际内存大得

9、多的存储空间。虚拟地址：程序访问的逻辑地址 实际地址：处理器可直接访问的主存物理地址 动态地址映象机制：建立虚拟地址和实际地址的对应关系,虚拟存储管理技术的任务：什么时候把哪部分程序装入内存；程序装入时放在内存什么位置；当内存空间不足时，把哪部分程序淘汰出内存。虚拟存储技术：分页存储管理（重点理解）分段存储管理段页存储管理,1.分页存储管理,基本思路把内存的虚拟地址空间划分成若干个长度相等的页（页架）；把用户作业的地址空间也按同样大小分成若干页；系统以页为单位把内存分配给各作业；系统为每个作业建立一个页面映象表（PMT表，简称页表）；当作业调入内存时，为该作业建立页表，当撤消作业时，清除其页表

10、。,地址转换虚拟地址的表示(p,d)p：页面号 d：该虚拟地址在页面号为p中的相对地址（页内地址）页表地址寄存器 指示当前运行的作业页表的起始地址和页表表长地址变换机构将逻辑地址分解成p和d两部分；从页表中查到相应页的目录,动画演示,例子,缺页中断,上例中，通过页号p查询页表PMT时，如果查找失败，则产生缺页中断页面淘汰算法先进先出页面置换算法（FIFO）最近最久未使用置换算法（LRU）最佳置换算法（OPT）,优点 不要求作业在内存中连续存放，较好地解决了碎片问题；作业地址空间不受内存的限制；有利于多道程序作业。缺点要求有相应的硬件支持，增加了成本；增加了系统开销，例如缺页中断处理等；每个作业

11、的最后一页总有一部分空间得不到利用。,2.分段存储管理,基本思路按模块来分配作业存储空间，把每个模块的地址空间称为段，每个段的地址空间都从“0”地址开始，称为段内地址 为每段在内存分配一块连续分区虚拟地址的表示：段号s，及段内地址w 系统为每个作业建立一个段映象表(SMT)段表地址寄存器：指出当前运行作业的段表在主存中的起始地址h以及段表长度L 硬件地址转换机构：将段式地址空间的二维地址转换成实际内存地址,例子,优点 便于程序模块化处理；便于处理变化的数据；便于共享分段。缺点要增加硬件成本；要为地址变换花费CPU的时间；要为表格提供附加的存储空间；分段尺寸的大小受到主存的限制；由于段长度的不固

12、定造成“碎片”问题，处理机要为“紧缩”付出代价。,4.段页式存储管理,基本思路分页和分段管理结合 系统为每个作业建立一个段表，为每个段建立一个页表 虚拟地址的表示：段号s,页号p和页内地址d 段表地址寄存器：指出当前运行作业的段表在主存中的起始地址h以及段表长度L 硬件地址转换机构,例子,优点 分页的优点：分段的优点：缺点需要更多的硬件支持，增加了硬件的成本；增加了软件的复杂性和管理开销。,4-2,4-3,4.3 处理器管理4.3.1 什么是处理器管理？,即对CPU的管理，包括了：作业调度：如何从这些作业中挑选出某些作业进入主存，创建进程并提交运行 进程调度：如何在多个进程间分配处理器,作业：

13、用户要求计算机给以计算的一个相对独立的任务 作业步：作业分成几个顺序处理的工作步骤 程序：指令的集合，是静态的概念 进程：程序的执行过程，是动态的概念 多道程序设计：系统有多个进程同时处于执行状态,1.作业，程序和进程,2.管态和目态,管态：又称主态，此时处理机执行特权指令 目态：又称算态，此时处理机执行用户指令,1.作业状态的转换,4.3.3 作业调度,提交状态：用户向计算机提交作业后的状态收容状态：计算机通过设备管理程序，将用户作业送入后缓存储器之后的状态；运行状态：作业调度程序从后缓存储器中选出若干作业，分配一定的资源，使之投入运行；完成状态：作业执行完毕，系统收回资源，本作业退出系统。

14、,任务：将处于收容状态的一个或若干个作业转换到运行状态，将运行结束的作业转换到完成状态。步骤:（1）从后缓存储器中挑选一个或若干个作业进入主存；(2）为被选中的作业做好运行前的准备工作；（3）在作业结束时做善后处理工作。,2.作业调度的任务,3.作业调度的算法,先来先服务算法,优先级算法,优先级算法是指在进程创建时先确定一个初始优先数，以后在进程运行中随着进程特性的改变不断修改优先数，这样，由于开始优先数很低而得不到CPU的进程，就能因为等待时间的增长而优先数变为最高而得到CPU运行。,最短时间优先算法,需要运行时间最短的进程最优先,最高响应比优先算法 短作业优先调度算法+动态优先权机制既考虑

15、作业的执行时间也考虑作业的等待时间，综合了先来先服务和最短作业优先两种算法的特点。,1.进程状态的转换 就绪状态：进入主存的进程准备就绪，等待获得CPU;运行状态：将CPU按一定的分配原则分配给某一就绪的进程，使之运行。阻塞状态：进程在运行过程中为了等待I/O设备或发生错误时，转入阻塞状态。,4.3.3 进程调度,注意：1、阻塞态不能直接到运行态；2、就绪态不能直接到阻塞态。,进程:由程序、数据和进程控制块组成；进程控制块：记录进程在系统中的状态及资源占有情况；,2.进程控制块(PCB),进程控制：对系统中全部进程实施有效的管理原语操作：一种特殊的广义指令，在执行期间是不可分创建原语：是按进程

16、调用者提供的有关参数，形成该进程的PCB；挂起原语：把进程置于挂起状态；激活原语：使处于禁止状态的进程变为活动状态；撤消原语。释放进程所占用的所有资源。,3.进程控制,4.进程调度的算法,先来先服务算法 时间片轮转法响应比高者优先算法 响应比=(作业执行时间+作业等待时间)作业执行时间 优先数调度算法 均衡调度算法,4.3.4 并发程序设计,1.进程的同步与互斥 同步：指两个事件的发生存在某种时序上的关系，系统中有若干进程要共同完成某一个任务必须协调配合；各进程间又是相对独立的，也就是异步运行的，必须要求有一种同步工具来使有关的进程能协调工作。互斥：为了充分利用系统资源，各进程要共享某些硬件或

17、软件资源，但有些资源却要求排它性地使用，这样往往引起进程间为使用这类互斥资源而互相竞争，如打印机。,原语本身不是一条机器指令而是由若干条指令组成，因此可理解为机器指令的扩充。在对进程的管理中完成某种特定功能，为进程有效管理提供的若干基本操作。同步原语P-V操作：实现进程的同步与互斥,（1）P操作 P(S),当进程执行P(S)时，顺序执行如下动作：S=S-1；若S0该进程继续执行；若S0则置该进程为“阻塞”状态，并使其在S信号量的队列中等待。,（2）V操作 V(S),当进程执行V(S)时，顺序执行如下动作：S:=S1；若S0该进程继续执行；若S0则释放信号量S队列中的第一个等待者，改变其“阻塞”

18、状态。,用P-V操作实现进程互斥,例子：打印机问题（初值S=1）,思考：信号量S的物理意义是什么？,S0时，S表示可使用的资源数；或表示可使用资源的进程数；S0时，表示无资源可供使用；或表示不允许进程再进入临界区；S0时，S表示等待使用资源的进程个数；或表示等待进入临界区的进程个数；当S0时，调用P（S）的进程不会等待；调用V（S）后使可用资源数加1或使可用资源的进程数加1；当S0时，调用P（S）的进程必须等待；调用V（S）后将释放一个等待使用资源者或释放一个等待进入临界区者。,例子：生产者和消费者问题（初值S1=1，S2=0）,用P-V操作实现进程同步,序号 生产 消费 S1 S2 说明0

19、1 0 1 P(S1)0 0 产品入库2 V(S2)0 1 告诉消费者3 P(S2)0 0 取走产品4 V(S1)1 0 告诉生产者缓存空0 1 0 可以反复执行1,概念：由于一个作业通常被分解为若干进程并行执行，因此这些进程间应经常保持联系，以便协调一致地完成指定的任务。,2.进程通信,进程通信的方式,P-V操作：低级通信方式，只是传递一些状态和少量数据，效率较低。消息缓冲区：直接通信方式，即指一个进程直接发送一个消息给接收者进程。信箱通信：间接通信方式，是指进程并不把消息发送给接收者进程，进程间通信的消息以信件方式存放在信箱内。,3.死锁,概念：当若干进程竞争使用资源时，可能每个进程所要求

20、的资源都已被另一个进程占用，于是出现没有一个进程能继续运行。产生的根本原因：资源的有限性,R1,R2,P2,P1,进程P1申请资源R1,进程P1占用资源R2,形成环路则死锁,互斥条件（资源独占）：一个资源每次只能给一个进程使用；请求和保持条件：一个进程在申请新的资源的同时保持对原有资源的占有；不可强占（不可剥夺）：资源申请者不能强行地从资源占有者手中夺取资源，资源只能由占有者自愿释放；环路等待条件：在发生死锁时，必然存在一个进程资源的环形链。,死锁产生的条件：,死锁预防1.破坏“互斥”条件破坏“互斥”条件，就是在系统里取消互斥。若资源不被一个进程独占使用，那么死锁是肯定不会发生的。但一般来说在

21、所列的四个条件中，“互斥”条件是无法破坏的。因此，在死锁预防里主要是破坏其他几个必要条件，而不去涉及破坏“互斥”条件。2.破坏“占有并等待”条件破坏“占有并等待”条件，就是在系统中不允许进程在已获得某种资源的情况下，申请其他资源。即要想出一个办法，阻止进程在持有资源的同时申请其他资源。方法一：创建进程时，要求它申请所需的全部资源，系统或满足其所有要求，或么什么也不给它。这是所谓的“一次性分配”方案。方法二：要求每个进程提出新的资源申请前，释放它所占有的资源。这样，一个进程在需要资源S时，须先把它先前占有的资源R释放掉，然后才能提出对S的申请，即使它可能很快又要用到资源R。,解决死锁的方法：,3

22、.破坏“不可抢占”条件破坏“不可抢占”条件，就是允许对资源实行抢夺。方法一：如果占有某些资源的一个进程进行进一步资源请求被拒绝，则该进程必须释放它最初占有的资源，如果有必要，可再次请求这些资源和另外的资源。方法二：如果一个进程请求当前被另一个进程占有的一个资源，则操作系统可以抢占另一个进程，要求它释放资源。只有在任意两个进程的优先级都不相同的条件下，方法二才能预防死锁。14.破坏“循环等待”条件破坏“循环等待”条件的一种方法，是将系统中的所有资源统一编号，进程可在任何时刻提出资源申请，但所有申请必须按照资源的编号顺序（升序）提出。这样做就能保证系统不出现死锁。,死锁避免银行家算法是一种最有代表

23、性的避免死锁的算法。在避免死锁方法中允许进程动态地申请资源，但系统在进行资源分配之前，应先计算此次分配资源的安全性，若分配不会导致系统进入不安全状态，则分配，否则等待。为实现银行家算法，系统必须设置若干数据结构。,我们可以把操作系统看作是银行家，操作系统管理的资源相当于银行家管理的资金，进程向操作系统请求分配资源相当于用户向银行家贷款。为保证资金的安全，银行家规定：(1)当一个顾客对资金的最大需求量不超过银行家现有的资金时就可接纳该顾客；(2)顾客可以分期贷款，但贷款的总数不能超过最大需求量；(3)当银行家现有的资金不能满足顾客尚需的贷款数额时，对顾客的贷款可推迟支付，但总能使顾客在有限的时间

24、里得到贷款；(4)当顾客得到所需的全部资金后，一定能在有限的时间里归还所有的资金.操作系统按 照银行家制定的规则为进程分配资源，当进程首次申请资源时，要测试该进程对资源的最大需求量，如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量则按当前的申请量 分配资源，否则就推迟分配。当进程在执行中继续申请资源时，先测试该进程本次申请的资源数是否超过了该资源所剩余的总量。若超过则拒绝分配资源，若能满足 则按当前的申请量分配资源，否则也要推迟分配。,死锁检测进程在进行资源请求时，检查并发进程组是否构成资源的请求和保持，并形成环路等待,解除死锁产生死锁的原因：一是系统提供的资源数量有限，不能满足每个进程的使用；二是多

25、道程序运行时，进程推进顺序不合理。产生死锁的必要条件是：1、互斥条件；2、不可剥夺条件（不可抢占）；3、部分分配；4、循环等待。根据产生死锁的四个必要条件，只要使其中之一不能成立，死锁就不会出现。为此，可以采取下列三种预防措施：1、采用资源静态分配策略，破坏部分分配条件；2、允许进程剥夺使用其他进程占有的资源，从而破坏不可剥夺条件；3、采用资源有序分配法，破坏环路条件。死锁的避免不严格地限制死锁的必要条件的存在，而是系统在系统运行过程中小心地避免死锁的最终发生。最著名的死锁避免算法是银行家算法。死锁避免算法需要很大的系统开销。解决死锁的另一条途径是死锁检测方法，这种方法对资源的分配不加限制，即

26、允许死锁的发生。但系统定时地运行一个死锁检测程序，判断系统是否已发生死锁，若检测到死锁发生则设法加以解除。解除死锁常常采用下面两种方法：1、资源剥夺法；2、撤消进程法,4-7,4-11,P操作 申请资源V操作 释放资源互斥信号量 S，初值为 50，用以保证最多可以有 50 个顾客同时进入餐厅当s 0时，它表示可以继续进入餐厅的人数；当s=0时，表示厅内已有50人正在吃饭；当s 0时，|S|表示正等待进入的人数。,4.4 设备管理4.4.1什么是设备管理,概念：为各进程与外界设备的通信提供通道和方法 目的：按用户提出的要求接入外部设备；让用户可以方便地使用外部设备资源；使各种外部设备与主机以及各

27、外部设备之间能协调地工作；充分合理地分配系统资源。,1.设备的分类,按输入输出传送方式分类 字符设备：键盘、显示器块设备：磁盘按资源特点分类独享设备：打印机共享设备：硬盘、光盘虚拟设备：按设备硬件物理特性分类 顺序存取设备：磁带机 直接存取设备：磁盘,2.设备输入输出方式,询问方式：CPU主动不断地询问设备的忙/闲情况中断方式：CPU启动外部设备后转向其他程序，只在I/0中断请求时，才将缓冲区中字符送到内存通道方式：CPU只要发一条I/0指令给通道，告诉通道要执行的I/0操作的访问设备和传送数据的位置，由通道独立完成成批数据的传送。缓冲技术：循环队列形式、单缓冲区及多缓冲区形式、缓冲池结构,4

28、.4.2 设备管理的功能,可以方便地访问各类设备 使设备保持独立 CPU与设备的并行操作 最大限度发挥设备的能力,4.4.3 虚拟设备管理,某些外围设备存在的问题：使用设备的速度与设备本身的速度不匹配设备为独占类型，容易死锁,假脱机操作：又称连机外围操作（SPOOL-Simultaneous Peripheral Operation On Line）基本思想：利用高速的直接存储设备来模拟低速的独占设备，使独占设备转化成共享设备，即虚拟设备技术。,优点使独占设备改造成为共享设备 对用户是完全隐蔽的 减轻了对于频繁使用的外部设备的压力 减少引起死锁的可能性 缺点需要占用大量DASD的空间 不适用于

29、实时环境,4.5 文件管理4.5.1 什么是文件管理,1.基本概念文件：是具有符号名的、在逻辑上具有完整意义的一组相关记录的集合。记录：是一个有意义的信息集合，它是对文件进行存取操作的基本单位。文件系统：是负责存储、维护、使用文件的公共管理机构。,2.文件系统的功能,按名存取 统一的用户接口 并发访问和控制文件 安全性控制 优化性能 差错恢复,3.文件分类,按文件的性质和用途进行分类 系统文件 库文件 用户文件 按存取权限进行分类 可执行文件 只读文件 读写文件 不保护文件,4.5.2 文件结构组织,1.文件的逻辑结构功能：为用户提供一种结构清晰、使用简便的抽象文件，用户将按这种形式去存取、检

30、索和加工文件 分类：记录式文件、流式文件,2.文件的物理结构 指文件的内部组织形式，即文件在物理存储设备上的存放方法 分类：顺序结构、链接结构、索引结构,基本思想：按其逻辑顺序在外存上连续存放,（1）顺序结构,优点简单 速度较快 缺点需事先给出文件的最大长度 不允许对文件中间的记录进行插入或删除操作,基本思想文件中逻辑上连续的信息被分散地存放在不同的物理段中为了使系统能找到逻辑上连续的下一个记录，每个物理段设有一个指针，指向其后续的物理段号,(2)链接结构,优点建立文件时无需事先确定文件的长度 有利于对文件记录的扩充（增或删）缺点查找时间长，随机存取速度慢 不适合用于随机访问的应用方式 链指针

31、增加了外存空间的开销,基本思想系统为每个文件建立一张索引表，记录文件中关键字和物理段号之间的对应关系索引表按关键字递增序列排序，文件本身和索引表共同构成了索引文件,（3）索引结构,优点：既可按索引顺序进行顺序访问，也可按关键字直接（随机）访问某个记录 缺点：在文件记录比较多的情况下，增加了空间的开销和查找时间,4.5.3文件目录组织,文件目录组织形式一级目录二级目录多级目录,1.一级目录,基本思想：文件系统中只有一个目录文件，整个目录结构是一个线性表 优点：简单 缺点:查找时要扫描整个目录，查找时间较长;不允许两个文件有相同的文件名,2.二级目录,基本思想：由主目录文件（MFD）与用户目录文件

32、（UFD）组成；系统为每个用户建立一个文件目录，指出各用户文件目录的所在位置,3.多级目录,基本思想：树形层次结构；按“路径名”来标识文件,4.5.4文件存取方式和共享,1.文件的共享概念：一个文件可以允许多个用户共同使用 共享控制：保证文件的安全性和可靠性共享方式：通过文件路径实现共享；通过链接实现共享,2.文件的保护,概念：防止由于用户误操作而对文件造成无意的破坏文件保护控制：一般采用控制存取权限的方法 三种实现方法：存取控制矩阵；存取控制表；口令,4.5.5 文件存储空间管理1.空白文件目录,空白文件：一个连续的未分配区 优点：适用于顺序结构文件,位示图：反映了整个存储空间的分配情况优点

33、不需要额外空间且分配和回收文件空间不需要查表 适用于建立非连续文件 缺点工作效率低,2.位示图,文件分配表：在一个连续的内存空间，系统建立一张文件分配的表格，用此表反映磁盘上各块的使用情况。,3.文件分配表,文件分配表,例子,4.5.6文件系统使用及一般模型,1.文件系统的操作 创建文件 打开文件 读文件 写文件 关闭文件 撤消文件,2.文件系统的系统调用 系统调用是操作系统为用户使用文件系统而提供的一种底层服务。例子：int fd,mode;char*pathname;Fd=open(pathname,mode);,Madnick的层次结构模型将文件模型分为多个层次每个层次只调用下一个层次,

34、3.文件系统的一般模型,例,文件结构为顺序连续存放，每一逻辑记录长为500字节（等长），外存物理块长度为1000字节。该文件的有关说明如表4.5.9所示。执行文件命令：READ（MYFILE，4，12000）即将文件MYFILE中第4个逻辑记录读入内存12000单元中。,（1）查找文件目录，找出MYFILE文件表目。,（2）从文件表目中取出相关信息。逻辑记录大小=500逻辑记录个数=7第一个物理块地址=6存取控制权限=R/O（只读文件）,（3）根据存取保护权来决定是否允许发送这个请求命令。由于本执行文件命令是读取文件命令，满足存取控制权，继续执行后续步骤。,（4）求逻辑记录4的逻辑字节地址逻辑字节地址=（记录-1）（记录大小）=（4-1）500=1500,（5）由逻辑字节地址计算物理块号及物理块相对地址,（6）把物理块7读入主存缓冲区中（1000字节）。,（7）按物理块相对地址，从缓冲区后半部分（500999）送入主存1200012499单元中。,