二次机会置换算法

㈠ OPT页面置换算法最优性证明。

1常见的置换算法

1．最佳置换算法（OPT）（理想置换算法）：所选择的被淘汰页面将是以后永不使用的，或者是在最长时间内不再被访问的页面，这样可以保证获得最低的缺页率。2．先进先出置换歼燃谈算法（FIFO）：优先淘汰最早进入的页面，亦即在内存中驻留时间最久的页面。3．最近最久未使用（LRU）算法：选择最近氏碰最长时间未访问过的页面予以淘汰。4．Clock置换算法（LRU算法的近似实现）：给每一帧关联一个附加位，称为使用位。5．最少使用（LFU）置换算法6．工作集算法7 . 工作集时钟算法8. 老化算法（非常类似LRU的有效算法）9. NRU(最近未使用）算法10. 第二次机会算法2操作系统页面置换算法代码#include <stdio.h>^[1]#include <stdlib.h>#include <unistd.h> #define TRUE 1#define FALSE 0#define INVALID -1#define NUL 0#define total_instruction 320 /*指令流长*/#define total_vp 32 /*虚页长*/#define clear_period 50 /*清段弊零周期*/typedef struct{ /*页面结构*/int pn,pfn,counter,time;}pl_type;pl_type pl[total_vp]; /*页面结构数组*/struct pfc_struct{ /*页面控制结构*/int pn,pfn;struct pfc_struct *next;};typedef struct pfc_struct pfc_type;pfc_type pfc[total_vp],*freepf_head,*busypf_head,*busypf_tail;int diseffect,a[total_instruction];int page[total_instruction], offset[total_instruction];void initialize(int);void FIFO(int);void LRU(int);void NUR(int);int main(){int S,i;srand((int)getpid());S=(int)rand()%390;for(i=0;i<total_instruction;i+=1) /*产生指令队列*/{a[i]=S; /*任选一指令访问点*/a[i+1]=a[i]+1; /*顺序执行一条指令*/a[i+2]=(int)rand()%390; /*执行前地址指令m’*/a[i+3]=a[i+2]+1; /*执行后地址指令*/S=(int)rand()%390;}for(i=0;i<total_instruction;i++) /*将指令序列变换成页地址流*/{page[i]=a[i]/10;offset[i]=a[i]%10;}for(i=4;i<=32;i++) /*用户内存工作区从4个页面到32个页面*/{printf("%2d page frames",i);FIFO(i);LRU(i);NUR(i);printf(" ");}return 0;}void FIFO(int total_pf) /*FIFO(First in First out)ALGORITHM*//*用户进程的内存页面数*/{int i;pfc_type *p, *t;initialize(total_pf); /*初始化相关页面控制用数据结构*/busypf_head=busypf_tail=NUL; /*忙页面队列头，对列尾链接*/for(i=0;i<total_instruction;i++){if(pl[page[i]].pfn==INVALID) /*页面失效*/{diseffect+=1; /*失效次数*/if(freepf_head==NUL) /*无空闲页面*/{p=busypf_head->next;pl[busypf_head->pn].pfn=INVALID; /*释放忙页面队列中的第一个页面*/freepf_head=busypf_head;freepf_head->next=NUL;busypf_head=p;}p=freepf_head->next; /*按方式调新页面入内存页面*/freepf_head->next=NUL;freepf_head->pn=page[i];pl[page[i]].pfn=freepf_head->pfn;if(busypf_tail==NUL)busypf_head=busypf_tail=freepf_head;else{busypf_tail->next=freepf_head;busypf_tail=freepf_head;}freepf_head=p;}}printf("FIFO:%6.4F",1-(float)diseffect/320);}void LRU(int total_pf){int min,minj,i,j,present_time;initialize(total_pf);present_time=0;for(i=0;i<total_instruction;i++){if(pl[page[i]].pfn==INVALID) /*页面失效*/{diseffect++;if(freepf_head==NUL) /*无空闲页面*/{min=32767;for(j=0;j<total_vp;j++)if(min>pl[j].time&&pl[j].pfn!=INVALID){min=pl[j].time;minj=j;}freepf_head=&pfc[pl[minj].pfn];pl[minj].pfn=INVALID;pl[minj].time=-1;freepf_head->next=NUL;}pl[page[i]].pfn=freepf_head->pfn;pl[page[i]].time=present_time;freepf_head=freepf_head->next;}elsepl[page[i]].time=present_time;present_time++;}printf("LRU:%6.4f",1-(float)diseffect/320);}void NUR(int total_pf){int i,j,dp,cont_flag,old_dp;pfc_type *t;initialize(total_pf);dp=0;for(i=0;i<total_instruction;i++){if(pl[page[i]].pfn==INVALID) /*页面失效*/{diseffect++;if(freepf_head==NUL) /*无空闲页面*/{cont_flag=TRUE;old_dp=dp;while(cont_flag)if(pl[dp].counter==0&&pl[dp].pfn!=INVALID)cont_flag=FALSE;else{dp++;if(dp==total_vp)dp=0;if(dp==old_dp)for(j=0;j<total_vp;j++)pl[j].counter=0;}freepf_head=&pfc[pl[dp].pfn];pl[dp].pfn=INVALID;freepf_head->next=NUL;}pl[page[i]].pfn=freepf_head->pfn;freepf_head=freepf_head->next;}elsepl[page[i]].counter=1;if(i%clear_period==0)for(j=0;j<total_vp;j++)pl[j].counter=0;}printf("NUR:%6.4f",1-(float)diseffect/320);}void initialize(int total_pf) /*初始化相关数据结构*//*用户进程的内存页面数*/{int i;diseffect=0;for(i=0;i<total_vp;i++){pl[i].pn=i;pl[i].pfn=INVALID; /*置页面控制结构中的页号，页面为空*/pl[i].counter=0;pl[i].time=-1; /*页面控制结构中的访问次数为0，时间为-1*/}for(i=1;i<total_pf;i++){pfc[i-1].next=&pfc[i];pfc[i-1].pfn=i-1;/*建立pfc[i-1]和pfc[i]之间的连接*/}pfc[total_pf-1].next=NUL;pfc[total_pf-1].pfn=total_pf-1;freepf_head=&pfc[0]; /*页面队列的头指针为pfc[0]*/}/*说明：本程序在linux的gcc下和c-free下编译运行通过*/【http://wenku..com/link?url=o_】
不知道能不能打开-是复制的 但也辛苦半天 忘采纳~

㈡ 页面置换算法的常见的置换算法

最简单的页面置换算法是先入先出（FIFO）法。这种算法的实质是，总是选择在主存中停留时间最长（即最老）的一页置换，即先进入内存的页，先退出内存。理由是：最早调入内存的页，其不再被使用的可能性比刚调入内存的可能性大。建立一个FIFO队列，收容所有在内存中的页。被置换页面总是在队列头上进行。当一个页面被放入内存时，就把它插在队尾上。
这种算法只是在按线性顺序访问地址空间 时才是理想的，否则效率不高。因为那些常被访问的页，往往在主存中也停留得最久，结果它们因变“老”而不得不被置换出去。
FIFO的另一个缺点是，它有一种异常现象，即在增加存储块的情况下，反而使缺页中断率增加了。当然，导致这种异常现象的页面走向实际上是很少见的。
FIFO算法和OPT算法之间的主要差别是，FIFO算法利用页面进入内存后的时间长短作为置换依据，而OPT算法的依据是将来使用页面的时间。如果以最近的过去作为不久将来的近似，那么就可以把过去最长一段时间里不曾被使用的页面置换掉。它的实质是，当需要置换一页时，选择在之前一段时间里最久没有使用过的页面予以置换。这种算法就称为最久未使用算法（Least Recently Used，LRU）。
LRU算法是与每个页面最后使用的时间有关的。当必须置换一个页面时，LRU算法选择过去一段时间里最久未被使用的页面。
LRU算法是经常采用的页面置换算法，并被认为是相当好的，但是存在如何实现它的问题。LRU算法需要实际硬件的支持。其问题是怎么确定最后使用时间的顺序，对此有两种可行的办法：
1.计数器。最简单的情况是使每个页表项对应一个使用时间字段，并给CPU增加一个逻辑时钟或计数器。每次存储访问，该时钟都加1。每当访问一个页面时，时钟寄存器的内容就被复制到相应页表项的使用时间字段中。这样我们就可以始终保留着每个页面最后访问的“时间”。在置换页面时，选择该时间值最小的页面。这样做， 不仅要查页表，而且当页表改变时（因CPU调度）要 维护这个页表中的时间，还要考虑到时钟值溢出的问题。
2.栈。用一个栈保留页号。每当访问一个页面时，就把它从栈中取出放在栈顶上。这样一来，栈顶总是放有目前使用最多的页，而栈底放着目前最少使用的页。由于要从栈的中间移走一项，所以要用具有头尾指针的双向链连起来。在最坏的情况下，移走一页并把它放在栈顶上需要改动6个指针。每次修改都要有开销，但需要置换哪个页面却可直接得到，用不着查找，因为尾指针指向栈底，其中有被置换页。
因实现LRU算法必须有大量硬件支持，还需要一定的软件开销。所以实际实现的都是一种简单有效的LRU近似算法。
一种LRU近似算法是最近未使用算法（Not Recently Used，NUR）。它在存储分块表的每一表项中增加一个引用位，操作系统定期地将它们置为0。当某一页被访问时，由硬件将该位置1。过一段时间后，通过检查这些位可以确定哪些页使用过，哪些页自上次置0后还未使用过。就可把该位是0的页淘汰出去，因为在之前最近一段时间里它未被访问过。
4）Clock置换算法（LRU算法的近似实现）
5）最少使用（LFU）置换算法
在采用最少使用置换算法时，应为在内存中的每个页面设置一个移位寄存器，用来记录该页面被访问的频率。该置换算法选择在之前时期使用最少的页面作为淘汰页。由于存储器具有较高的访问速度，例如100 ns，在1 ms时间内可能对某页面连续访 问成千上万次，因此，通常不能直接利用计数器来记录某页被访问的次数，而是采用移位寄存器方式。每次访问某页时，便将该移位寄存器的最高位置1，再每隔一定时间(例如100 ns)右移一次。这样，在最近一段时间使用最少的页面将是∑Ri最小的页。
LFU置换算法的页面访问图与LRU置换算法的访问图完全相同；或者说，利用这样一套硬件既可实现LRU算法，又可实现LFU算法。应该指出，LFU算法并不能真正反映出页面的使用情况，因为在每一时间间隔内，只是用寄存器的一位来记录页的使用情况，因此，访问一次和访问10 000次是等效的。
6）工作集算法
7）工作集时钟算法
8）老化算法（非常类似LRU的有效算法）
9）NRU(最近未使用）算法
10）第二次机会算法
第二次机会算法的基本思想是与FIFO相同的，但是有所改进，避免把经常使用的页面置换出去。当选择置换页面时，检查它的访问位。如果是 0，就淘汰这页；如果访问位是1，就给它第二次机会，并选择下一个FIFO页面。当一个页面得到第二次机会时，它的访问位就清为0，它的到达时间就置为当前时间。如果该页在此期间被访问过，则访问位置1。这样给了第二次机会的页面将不被淘汰，直至所有其他页面被淘汰过（或者也给了第二次机会）。因此，如果一个页面经常使用，它的访问位总保持为1，它就从来不会被淘汰出去。
第二次机会算法可视为一个环形队列。用一个指针指示哪一页是下面要淘汰的。当需要一个 存储块时，指针就前进，直至找到访问位是0的页。随着指针的前进，把访问位就清为0。在最坏的情况下，所有的访问位都是1，指针要通过整个队列一周，每个页都给第二次机会。这时就退化成FIFO算法了。

㈢ 12、存储模型2（操作系统笔记）

我们将虚拟存储技术吵尺和页式存储管理方案结合起来得到了虚拟页式存储管理系统。具体有两种方式，一是请求调页，二是预先调页。以 cpu 时间和磁盘换缺碰旁取昂贵内存空间，这是操作系统中的资源转换技术。

通常，页表项是硬件设计的。

为什么要锁定页面？

又称页面淘汰算法。最佳算法-->先进先出-->第二次机会-->时钟算法-->最近未使用-->最近最少使用-->最不经常使用-->老化算法-->工作集-->工作集时钟

在先进先出算法的基础上进行该机而来的，此算法按照先进先出算法选择某一页面，检查其访问位 R ，如果为 0 ，则置换该页；如果为 1 ，则给第二次机会，并将访问位置零，并将其从链头取下放到链尾。

在第二次机会算法中当给某个页面第二伏橡次机会的时候，将其访问位置零，然后将其挂到链尾，这都是需要开销的，于是我们改进为时钟算法。

选择最后一次访问时间距离当前时间最长的一页并置换，即置换未使用时间最长的一页。

即 Not frequently Used ，选择访问次数最少的页面置换

例子：

要求：
计算应用 FIFO、LRU、OPT 算法时的缺页次数

应用 FIFO、LRU 页面置换算法

应用OPT页面置换算法

例子：系统给某进程分配 m 个页框，初始为空页面访问顺序为
1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5 ，采用 FIFO 算法，计算当 m=3 和 m=4 时的缺页中断次数。
结论： m=3 时，缺页中断九次； m=4 时，缺页中断十次。注意： FIFO 页面置换算法会产生异常现象（ Belady 现象），即：当分配给进程的物理页面数增加时，缺页次数反而增加。

缺页越多，系统的性能越差，这称为颠簸（抖动）：虚存中，页面在内存与磁盘之间频繁调度，使得调度页面所需的时间比进程实际运行的时间还多，这样导致系统效率急剧下降，这种现象称为颠簸或抖动。

例子：
分配了一个页框，页面大小为 128 个整数，矩阵 A(128 x 128) 按行存放。

如果能为进程提供与活跃页面数相等的物理页面数，则可减少缺页中断次数，这是由 Denning 提出的。

㈣ 经验交流：科目二考试两次机会怎么用

1、考试时有两次灶宽机会，要求每次机会五个项目都要合格，如果有一项不合格，则五个项目都要重考。

2、如果第一次机会考试不合格，接着就进行第二次考试，考试流程跟第一次相同，而且是同一辆车、同一条考道，第二次补考和第一次考试一样，上车准备时一定要调好座椅、后视镜、系好安全带后才能验证指纹。

把握好第二次考试机会

一、找到第一次失败的原因，及时调整

刚上场就纳大挂科，不洞辩竖少小伙伴都很是受挫。想要第二次考试过关，必须要找到失败的原因，及时调整对策。科二考试中如果是倒库时压线了，就要想想是不是点看晚了；如果是因为坡道起步熄火了，第二次考试的时候就要小心点了，抬离合的过程中不能着急，一定要等离合器到了半联动点再松开。

二、调整好心态

科二第一次挂了，很多学员一下子就慌了，导致第二次考试更加紧张，更容易出错了。其实，第一次挂科是很普遍的现象，不适应考试车辆、考试紧张等都会导致第一次发挥失常。所以，第一次考试就当是熟悉考场了，适应下考试车辆，这样第二次过关的几率就更大了。

㈤ 2次机会，第1次70%拿到红球，第2次55%拿到红球。总的来说拿到多少机率拿到红球 怎么算

如果是两次都必须拿到红球，那么概率轿码是70%x55%=38.5%

如果是两次其中任何一次拿到红球都可以，那么概率是1-（1-70%）x（1-55%）=86.5%

除掉两次都没有拿到红球这斗帆渗种情况，当然就至少拿到一次了。
第一次没拿到1-70%，第二次没拿到1-55%，两次都没有拿空脊到（1-70%）x（1-55%）=13.5%
1-13.5%=86.5%

㈥ 求一段C语言代码，实现近似LRU页置换，运用二次机会算法。

二次机会算法我有。
但是我不明白你说的内存帧数是什么意思。是内存物理块的意思吗？
错误页数又是什么意思呢？

㈦ 对于问题小孩这门课所学所识有什么启发

我做了这么多年幼师，一直在想幼儿园的小孩是否全部都是天真快乐呢？是否全部都能友好相处呢？这些问题一直萦绕在我的心中，直到我读了《幼儿园里的“问题小孩”》,我这个疑惑的云朵才被拨开。

对于《幼儿园里的“问题小孩”》此郑这一本书的总体评价，我认为这是一本基于作者理论学养于实践经验的原创之作，站在一个幼师的角度，我认为要以身作则，去在现实中发现书中存在的“问前扒老题”小孩，学会更多的专业知识去辅导孩子的心理，引导他们积极向上，懂得生活的美好。

在书中，论述围绕幼儿园课程的课程价值，分析了幼儿园教学内容有别于其他阶段的特质，从课程与教学的视角，澄清了长期以来幼儿园教育设计中诸多群体性、无意识的错误做法。语言浅白通俗又不失学理思考，虽脱胎于日常的授课讲义，又从读者的阅读心理出发设计了灵动的阅读结构，为职前、职后的幼儿园教师提供了有价值的学习与指导。

书中描述的一个很典型的现象就是幼儿的“隐蔽性”说谎，是指幼儿在特定环境下因为某种原因而隐蔽地说谎，这对刚处在萌芽阶段的幼儿有很不利的影响。由于幼儿“心灵的纯洁”，他们在真实的伪装下说谎时，往往会显得很不自然，对他们心灵的摧残也是显而易见的，因此，教导幼儿学会真诚，多和幼儿熟悉，多听他们的心事，也是我读完这本书的一个很大的感悟。

书中描述的幼儿园中存在的问题小孩主要有下面这八个问题：磨蹭、倔强、叛逆、暴力、吹牛、撒谎、孤僻，这些都是一个人成长中起阻碍的消极慧升面，书中主要描写了从行为规范、心理健康、培养个性、解决叛逆等问题入手，以幼儿园和家长的双角度去更好地描述这本书的主题思想，带给普世大众对幼儿园教育中的解决。其中，书中展现的“榜样模范”也是让我记忆尤深的，一个好的集体需要好的带领人，在幼儿中建立榜样模范，可以让幼儿培养良好的习惯，汲取优秀的品质从而培养真诚善良的性格，良好的学习升高习惯，有益于幼儿集体的发展。

总之，幼儿园里的孩子作为稚嫩的花朵，必然需要社会上人们的关怀，作为幼儿园老师和家长，我们要学会用爱去鼓励孩子，去呵护每一个娇嫩的花朵，使他们寻回自信和坚强，让他们能以更好的姿态去迎接生活中的困难，去呵护每一个幼儿园孩子，培养他们优良的品格，成为国家未来的中流砥柱.

㈧ lru算法是什么

lru算法是一种常用的页面置换算法，选择最近最久未使用的页面予以淘汰。

该算法赋予每个页面一个访问字段，用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间 t，当须淘汰一个页面时，选择现有页面中其 t 值最大的，即最近最少使用的页面予以淘汰。

特点：

LRU 置换算法虽然是一种比较好的算法，但要求系统有较多的支持硬件。为了了解一个进程在内存中的各个页面各有多少时间未被进程访问，以及如何快速地知道哪一页是最近最久未使用的页面，须有两类硬件之一的支持：寄存器或栈。

在进程运行过程中，若其所要访问的页面不在内存而需把它们调入内存，但内存已无空闲空间时，为了保证该进程能正常运行，系统必须从内存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中。

㈨ 现代操作系统的作品目录

前言
1 引言 1
1．1 什么是操作系统? 3
1．1．1 所有延长机器的作业系统 4
1．1．2 作为一个资源管理器的作业系统 6
1．2 操作系统的历史 7
1．2．1 第一代（1945年至1955年）真空管 7
1．2．2第二代（1955年至1965年）晶体管和批处理系统 8
1．2．3 第三代（1965年至1980年）的集成电路 10
1．2 4 第四代（1980年至今）个人电脑 15
1．3计算机硬件检查 19
l．3．1处理器 19
1．3．2内存 23
1．3．3 磁盘 26
1．3．4 胶带 27
1．3．5 I/O设备 27 (I/O即输入输出)
1．3．6总线 30
1 3．7启动计算机 33
1．4 操作系统动物园 33
1．4．1大型机操作系统 34
1．4．2 服务器操作系统34
1．4．3多处理器的操作系统 34
1．4．4个人电脑操作系统 35
1．4．5掌上电脑操作系统 35
1．4．6 嵌入式操作系统． 35
1．4．7 传感器节点的操作系统 36
1．4．8 实时操作系统 36
1．4．9 智能卡操作系统 37
1．5操作系统的概念 37
1．5．1 流程 38
1．5．2 地址空间 40
1．5．3文件 40
1．5．4输入/输出 43
1．5．5保护 44
1．5．6 壳牌 44
1．5．7系统发育个体发育重演 46
1．6 系统调用 49
1．6．1 流程管理系统调用 52
1．6．2文件管理系统调用 56
1．6．3 目录管理系统调用 57
1．6．4杂项系统调用 58
1．6．5 在Windows的Win32 API 59
1．7 操作系统结构 62
1．7．1单片系统 62
1．7．2分层系统 63
1．7．3微内核 64
1．7．4 客户 - 服务器模型 67
1．7．5 虚拟机 67
1．7．6 出的内核 71
1．8 根据C的WORLD 72
1．8．1 C语言 72
1．8．2头文件 73
1．8．3大的编程项目 74
1．8．4运行时模型75
1．9操作系统上的研究 76
1．10 本书的其余部分的概要 77
1．11 公制单位 78
1．12 概要 79
2进程和线程
2．1工序83
2．1．1 过程模型 84
2．1．2 进程创建 86
2．1．3 进程终止 88
2．1．4 流程层次结构 89
2．1．5 进程国家 90
2．1．6实施流程 91
2．1．7多多建模的建模 93
2．2 螺纹 95
2．2．1线程使用情况 95
2．2．2古典的线程模型 100
2．2．3POSIX线程 104
2．2．4在用户空间中实现的线程 106
2．2．5在内核中实现的线程 109
2．2．6混合实现 110
2．2．7调度激活 111
2．2．8 弹出式线程 112
2．2．9 使单线程代码中使用多线程技术 114
2．3 进程间通信 117
2．3．1静态条件 117
2．3．2关键区域 119
2．3．3忙等待的互斥 120
2．3．4 睡眠和唤醒 125
2．3．5 信号灯 128
2．3．6互斥 130
2．3．7显示器 134
2．3．8消息传递 140
2．3．9 壁垒 144
2．4 调度 145
2．4．1调度 145
2．4．2 批处理系统的调度 152
2．4．3 调度互动系统 154
2．4．4 调度实时系统 160
2．4．5政策与机制 161
2．4．6 线程调度 162
2．5经典的IPC问题 163
2．5．1 哲学家就餐问题 164
2．5．2读者和作者的问题 167
2．6 进程和线程的研究 168
2．7概要169
习题95第3章 存储管理993.1 无存储器抽象993.2 一种存储器抽象：地址空间1013.2.1 地址空间的概念1013.2.2 交换技术1033.2.3 空闲内存管理1043.3 虚拟内存1063.3.1 分页1073.3.2 页表1083.3.3 加速分页过程1093.3.4 针对大内存的页表1113.4 页面置换算法1133.4.1 最优页面置换算法1143.4.2 最近未使用页面置换算法1143.4.3 先进先出页面置换算法1153.4.4 第二次机会页面置换算法1153.4.5 时钟页面置换算法1163.4.6 最近最少使用页面置换算法1163.4.7 用软件模拟lru 1173.4.8 工作集页面置换算法1183.4.9 工作集时钟页面置换算法1203.4.10 页面置换算法小结1213.5 分页系统中的设计问题1213.5.1 局部分配策略与全局分配策略1213.5.2 负载控制1233.5.3 页面大小1233.5.4 分离的指令空间和数据空间1243.5.5 共享页面1243.5.6 共享库1253.5.7 内存映射文件1263.5.8 清除策略1273.5.9 虚拟内存接口1273.6 有关实现的问题1283.6.1 与分页有关的工作1283.6.2 缺页中断处理1283.6.3 指令备份1293.6.4 锁定内存中的页面1293.6.5 后备存储1293.6.6 策略和机制的分离1303.7 分段1313.7.1 纯分段的实现1333.7.2 分段和分页结合：multics 1343.7.3 分段和分页结合：intel pentium 1353.8 有关存储管理的研究1383.9 小结138习题139第4章 文件系统1434.1 文件1444.1.1 文件命名1444.1.2 文件结构1454.1.3 文件类型1454.1.4 文件存取1474.1.5 文件属性1474.1.6 文件操作1484.1.7 使用文件系统调用的一个示例程序1484.2 目录1504.2.1 一级目录系统1504.2.2 层次目录系统1504.2.3 路径名1504.2.4 目录操作1524.3 文件系统的实现1534.3.1 文件系统布局1534.3.2 文件的实现1534.3.3 目录的实现1564.3.4 共享文件1584.3.5 日志结构文件系统1594.3.6 日志文件系统1604.3.7 虚拟文件系统1614.4 文件系统管理和优化1634.4.1 磁盘空间管理1634.4.2 文件系统备份1674.4.3 文件系统的一致性1704.4.4 文件系统性能1724.4.5 磁盘碎片整理1744.5 文件系统实例1754.5.1 cd-rom文件系统1754.5.2 ms-dos文件系统1784.5.3 unix v7文件系统1794.6 有关文件系统的研究1814.7 小结181习题182第5章 输入/输出1845.1 i/o硬件原理1845.1.1 i/o设备1845.1.2 设备控制器1855.1.3 内存映射i/o 1855.1.4 直接存储器存取1875.1.5 重温中断1895.2 i/o软件原理1915.2.1 i/o软件的目标1915.2.2 程序控制i/o 1925.2.3 中断驱动i/o 1935.2.4 使用dma的i/o1945.3 i/o软件层次1945.3.1 中断处理程序1945.3.2 设备驱动程序1955.3.3 与设备无关的i/o软件1975.3.4 用户空间的i/o软件2005.4 盘2015.4.1 盘的硬件2015.4.2 磁盘格式化2115.4.3 磁盘臂调度算法2125.4.4 错误处理2145.4.5 稳定存储器2165.5 时钟2185.5.1 时钟硬件2185.5.2 时钟软件2195.5.3 软定时器2205.6 用户界面：键盘、鼠标和监视器2215.6.1 输入软件2215.6.2 输出软件2245.7 瘦客户机2335.8 电源管理2355.8.1 硬件问题2355.8.2 操作系统问题2365.8.3 应用程序问题2395.9 有关输入/输出的研究2395.10 小结240习题241第6章 死锁2446.1 资源2446.1.1 可抢占资源和不可抢占资源2446.1.2 资源获取2456.2 死锁概述2466.2.1 资源死锁的条件2466.2.2 死锁建模2466.3 鸵鸟算法2486.4 死锁检测和死锁恢复2486.4.1 每种类型一个资源的死锁检测2496.4.2 每种类型多个资源的死锁检测2506.4.3 从死锁中恢复2516.5 死锁避免2526.5.1 资源轨迹图2526.5.2 安全状态和不安全状态2536.5.3 单个资源的银行家算法2546.5.4 多个资源的银行家算法2546.6 死锁预防2556.6.1 破坏互斥条件2556.6.2 破坏占有和等待条件2566.6.3 破坏不可抢占条件2566.6.4 破坏环路等待条件2566.7 其他问题2576.7.1 两阶段加锁2576.7.2 通信死锁2576.7.3 活锁2586.7.4 饥饿2596.8 有关死锁的研究2596.9 小结259习题260第7章 多媒体操作系统2637.1 多媒体简介2637.2 多媒体文件..2667.2.1 视频编码2667.2.2 音频编码2687.3 视频压缩2697.3.1 jpeg标准2697.3.2 mpeg标准2717.4 音频压缩2727.5 多媒体进程调度2747.5.1 调度同质进程2757.5.2 一般实时调度2757.5.3 速率单调调度2767.5.4 最早最终时限优先调度2777.6 多媒体文件系统范型2787.6.1 vcr控制功能2797.6.2 近似视频点播2797.6.3 具有vcr功能的近似视频点播2817.7 文件存放2827.7.1 在单个磁盘上存放文件2827.7.2 两个替代的文件组织策略2827.7.3 近似视频点播的文件存放2847.7.4 在单个磁盘上存放多个文件2857.7.5 在多个磁盘上存放文件2877.8 高速缓存2887.8.1 块高速缓存2887.8.2 文件高速缓存2897.9 多媒体磁盘调度2907.9.1 静态磁盘调度2907.9.2 动态磁盘调度2917.10 有关多媒体的研究2927.11 小结292习题293第8章 多处理机系统2958.1 多处理机2968.1.1 多处理机硬件2968.1.2 多处理机操作系统类型3018.1.3 多处理机同步3038.1.4 多处理机调度3068.2 多计算机3098.2.1 多计算机硬件3098.2.2 低层通信软件3128.2.3 用户层通信软件3138.2.4 远程过程调用3148.2.5 分布式共享存储器3168.2.6 多计算机调度3198.2.7 负载平衡3198.3 虚拟化3218.3.1 虚拟化的条件3228.3.2 i型管理程序3228.3.3 ii型管理程序3238.3.4 准虚拟化3248.3.5 内存的虚拟化3258.3.6 i/o设备的虚拟化3268.3.7 虚拟工具3278.3.8 多核处理机上的虚拟机3278.3.9 授权问题3278.4 分布式系统3278.4.1 网络硬件3298.4.2 网络服务和协议3318.4.3 基于文档的中间件3338.4.4 基于文件系统的中间件3348.4.5 基于对象的中间件3378.4.6 基于协作的中间件3388.4.7 网格3418.5 有关多处理机系统的研究3418.6 小结342习题343第9章 安全3469.1 环境安全3479.1.1 威胁3479.1.2 入侵者3479.1.3 数据意外遗失3489.2 密码学原理3489.2.1 私钥加密技术3499.2.2 公钥加密技术3499.2.3 单向函数3509.2.4 数字签名3509.2.5 可信平台模块3519.3 保护机制3529.3.1 保护域3529.3.2 访问控制列表3539.3.3 权能3549.3.4 可信系统3569.3.5 可信计算基3579.3.6 安全系统的形式化模型3589.3.7 多级安全3589.3.8 隐蔽信道3609.4 认证3629.4.1 使用口令认证3639.4.2 使用实际物体的认证方式3679.4.3 使用生物识别的验证方式3699.5 内部攻击3709.5.1 逻辑炸弹3709.5.2 后门陷阱3709.5.3 登录欺骗3719.6 利用代码漏洞3719.6.1 缓冲区溢出攻击3729.6.2 格式化字符串攻击3739.6.3 返回libc攻击3749.6.4 整数溢出攻击3759.6.5 代码注入攻击3769.6.6 权限提升攻击3769.7 恶意软件3779.7.1 特洛伊木马3789.7.2 病毒3799.7.3 蠕虫3859.7.4 间谍软件3869.7.5 rootkit 3889.8 防御3909.8.1 防火墙3919.8.2 反病毒和抑制反病毒技术3929.8.3 代码签名3959.8.4 囚禁3969.8.5 基于模型的入侵检测3979.8.6 封装移动代码3989.8.7 java安全性4009.9 有关安全性研究4019.10 小结401习题402第10章 实例研究1：linux 40510.1 unix与linux的历史40510.1.1 unics 40510.1.2 pdp-11 unix 40610.1.3 可移植的unix 40610.1.4 berkeley unix 40710.1.5 标准unix 40710.1.6 minix 40810.1.7 linux 40910.2 linux概述41010.2.1 linux的设计目标41010.2.2 到linux的接口41110.2.3 shell 41210.2.4 linux应用程序41310.2.5 内核结构41410.3 linux中的进程41610.3.1 基本概念41610.3.2 linux中进程管理相关的系统调用41810.3.3 linux中进程与线程的实现42010.3.4 linux中的调度42410.3.5 启动linux系统42610.4 linux中的内存管理42710.4.1 基本概念42710.4.2 linux中的内存管理系统调用42910.4.3 linux中内存管理的实现43010.4.4 linux中的分页43410.5 linux中的i/o系统43510.5.1 基本概念43510.5.2 网络43610.5.3 linux的输入/输出系统调用43710.5.4 输入/输出在linux中的实现43710.5.5 linux中的模块43910.6 linux文件系统44010.6.1 基本概念44010.6.2 linux的文件系统调用44210.6.3 linux文件系统的实现44410.6.4 nfs：网络文件系统44910.7 linux的安全性45310.7.1 基本概念45310.7.2 linux中安全相关的系统调用45410.7.3 linux中的安全实现45510.8 小结455习题456第11章 实例研究2：windows vista 45911.1 windows vista的历史45911.1.1 20世纪80年代：ms-dos 45911.1.2 20世纪90年代：基于ms-dos的windows 46011.1.3 21世纪：基于nt的windows 46011.1.4 windows vista 46211.2 windows vista编程46211.2.1 内部nt应用编程接口46311.2.2 win32应用编程接口46511.2.3 windows注册表46711.3 系统结构46811.3.1 操作系统结构46911.3.2 启动windows vista 47611.3.3 对象管理器的实现47711.3.4 子系统、dll和用户态服务48311.4 windows vista中的进程和线程48411.4.1 基本概念48411.4.2 作业、进程、线程和纤程管理api调用48711.4.3 进程和线程的实现49011.5 内存管理49411.5.1 基本概念49411.5.2 内存管理系统调用49611.5.3 存储管理的实现49711.6 windows vista的高速缓存50211.7 windows vista的输入/输出50411.7.1 基本概念50411.7.2 输入/输出api调用50411.7.3 i/o实现50611.8 windows nt文件系统50911.8.1 基本概念51011.8.2 ntfs文件系统的实现51011.9 windows vista中的安全51611.9.1 基本概念51611.9.2 安全相关的api调用51811.9.3 安全性的实现51811.10 小结519习题520第12章 实例研究3：symbian操作系统52212.1 symbian操作系统的历史52212.1.1 symbian操作系统的起源：psion和epoc 52212.1.2 symbian操作系统版本6 52312.1.3 symbian操作系统版本7 52312.1.4 今天的symbian操作系统52312.2 symbian操作系统概述52312.2.1 面向对象52412.2.2 微内核设计52412.2.3 symbian操作系统纳核52512.2.4 客户机/服务器资源访问52512.2.5 较大型操作系统的特点52512.2.6 通信与多媒体2.3 symbian操作系统中的进程和线程2.3.1 线程和纳线程2.3.2 进程52712.3.3 活动对象52712.3.4 进程间通信52712.4 内存管理52812.4.1 没有虚拟内存的系统52812.4.2 symbian操作系统的寻址方式52912.5 输入和输出53012.5.1 设备驱动53012.5.2 内核扩展53012.5.3 直接存储器访问53112.5.4 特殊情况：存储介质53112.5.5 阻塞i/o 53112.5.6 可移动存储器53112.6 存储系统53212.6.1 移动设备文件系统53212.6.2 symbian操作系统文件系统53212.6.3 文件系统安全和保护53212.7 symbian操作系统的安全53312.8 symbian操作系统中的通信53412.8.1 基本基础结构53412.8.2 更仔细地观察基础结构53512.9 小结536习题536第13章 操作系统设计53713.1 设计问题的本质53713.1.1 目标53713.1.2 设计操作系统为什么困难53813.2 接口设计53913.2.1 指导原则53913.2.2 范型54013.2.3 系统调用接口54213.3 实现54313.3.1 系统结构54313.3.2 机制与策略54513.3.3 正交性54613.3.4 命名54613.3.5 绑定的时机54713.3.6 静态与动态结构54713.3.7 自顶向下与自底向上的实现54813.3.8 实用技术54913.4 性能55213.4.1 操作系统为什么运行缓慢55213.4.2 什么应该优化55213.4.3 空间-时间的权衡55313.4.4 高速缓存55413.4.5 线索55513.4.6 利用局部性55513.4.7 优化常见的情况55513.5 项目管理55613.5.1 人月神话55613.5.2 团队结构55613.5.3 经验的作用55813.5.4 没有银弹55813.6 操作系统设计的趋势55813.6.1 虚拟化55913.6.2 多核芯片55913.6.3 大型地址空间操作系统55913.6.4 联网55913.6.5 并行系统与分布式系统56013.6.6 多媒体56013.6.7 电池供电的计算机56013.6.8 嵌入式系统56013.6.9 传感节点56113.7 小结561习题561第14章 阅读材料及参考文献56314.1 进行深入阅读的建议56314.1.1 简介及概要56314.1.2 进程和线程56314.1.3 存储管理56414.1.4 输入/输出56414.1.5 文件系统56414.1.6 死锁56414.1.7 多媒体操作系统56414.1.8 多处理机系统56514.1.9 安全56514.1.10 linux 56614.1.11 windows vista 56714.1.12 symbian操作系统56714.1.13 设计原则56714.2 按字母顺序排序的参考文献...568

㈩ 页面置换算法

在瞎启虚程序的执行过程中，当所访问的信息不在内存时，会由操作系统负责将所需信息从外存调入内存，然后再继续执行程序，如果在调入内存时，发现内存空间不够，会由操作系统负责将内存中暂时用不到的信息换出到外存,由于频繁的进行IO操作会影响计算机性能，所以我们需要使用合适的算法来进行页面的置换。这里介绍几种常见的页面置换算法：

每次选择淘汰的页面将是以后永不使用，或者在最长时间不再被访问的页面，这样可以保证最低的缺页率。但是实际上进程执行的过程才能知道接下来会访问到的是哪个页面，操作系统无法预知，因此最佳置换算法是一种 理想化 算法，无法实现。

每次旁纯选择淘汰的页面是最早进入内存的页面，这种算法虽然实现简单，但是该算法与进程实际运行时的规律不适应，因为先进入的页面也有可能最经常被访问，因此该算法性能磨燃很差。

每次淘汰的页面是最近最久未被使用的页面，需要有额外的内存空间来记录该页面自上次被访问以来所经过的时间，但是性能很好。

该算法是一种性能和开销较均衡的算法，又称最近未使用算法（NRU）。每个页面需要额外添加两个标志位：访问位（0代表最近没有被访问，1代表最近被访问）、修改位（0代表最近没有被修改，1代表最近被修改过）。如果淘汰的页面最近是被修改过，那么淘汰该页面前会进行写入外存的IO操作，使性能变差，所以在其他条件都相同的情况下，应优先淘汰没有修改过的页面。

算法规则：将所有可能被置换的页面排成一个循环队列 （访问位， 修改位）

第一轮：从当前位置开始扫描到第一个（0，0）的页用于替换。

第二轮：若第一轮扫描失败，则重新扫描，查找第一个（0，1）的页面用于替换，同时将扫描过的页面的访问位设为0。例如（1，0）变成（0，0）

第三轮：若第二轮扫描失败，则重新扫描，查找第一个（0，0）的页面用于替换。

第四轮：若第三轮扫描识别，则重新扫描，查找第一个（0，1）的页面用于替换。本次扫描必定会有一个页面被选中。