Linux系统Cache 管理是 Linux 内核中一个很重要并且较难理解的组成部分.本文详细介绍了 Linux 内核中文件 Cache 管理的各个方面,希望能够帮助到你. 操作系统和文件 Cache 管理1 操作系统是计算机上最重要的系统软件,它负责管理各种物理资源,并向应用程序提供各种抽象接口以便其使用这些物理资源.从应用程序的角度看,操作系统提供了一个统一的虚拟机,在该虚拟机中没有各种机器的具体细节,只有进程.文件.地址空间以及进程间通信等逻辑概念.这种抽象虚拟机使得应用程序的开发变得相对

I/O设备 IO设备的类型 分为三类:人机交互类外部设备:打印机.显示器.鼠标.键盘等等.这类设备数据交换速度相对较慢,通常是以字节为单位进行数据交换的 存储设备:用于存储程序和数据的设备,如磁盘.磁带.光盘等.这类设备用于数据交换.速度较快. 网络通信设备:用于与远程设备通信的设备,如各种网络接口.调制解调器.其速度介于两者之间. ​                                           ​ IO控制方式 程序控制I/O:处理器代表一个进程给io模块发送一个io命

1.进程概念 进程:一个正在执行的程序:操作系统提出进程概念目的:是为了跟踪程序在执行期间的状态.而程序只是一段代码,是一个静态的概念 无法准确描述程序执行时候发生的一切.程序代码被加载进内存后就以进程的形式存在. 2.进程的组成 逻辑地址空间:这个概念是由操作系统提出来的,目的是为了程序员更方便的编程,不用考虑实际的内存分配情况内存管理等情况,只有出现在存储性地址总线                 上的地址是真实的物理地址,其他任何阶段出现的地址都是逻辑地址.程序看到的逻辑地址空间可以比实际

外部碎片:因为行程持续地被载入与置换,使得可用的记忆体空间被分割成许多不连续的区块.虽然记忆体所剩空间总和足够让新行程执行,却因为空间不连续,导致程式无法载入执行.内部碎片:发生在以固定长度分割区来进行配置的记忆体中当一个程式载入到固定大小的分割区时,假如程式小于分割区,则剩余的空间将无法被使用,称为内部碎片.利用聚集或分页可以消除外部碎片. "碎片的内存"描述一个系统中所有不可用的空闲内存.这些资源之所以仍然未被使用,是因为负责分配内存的分配器使这些内存无法使用.这一问题通常都会发生

一.进程的组成 进程通常由程序.数据和进程控制块(Process Control Block,PCB)组成. 二. 进程的状态以及状态切换 进程执行时的间断性决定了进程可能具有多种状态,最基本的三种状态如下 ① 就绪状态,当进程已分配到除CPU以外的所有必要资源后,只要再获得CPU,就可以立即运行,进程这时的状态称为就绪状态.在一个系统中可能多个进程处于就绪状态,通常将它们排成一个队列,称为就绪队列. ② 执行状态,进程已获得CPU,其程序正在执行.在单处理机系统中,只有一个进程处于执行状态,在

单道程序设计:内存被划分为两部分:一部分供操作系统使用,另一部分供当前正在执行的程序使用. 多道程序设计:内存中进一步细分用户部分,以满足多个进程的要求. 内存管理的需求: 重定位:程序从磁盘换入内存中时,可以被装载到内存中不同位置. 逻辑组织 物理组织 保护:每个进程应该受到保护,避免被其它进程有意或者无意的干扰. 共享:任何保护机制必须具有一定的灵活性,以允许多个进程访问内存的同一部分. 内存管理中的地址 逻辑地址:指与当前数据在内存中物理分配地址无关的访问地址. 相对地址:逻辑地址的一个特

IO管理概述 一.IO设备 IO设备管理是操作系统设计中最凌乱也最具挑战性的部分.由于它包含了很多领域的不同设备以及与设备相关的应用程序,因此很难有一个通用且一直的设计方案.所以在理解设备管理之前,应该先了解具体的IO设备类型. 计算机系统中的IO设备按使用特性可以分为一下类型: 1)人机交互类外部设备,又称慢速IO设备,用于桶计算机用户之间交互的设备,如打印机.显示器.鼠标.键盘等.这类设备数据交换速度相对较慢,通常是以字节为单位进行数据交换. 2)存储设备,用于存储程序和数据的设备,如磁盘.

进程管理01 进程的概念 进程是计算机中一个非常重要的概念,在整个计算机发展历史中,操作系统中程序运行机制的演变按顺序大致可以分为: 单道程序:通常是指每一次将一个或者一批程序(一个作业)从磁盘加载进内存,CPU必须等待I/O完成后才可以进行执行,CPU利用率低. 多道程序:讲多个作业调入内存后自动处理,但是单道程序和多道程序均无交互性,可控性差 进程:程序+PCB(状态周期描述)+数据集 线程 单道 --> 多道系统 从单道程序演化为多道程序就是CPU的高速与I/O的低速有着显著矛盾,因此引入

1. 管理CPU,先要使用CPU 管理CPU的最直观方法 2. 提出问题 有IO指令执行的特别慢,当cpu执行计算指令很快,遇到IO指令cpu进行等待,利用率不高. 使用多道程序.交替执行,这样cpu就忙碌起来 3. 解决问题 dev:设备驱动程序 单道程序:A执行,遇到dev等待,执行完了,然后执行B 多道程序:先交给B执行,B的dev1(打印机)开始工作了,然后切给A执行,这时候A的cpu在运行,B的打印机也在不断的打,到10这个地方,dev为A服务,cpu切到B上 4. 一个cpu面对多个

1.磁盘管理: 1.1.使用DISKPART命令行工具创建扩展分区: windows自带有一个disk management(磁盘管理)工具,但在其中却找不到如何创建扩展分区(一般MBR分区格式需要扩展分区).图形界面搞不了的东西,我们就要求助于命令行工具了.下面是网络上大家好评的一种方法,先摘录于此: WIN7可以用命令行的“磁盘管理”创建扩展分区.运行 CMD 进入命令行,然后运行 DISKPART(区分大小写).进入DISKPART 后运行list disk,会显示磁盘列表,如果有两个磁盘

输入输出系统 IO系统的层次结构 用户层IO软件 设备独立性软件 设备驱动程序 中断处理程序 对IO设备的控制方式 使用轮询的可编程IO方式 cpu不停地检查设备的状态,以字节为单位,非中断方式,利用率低 使用中断的可编程IO方式 添加CPU中断,提高了CPU的利用率 直接存储器访问方式 以数据块为单位,放宽响应时间 IO通道控制方式 以数据块组成的一组数据块为单位,大幅度提高CPU的利用率 设备分配 设备分配中的数据结构 1:设备分配表DCT,2:控制器控制表,通道控制表,系统设备设备表 设备

一.IO系统结构 在计算机系统中.cpu要和很多外设进行交互.比方鼠标,键盘,网卡等等. 1.IO是怎样协调工作的那? (1)对于设备来说,其有两部分组成,一部分是机械部分,还有一部分是电子控制部分. 而电子控制部分是通过各种寄存器和cpu进行通信,被cpu所控制的. 比方控制寄存器,数据寄存器,状态寄存器. 他们分别和控制总线,数据总线,状态总线相连接. (2)操作系统对IO设备的管理 主要分为三部分:逻辑IO,设备驱动程序,中断服务程序 设备驱动程序:完毕了对不同设备的各种各样的控制,相应用

IO管理疑难点 一.分配设备 首先根据IO请求中的物理设备名查找系统设备表(SDT),从中找出该设备的DCT(设备控制表),再根据DCT中的设备状态字段,可知该设备是否正忙.若忙,便将请求IO进程的PCB(进程控制块)挂在设备队列上:空闲则按照一定算法计算设备分配的安全性,安全则将设备分配给请求进程,否则仍将其PCB挂到设备队列. 二.分配控制器 系统把设备分配给请求IO的进程后,再到其DCT中找出与该设备连接的控制器的COCT(控制其控制表),从COCT中的状态字段中可知该控制器是否忙碌.若忙

例子:存储日志,最多存128条,每条最大1MB. 内存方面 因为嵌入式不适合用动态内存,会产生碎片.这里我们用 u8 data[LOG_SIZE];开辟固定128MB的内存区,再对其分为128个1MB内存块进行管理. 管理方法为:使用一个内存控制块结构体MCB,再编写增删改函数操作MCB进行管理. 队列方面我们使用循环队列,比如队列最多10个元素,我们存第11个元素时就会覆盖第一个. 管理方法为:使用一个队列控制块结构体LoopQueue,再编写增删改函数操作LoopQueue进行管理. 内存块

主页:https://www.intel.com/content/www/us/en/architecture-and-technology/resource-director-technology.html github: https://github.com/intel/intel-cmt-cat 安装:https://github.com/intel/intel-cmt-cat/blob/master/INSTALL wiki:https://github.com/intel/intel-

Linux 内核的文件 Cache 管理机制介绍 http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cache/ 1 前言 自从诞生以来,Linux 就被不断完善和普及,目前它已经成为主流通用操作系统之一,使用得非常广泛,它与 Windows.UNIX 一起占据了操作系统领域几乎所有的市场份额.特别是在高性能计算领域,Linux 已经成为一个占主导地位的操作系统,在2005年6月全球TOP500 计算机中,有 301 台部署的是 Linux 操作系统.因此

https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cache/ 1 前言 自从诞生以来,Linux 就被不断完善和普及,目前它已经成为主流通用操作系统之一,使用得非常广泛,它与 Windows.UNIX 一起占据了操作系统领域几乎所有的市场份额.特别是在高性能计算领域,Linux 已经成为一个占主导地位的操作系统,在2005年6月全球TOP500 计算机中,有 301 台部署的是 Linux 操作系统.因此,研究和使用 Linux 已经成为开发者的不可回

存储管理是操作系统非常重要的功能之一,本文主要介绍操作系统存储管理的基础知识,包括缓存相关知识.连续内存分配.伙伴系统.非连续内存分配.内存碎片等,并结合linux系统对这些知识进行简单的验证.文章内容来自笔者学习清华大学和UCSD的操作系统课程的笔记和总结,以及自己的思考和实践. 分层的存储管理: CPU(Central Processing Unit)是计算机的核心,其主要工作是解释计算机指令.处理数据.那么这些指令和数据来自哪里呢?和TCP/IP的分层设计思想一样,数据的存储管理也分为以下

一.lab2物理内存管理介绍 操作系统的一个主要职责是管理硬件资源,并向应用程序提供具有良好抽象的接口来使用这些资源. 而内存作为重要的计算机硬件资源,也必然需要被操作系统统一的管理.最初没有操作系统的情况下,不同的程序通常直接编写物理地址相关的指令.在多道并发程序的运行环境下,这会造成不同程序间由于物理地址的访问冲突,造成数据的相互覆盖,进而出错.崩溃. 现代的操作系统在管理内存时,希望达到两个基本目标:地址保护和地址独立. 地址保护指的是一个程序不能随意的访问另一个程序的空间,而地址独立指的

计算机概述 1.计算机接收用户输入指令数据,经过cpu数据与逻辑单元运算处理后,产生或储存成有用的信息--->I/O设备+cpu+处理信息=计算机. 2.计算机五大单元:I/O单元 内存单元 cpu内部控制单元 cpu内部算术逻辑单元 3.cpu中含有指令集->RISC,精简指令集,指令执行时间短性能好->arm系列等. ->CISC,复杂指令集,指令处理任务内容丰富->x86系列等. 4.主板将所有的设备连接在一起,重要的组件是芯片组->Intel系列cpu主板芯片组