2. 自考
  3. 说明UNIX缓存管理采用的主要算法及实施方法。

说明UNIX缓存管理采用的主要算法及实施方法。

admin2016-05-14  14
问题 说明UNIX缓存管理采用的主要算法及实施方法。
选项
答案缓存管理采用的主要算法及实施方法为： 当进程需要读写某一设备块时，首先搜索相应的设备buf队列，如该块已在设备buf队列中，就直接读写队列中的缓存块信息，避免了磁盘物理I／O。 当欲读写的设备块不在设备缓存队列中时，就要在空闲缓存队列中分配一个缓冲区用于某个设备的读写操作。与空闲队列相关的最关键的是淘汰算法，UNIX系统中采用了LRU算法。具体实现方法是：当要求分配一个空闲缓冲区时，系统从自由buf队列的队首取出，并把buf的标志位b_flags置为“忙”，因为buf同时存在于某个设备buf队列中，这时要从原设备的buf队列中取出这个buf，将其插入申请该缓冲区的设备buf队列中。所以，当一个缓冲区刚被分配用于读、写某块设备上某字符块时，它的b_flags标志位被置为“忙”，它一定位于相应的设备buf队列中，而不在自由buf队列中。 当读／写操作完成后，就要求立即释放所占用的缓冲区，把这个缓冲区buf的b_flags标志位置为“空闲”，并加入自由buf队列的队尾。这个buf仍留在原设备buf队列中，也就是说一个缓冲区的buf处于空闲状态时，总是同时存在于两个队列中，一是自由buf队列，二是相应的设备buf队列。 当一次写操作未写满缓冲区时，就采用“延迟写”，即不急于写到设备上去，而是把这个缓冲区的标志位置上延迟写的标志，并把这个buf挂到自由buf队尾，同时留在这个设备的buf队列中。 缓冲区既留在原设备的buf队列中，又同时留在自由buf队列中的好处有如下两点。 其一，若再次需使用设备队列这个缓冲区的信息时，只需简单地从自由buf队列中抽出相应的buf，仍按原状使用缓冲区的信息，从而减少了对设备的I／O操作。 其二，若将一个缓冲区移作他用，则只需从自由buf队列和原设备buf队列中同时抽出，插入新的设备buf队列。这就实现了进程对有限缓冲区的共享。 为了使释放的缓冲区尽可能长地保留原来的使用信息，每次释放缓冲区时总是将其buf插入到自由buf队列的队尾。分配缓冲区时，总是从自由buf队列队首抽出一个空闲的buf。并且当一个buf在自由队列内移动时，只要有再次读写的需要时，就立即从自由buf队列中抽出，使用完毕后释放该缓冲区，又将其buf插入到自由buf队列队尾。这就保证了在所有自由缓冲区中被重新分配的是最久未使用的。 已经设置“延迟写”标志的缓存，虽然已经在自由buf队列中，实际上其内容尚未写到相应设备上。当它已经移到自由buf队列队首准备移作他用时，不能立即对它进行重新分配，而是要提出I／O请求，以便将其内容写到相应设备的指定字符块上。为此将它从自由buf队列中抽出，而只留在原设备buf队列中。写操作结束后，这种缓存又被释放进入自由buf队列的末尾(也有插到队列首)，同时仍保留在原设备buf队列中。
解析
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