操作系統(tǒng)期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)知識點(diǎn)總結(jié)

操作系統(tǒng)期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)知識點(diǎn)總結(jié)操作系統(tǒng)期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)知識點(diǎn)總結(jié)操作系統(tǒng)期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)知識點(diǎn)總結(jié)資料僅供參考文件編號：2022年4月操作系統(tǒng)期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)知識點(diǎn)總結(jié)版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：填空緒論：批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)、實(shí)時系統(tǒng)的概念與特點(diǎn)，原語與原子操作。1.批處理操作（1）單道批處理系統(tǒng)概念單道批處理系統(tǒng)是指系統(tǒng)通過作業(yè)控制語言將作業(yè)組織成批，使其能自動連續(xù)運(yùn)行，但是，在內(nèi)存中任何時候只有一道作業(yè)的系統(tǒng)。單道批處理系統(tǒng)特征順序性單道性自動性（2）多道批處理系統(tǒng)概念系統(tǒng)對作業(yè)的處理是成批進(jìn)行的，并且在主存中能同時保留多道作業(yè)的系統(tǒng)。多道批處理系統(tǒng)的主要目標(biāo)是提高系統(tǒng)吞吐率和各種資源的利用率。多道批處理系統(tǒng)特征無序性多道性調(diào)度性2.分時系統(tǒng)（1）概念分時操作系統(tǒng)是指在一臺主機(jī)上連接了多個聯(lián)機(jī)終端，并允許多個用戶通過終端以交互的方式使用主計算機(jī)，共享主機(jī)資源的系統(tǒng)。（2）分時系統(tǒng)的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)人與系統(tǒng)的交互性。分時系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)是保證用戶響應(yīng)時間的及時性。（3）分時系統(tǒng)的特征多路性獨(dú)立性及時性：滿足用戶對響應(yīng)時間的要求交互性3.實(shí)時操作系統(tǒng)（1）概念實(shí)時操作系統(tǒng)是指系統(tǒng)能夠及時響應(yīng)外部（隨機(jī)）事件的請求，并能在規(guī)定的時間內(nèi)完成對該事件的處理，控制系統(tǒng)中所有的實(shí)時任務(wù)協(xié)調(diào)一致地工作。（2）實(shí)時操作系統(tǒng)的特征多路性獨(dú)立性及時性：滿足實(shí)時任務(wù)截止時間的要求交互性可靠性4.原語：操作系統(tǒng)內(nèi)核或微核提供核外調(diào)用的過程或函數(shù)稱為原語，是由若干條指令構(gòu)成，用于完成特定功能的一段程序。原語在執(zhí)行過程不允許被中斷。5.原子操作：執(zhí)行中不能被其它進(jìn)程（線程）打斷的操作就叫原子操作。當(dāng)該次操作不能完成的時候，必須回到操作之前的狀態(tài)，原子操作不可拆分。進(jìn)程管理：什么是進(jìn)程進(jìn)程與程序的區(qū)別與聯(lián)系進(jìn)程的特征有哪些進(jìn)程之間的關(guān)系有哪些什么是信號量信號量的物理含義1.進(jìn)程定義可并發(fā)執(zhí)行的程序在一個數(shù)據(jù)集合上的運(yùn)行過程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位。2.進(jìn)程特征（1）動態(tài)性（2）并發(fā)性（3）獨(dú)立性（4）異步性（5）結(jié)構(gòu)特征：3.進(jìn)程與程序的關(guān)系（1）程序是一組指令的集合，是靜態(tài)的概念；進(jìn)程是程序的執(zhí)行，是動態(tài)的概念。(本質(zhì)區(qū)別)（2）進(jìn)程有生命周期，它的存在是暫時的；程序的存在是永久的。（3）進(jìn)程包括程序代碼、數(shù)據(jù)和“進(jìn)程控制塊”三部分。（4）進(jìn)程是一個獨(dú)立的運(yùn)行單位，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的獨(dú)立單位。（5）一個程序在執(zhí)行中可對應(yīng)多個進(jìn)程，一個進(jìn)程也可能包含多個程序段。4，進(jìn)程的基本狀態(tài)（1）運(yùn)行狀態(tài)（Running):已得到CPU，正在執(zhí)行的狀態(tài)。（2）就緒狀態(tài)（Ready)：得到了除CPU以外的所有資源，正在等待CPU的狀態(tài)。（3）等待狀態(tài)（Blocked，也稱阻塞狀態(tài)）：進(jìn)程等待某一事件的發(fā)生而暫時停止運(yùn)行的狀態(tài)。5.進(jìn)程之間的關(guān)系有哪些同步互斥6.什么是信號量？信號量是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步的一種變量。是一種有效的進(jìn)程同步工具，可分為：整型信號量、結(jié)構(gòu)型信號量、信號量集等。7.信號量的物理含義S>0表示有S個資源可用S=0表示無資源可用S<0則|S|表示S等待隊列中的進(jìn)程個數(shù)P(S):表示申請一個資源V(S)表示釋放一個資源。信號量的初值應(yīng)該大于等于0設(shè)備管理：設(shè)備的分類按數(shù)據(jù)傳輸單位，設(shè)備可分成：字符設(shè)備（輸入輸出設(shè)備）：字符設(shè)備中存儲和傳送的是不定長的數(shù)據(jù)，是以字符為單位發(fā)送或和接收一個字符流，傳輸速度低、不可尋址(源地址或目標(biāo)地址)。如打印機(jī)、鍵盤、網(wǎng)卡和顯示器等。塊設(shè)備（存儲設(shè)備）：塊設(shè)備中存儲是定長的、且可隨機(jī)訪問的數(shù)據(jù)塊，每個塊都有自己的地址，信息處理的基本單位是數(shù)據(jù)塊，傳輸速度高、可尋址。如磁盤，CD-ROM。按傳輸速率，設(shè)備可分成：低速——鍵盤、鼠標(biāo)器、語音的輸入和輸出設(shè)備中速——行式打印機(jī)、激光打印機(jī)高速——磁帶機(jī)、磁盤器、光盤機(jī)按共享屬性，設(shè)備可分成：獨(dú)占設(shè)備：一次只允許一個進(jìn)程訪問的設(shè)備。共享設(shè)備：一段間內(nèi)允許多個進(jìn)程同時訪問的設(shè)備。虛擬設(shè)備：虛擬技術(shù)將一臺獨(dú)占設(shè)備轉(zhuǎn)換為若干臺邏輯設(shè)備，共多個進(jìn)程同時使用。按使用屬性，設(shè)備可分成：存儲設(shè)備：相同中存儲信息的主要設(shè)備，外存及后備存儲器。人機(jī)交互設(shè)備（輸入/輸出設(shè)備）：輸入、輸出和集成輸入和輸出的設(shè)備。文件管理：什么是文件的邏輯結(jié)構(gòu)和文件的物理結(jié)構(gòu)文件的邏輯結(jié)構(gòu)有哪些文件的物理結(jié)構(gòu)有哪些1.文件的邏輯結(jié)構(gòu)（1）概念是指用戶可以直接處理的文件組織形式，也稱文件組織。文件邏輯結(jié)構(gòu)選取的主要考慮因素：存取速度、維護(hù)方便和可靠性等。（2）分類從邏輯結(jié)構(gòu)上，文件分為：有結(jié)構(gòu)文件（記錄式文件）和無結(jié)構(gòu)文件（字符流文件，是一種順序文件。）有結(jié)構(gòu)文件（記錄式文件）①根據(jù)文件中記錄特性分：定長記錄文件變長記錄文件②文件的組織方式（邏輯結(jié)構(gòu)）：順序文件索引文件索引順序文件2.文件物理結(jié)構(gòu)（1）概念是指文件在外存上的存儲結(jié)構(gòu)，也稱文件存儲結(jié)構(gòu)。文件的物理結(jié)構(gòu)決定了文件信息在存儲設(shè)備上的存放位置。（2）物理結(jié)構(gòu)的類型連續(xù)文件串聯(lián)文件（鏈接文件）索引文件hash文件簡答1.進(jìn)程的概念與特點(diǎn)、進(jìn)程的同步與互斥。進(jìn)程概念關(guān)于進(jìn)程的定義有多種，其中最具代表性的定義有以下幾個：（1）進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行（2）進(jìn)程是可以與別的計算并發(fā)執(zhí)行的計算（3）進(jìn)程是一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及能在其上進(jìn)行操作的一個程序（4）進(jìn)程是一個程序及其數(shù)據(jù)在處理機(jī)上順序執(zhí)行時所發(fā)生的活動（5）進(jìn)程是程序在一個數(shù)據(jù)集合上的運(yùn)行過程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個獨(dú)立單位進(jìn)程特征（1）動態(tài)性：動態(tài)性是進(jìn)程的基本特性。進(jìn)程具有生命周期，它由創(chuàng)建而產(chǎn)生，經(jīng)調(diào)度而執(zhí)行，由撤消而消亡。（2）并發(fā)性：在內(nèi)存中的多個進(jìn)程實(shí)體能在一段時間內(nèi)同時運(yùn)行。（3）獨(dú)立性：進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個基本單位，是一個能夠進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)行的基本單位。（4）異步性：每個進(jìn)程在運(yùn)行時都在以不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)。（5）結(jié)構(gòu)特征：進(jìn)程實(shí)體實(shí)際上是由三部分所組成：程序段、數(shù)據(jù)段和進(jìn)程控制塊PCB。在UNIX系統(tǒng)中，也把這三部分稱為“進(jìn)程映像”。進(jìn)程同步與互基本概念（1）并發(fā)進(jìn)程之間的協(xié)作控制通常稱為進(jìn)程同步?！苯又萍s關(guān)系（協(xié)作）（2）并發(fā)進(jìn)程之間的競爭控制通常稱為進(jìn)程互斥?！g接制約關(guān)系（競爭）進(jìn)程同步與互斥的主要任務(wù)就是保證多個并發(fā)進(jìn)程能有效地合作并共享系統(tǒng)資源，使并發(fā)進(jìn)程的執(zhí)行結(jié)果具有可再現(xiàn)性。2.死鎖的概念、死鎖產(chǎn)生的原因、死鎖的預(yù)防和避免方法、資源分配圖的簡化、死鎖定理。（1）死瑣概念死鎖是指多個并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程因資源爭奪而出現(xiàn)的一種彼此都不能繼續(xù)向前推進(jìn)的僵持局面。（2）產(chǎn)生死瑣的原因①競爭資源——競爭非剝奪性資源（如，打印機(jī)）和競爭臨時資源（如，某進(jìn)程生產(chǎn)的數(shù)據(jù)、消息）②進(jìn)程推進(jìn)的順序非法（3）死瑣的預(yù)防①避開“請求和保持”條件：一次性請求，一次性分配。在進(jìn)程運(yùn)行期間不再提出資源請求。這種方法也稱“預(yù)先靜態(tài)分配法”。②避開“不剝奪”條件：進(jìn)程逐個提出資源請求，當(dāng)前請求不能滿足時，必須釋放它所擁有的全部資源。③避開“環(huán)路等待”條件：將所有資源按類型進(jìn)行線性排隊，并賦予不同序號，要求進(jìn)程申請資源時按序號遞增的次序提出。這種方法也稱“有序資源分配法”。（4）死鎖的避免——銀行家算法，死鎖的預(yù)防——資源有序分配法。（5）資源分配圖的簡化從圖找一個進(jìn)程結(jié)點(diǎn)pi，若它對資源Rj（1≤j≤m）的請求滿足（既非阻塞也非孤立）：abs(Pi,Rj)+其中：Wj表示j類資源的總數(shù)，（Pi,Rj）表示進(jìn)程Pi申請j類資源的數(shù)量，（Rj,pk）表示分配給進(jìn)程Pk的j類資源數(shù)。簡化操作：①釋放pi所占有的資源，即去掉它所有的請求邊和分配邊使其成為一個孤立結(jié)點(diǎn)。②重復(fù)執(zhí)行前兩步，直到找不到滿足條件的進(jìn)程結(jié)點(diǎn)為止。（6）死鎖定理系統(tǒng)狀態(tài)S為死鎖狀態(tài)的充分條件，當(dāng)且僅當(dāng)S狀態(tài)的系統(tǒng)資源分配圖是不可完全簡化的。（至少有一個進(jìn)程結(jié)點(diǎn)不能簡化為孤立結(jié)點(diǎn)。）該充分條件被稱為死鎖定理。3.文件的多級目錄結(jié)構(gòu)（文件的物理結(jié)構(gòu)、文件控制塊、索引節(jié)點(diǎn)等）文件物理結(jié)構(gòu)（1）概念是指文件在外存上的存儲結(jié)構(gòu)，也稱文件存儲結(jié)構(gòu)。文件的物理結(jié)構(gòu)決定了文件信息在存儲設(shè)備上的存放位置。（2）物理結(jié)構(gòu)的類型連續(xù)文件串聯(lián)文件（鏈接文件）索引文件hash文件文件控制塊（1）概念是文件存在的標(biāo)志，為提高查找速度，通常把FCB集中起來組織成文件目錄(目錄文件)。目錄項分兩種：子目錄和文件的FCB。一個文件由FCB和文件體（文件內(nèi)容）兩部分組成。FCB是操文件系統(tǒng)為每個文件建立的唯一管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，F(xiàn)CB主要包括下列信息：文件標(biāo)識符和控制信息：文件名、用戶名、存取權(quán)限、文件類型和文件口令等邏輯結(jié)構(gòu)信息：記錄類型、記錄個數(shù)和記錄長度等物理結(jié)構(gòu)信息：設(shè)備號、文件物理結(jié)構(gòu)類型、文件索引位置等使用信息：共享進(jìn)程數(shù)、文件最大長度、當(dāng)前大小和修改情況等管理信息：文件的建立日期、訪問日期和保留期限等（2）文件目錄一個文件系統(tǒng)中所有FCB的有序集合稱為文件目錄。一個FCB就是一個文件目錄項。一個文件目錄也被看作是一個文件，稱為目錄文件。（3）索引結(jié)點(diǎn)（i結(jié)點(diǎn)）是由除文件名外的其他文件描述信息所構(gòu)成的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。為什么要引入索引結(jié)點(diǎn)？①文件目錄占用大量的盤塊，檢索時間長②在檢索目錄文件過程中只用到文件名種類①磁盤索引結(jié)點(diǎn)存放在外存上的索引結(jié)點(diǎn)?；拘畔ǎ何募鳂?biāo)識符、文件類型、文件存取權(quán)限、文件物理地址（磁盤上的地址）、文件長度、和文件存取時間等信息。②內(nèi)存索引結(jié)點(diǎn)存放在內(nèi)存上的索引結(jié)點(diǎn)。內(nèi)存索引結(jié)點(diǎn)包含磁盤索引接點(diǎn)的全部信息，并增加內(nèi)存索引結(jié)點(diǎn)編號、狀態(tài)、訪問計數(shù)、文件所屬的邏輯設(shè)備號和鏈接指針等信息。（4）文件的目錄結(jié)構(gòu)①單級目錄結(jié)構(gòu)整個文件系統(tǒng)只建立一張目錄表，每個文件在目錄表中占有一目錄項。缺點(diǎn)：查找速度慢不允許重名不方便實(shí)現(xiàn)文件共享②兩級目錄結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中建立一個主文件目錄MFD，同時還為每個用戶建立一用戶文件目錄UFD。優(yōu)點(diǎn)：解決了文件的重名問題和文件共享問題----用戶名|文件名提高了目錄檢索的速度，降低查找時間缺點(diǎn)：增加了系統(tǒng)開銷③樹型目錄結(jié)構(gòu)（多級）在兩極目錄的基礎(chǔ)上，允許用戶創(chuàng)建自己的子目錄，子目錄創(chuàng)建自己的子目錄，依次類推。優(yōu)點(diǎn)：層次結(jié)構(gòu)清晰，便于管理和保護(hù)；有利于文件分類；解決了文件的重名問題；提高了文件的檢索速度；能進(jìn)行存取權(quán)限的控制缺點(diǎn)：查找一個文件按路徑名逐層檢查，由于每個文件都放在外存，多次訪盤影響存取速度。4.磁盤調(diào)度（磁盤調(diào)度方法：FCFS、SSTF，SCAN）（1）先來先服務(wù)FCFS根據(jù)進(jìn)程請求訪問磁盤的先后次序進(jìn)行調(diào)度。缺點(diǎn)：平均尋道時間長（2）最短尋道時間優(yōu)先SSTF選擇與當(dāng)前磁頭所在的磁道距離最近的磁盤訪問請求服務(wù)。缺點(diǎn)：出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象。（3）掃描（SCAN）算法（電梯調(diào)度算法）首先考慮磁盤請求的磁頭移動方向，在方向一致的情況下選擇與當(dāng)前磁頭最近的磁盤請求服務(wù)。若同方向沒有請求，磁頭轉(zhuǎn)向反方向移動。尋道時間Ts（啟動磁臂時間s+磁頭移動時間）Ts=m×n+s(移動n條磁道)旋轉(zhuǎn)延遲時間Tr=1\2r傳輸時間Tt=b\Rn其中，b為傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)，N為一條磁道上的字節(jié)數(shù)，r為磁盤每秒的轉(zhuǎn)數(shù)。5.虛擬設(shè)備、緩沖技術(shù)、SPOOLING系統(tǒng)虛擬設(shè)備操作系統(tǒng)使用共享設(shè)備來模擬獨(dú)占設(shè)備的操作，經(jīng)過操作系統(tǒng)虛擬技術(shù)處理后的設(shè)備稱為虛擬設(shè)備。在虛擬設(shè)備環(huán)境中，一個獨(dú)占設(shè)備可以允許兩個或兩個以上的進(jìn)程并行使用，并且每個進(jìn)程都感覺在獨(dú)占使用該設(shè)備。緩沖技術(shù)（1）為什么要引入緩沖技術(shù)緩和CPU和I/O設(shè)備之間速度不匹配的矛盾減少對CPU的中斷次數(shù)。提高CPU和I/O設(shè)備之間的并行性（2）緩沖的種類單緩沖雙緩沖循環(huán)緩沖緩沖池SPOOLing系統(tǒng)SPOOLing技術(shù)是實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備以提高獨(dú)占設(shè)備利用率的技術(shù)，也是一種以空間換時間的技術(shù)。SPOOLing技術(shù)是在批處理操作系統(tǒng)時代引入的，即假脫機(jī)輸入輸出技術(shù)。把這種技術(shù)實(shí)質(zhì)就是對輸入／輸出數(shù)據(jù)成批處理。（1）概念SPOOLing技術(shù)是指在聯(lián)機(jī)情況實(shí)現(xiàn)的同時外圍操作，也稱假脫機(jī)操作。它通過共享設(shè)備來模擬獨(dú)占設(shè)備的動作，使獨(dú)占設(shè)備成為共享設(shè)備，也稱為虛擬設(shè)備技術(shù)。（2）SPOOLing技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理SPOOLing輸入————作業(yè)預(yù)輸入（輸入機(jī)輸入井）SPOOLing輸出————作業(yè)緩輸出（輸出井輸出機(jī)）由SPOOLing程序控制通道完成（3）SPOOLing系統(tǒng)的組成①輸入井和輸出井（外存：暫存I/O設(shè)備傳送的數(shù)據(jù)）②輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)（內(nèi)存：匹配CPU與磁盤之間速度不匹配的矛盾）③輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程（假脫機(jī)進(jìn)程）（4）SPOOLing系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①提高了I/O速度。用戶程序?qū)β侏?dú)占設(shè)備的獨(dú)占時間大大縮短了，提高了慢速獨(dú)占設(shè)備的利用率；②用戶程序本身的執(zhí)行時間大大縮短了,提高了系統(tǒng)吞吐量和資源的利用率。③使獨(dú)占設(shè)備成為共享設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備的功能。缺點(diǎn)：必須有高速、大容量和可隨機(jī)存取的外存的支持。綜合應(yīng)用題多道系統(tǒng)、作業(yè)調(diào)度、進(jìn)程調(diào)度、搶占式調(diào)度、非搶占式調(diào)度、周轉(zhuǎn)時間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間（1）概念作業(yè)調(diào)度：是指按一定的作業(yè)調(diào)度算法，從外存的后備作業(yè)隊列中選擇若干個作業(yè)調(diào)入主存的過程。進(jìn)程調(diào)度：按一定的進(jìn)程調(diào)度算法，從已在內(nèi)存的進(jìn)程中選擇一個進(jìn)程并把CPU分配給它的過程。作業(yè)周轉(zhuǎn)時間：從作業(yè)提交進(jìn)入系統(tǒng)到結(jié)束退出系統(tǒng)所經(jīng)歷的一段時間。平均周轉(zhuǎn)時間：多道作業(yè)周轉(zhuǎn)時間的平均值。系統(tǒng)吞吐量(吞吐率)：單位時間系統(tǒng)所完成的總工作量（一般用作業(yè)數(shù)表示）。（2）調(diào)度可分為三個層次：作業(yè)調(diào)度：也稱高級調(diào)度或長期調(diào)度，決定每次接收多少個作業(yè)和接納哪些作業(yè)的問題。交換調(diào)度：主要負(fù)責(zé)內(nèi)外存上的進(jìn)程交換。一般通過“掛起”和“解掛”的方法來實(shí)現(xiàn)，也稱“中期調(diào)度”。進(jìn)程/線程調(diào)度：將處理器分配給一個或多個進(jìn)程/線程的調(diào)度方法，也稱“低級調(diào)度”和“短期調(diào)度”和“處理器調(diào)度”。帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間=周轉(zhuǎn)時間/運(yùn)行時間例1：先來先服務(wù)調(diào)度（非搶占）執(zhí)行次序提交時刻運(yùn)行時間等待時間開始時刻完成時刻執(zhí)行次序提交時刻運(yùn)行時間等待時間開始時刻完成時刻周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間18.01.0028.50.50.539.00.20.549.10.10.6作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間作業(yè)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間作業(yè)提交時刻運(yùn)行時間18.01.028.50.539.00.249.10.1例2：若采用搶占的高優(yōu)先級調(diào)度算法，進(jìn)程的調(diào)度次序是什么（

假定優(yōu)先數(shù)越小的作業(yè)，優(yōu)先權(quán)越高。）

作業(yè)提交時刻運(yùn)行時間時間：8.0 8.5 9.0 9.1 9.2 9.3 9.8時間：8.0 8.5 9.0 9.1 9.2 9.3 9.8作業(yè)：1 2 3(2) 4 3(4) 1(3)(1)18.01.0328.50.5139.00.2249.10.11例3：短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度（短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法產(chǎn)生的平均周轉(zhuǎn)時間短，系統(tǒng)吞吐量大。非搶占）作業(yè)提交時刻執(zhí)行次序提交執(zhí)行次序提交時刻運(yùn)行時間開始時刻完成時刻周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間18.01.039.00.249.10.128.50.5作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間作業(yè)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間18.01.028.50.539.00.249.10.1例4：最短剩余時間優(yōu)先調(diào)度（最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法產(chǎn)生的平均周轉(zhuǎn)時間最短，系統(tǒng)吞吐量最大。搶占式）作業(yè)提交時刻執(zhí)行次序提交執(zhí)行次序提交時刻運(yùn)行時間開始時刻完成時刻周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間18.01.039.00.249.10.128.50.3作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間作業(yè)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間18.01.028.50.339.00.249.10.1例5：時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法（是一種基于時間片的搶占式調(diào)度算法。）假定系統(tǒng)規(guī)定的時間片大小為0.3，不考慮切換開銷。作業(yè)提交情況如下表所示：作業(yè)提交時刻執(zhí)行次序提交時刻執(zhí)行次序提交時刻運(yùn)行時間運(yùn)行及完成時刻周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間18.01.028.00.538.00.248.00.1作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間作業(yè)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間18.01.028.10.538.20.248.30.1例6：高響應(yīng)比調(diào)度（非搶占）響應(yīng)比Rp=等待時間+要求服務(wù)時間=響應(yīng)時間要求服務(wù)時間要求服務(wù)時間作業(yè)提交時刻執(zhí)行次序提交時刻執(zhí)行次序提交時刻運(yùn)行時間等待時間開始時刻完成時刻周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間18.01.028.50.539.00.249.10.1作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間作業(yè)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間18.01.028.50.539.00.249.10.1eg1：執(zhí)行次序提交時刻執(zhí)行次序提交時刻運(yùn)行時間優(yōu)先數(shù)運(yùn)行及完成時刻周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間A10:0040分鐘5B10:2030分鐘3C10:3050分鐘4D10:5020分鐘6作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間作業(yè)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間作業(yè)名到達(dá)時間運(yùn)行時間優(yōu)先數(shù)A10：0040分鐘5B10：2030分鐘3C10：3050分鐘4D10：5020分鐘6eg2:在某多道程序系統(tǒng)中，用戶當(dāng)前可使用的系統(tǒng)資源：內(nèi)存空間100K，磁帶機(jī)2臺，打印機(jī)1臺。系統(tǒng)采用可變式分區(qū)分配方式管理內(nèi)存，對磁帶機(jī)和打印機(jī)采用靜態(tài)分配方式，并假設(shè)輸入輸出操作的時間忽略不計。假設(shè)作業(yè)調(diào)度采用先來先服務(wù)算法，內(nèi)存分配采用首次適應(yīng)算法且不準(zhǔn)移動已在內(nèi)存中的作業(yè)，進(jìn)程調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先的調(diào)度算法。作業(yè)序列情況如下表。作業(yè)號提交時間運(yùn)行時間內(nèi)存需求申請磁帶機(jī)打印機(jī)18：0030分鐘15K1128：2010分鐘30K0138：2020分鐘60K1048：3020分鐘20K1058：3515分鐘10K11問題：（1）求作業(yè)調(diào)度的次序，并給出每道作業(yè)進(jìn)駐內(nèi)存的時刻（5分）。（2）計算每道作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間（5分）。解：（1）（5分）作業(yè)調(diào)度的順序：1→3→4→2→5進(jìn)駐內(nèi)存的時刻分別為：8：00，8：20，8：30，8：50，9：00……(5分)（2）（5分）作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間=作業(yè)的完成時間-作業(yè)到達(dá)系統(tǒng)的時間。每道作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間如下：1號作業(yè)：30（分鐘）2號作業(yè)：40（分鐘）3號作業(yè)：30（分鐘）4號作業(yè)：65（分鐘）5號作業(yè)：40（分鐘）2.虛擬頁式存儲器管理系統(tǒng)（頁表、快表、虛地址、物理地址、快表命中、頁表命中、頁面淘汰算法（LRU、CLOCK），駐留集、置換策略、抖動、缺頁中斷）（1）頁表：放在系統(tǒng)空間的頁表區(qū)，存儲邏輯頁與物理頁幀之間的對應(yīng)關(guān)系。每個進(jìn)程的PCB表中有一個指向頁表的指針，即每一進(jìn)程擁有一張頁表。有效地址結(jié)構(gòu)：邏輯地址=p(頁號)*頁面大小+d(頁內(nèi)位移)物理地址=f(頁幀號))*頁面大小+d(同上)p=線性邏輯地址/頁面大?。籨=線性邏輯地址-p*頁面大小。例如：頁面的大小為1KB，求邏輯地址4101的頁號和頁內(nèi)位移。15141312111098665432100001000000000101得到頁號p=4，頁內(nèi)位移d=5進(jìn)程被調(diào)度占用CPU時，進(jìn)程頁表始址被裝入頁表地址寄存器。例如：有一個32位的分頁存儲器管理系統(tǒng)，頁面的大小規(guī)定為1KB，每個頁表項占4個字節(jié)，求頁表所占的最大內(nèi)存空間？

32位計算機(jī)系統(tǒng)的邏輯地址空間應(yīng)是232，頁表長度（頁表項的個數(shù)）為：232/210=222頁表所占的內(nèi)存空間：222×22=224個字節(jié)，即16MB。訪問權(quán)限進(jìn)程號物理塊號頁號（2）快表：由一組高速緩沖寄存器組成，用來存放當(dāng)前訪問過的頁表項，以減少地址轉(zhuǎn)換過程中的時間花費(fèi)。訪問權(quán)限進(jìn)程號物理塊號頁號快表的表目結(jié)構(gòu)：（3）命中率：選用8-12項組成的聯(lián)想存儲器，并采用適當(dāng)?shù)奶鎿Q策略，在聯(lián)想存儲器中匹配成功的可能性可達(dá)80-90%。（4）等效訪問時間：設(shè)訪問主存時間為750ns，搜索聯(lián)想存儲器的時間為50ns，若聯(lián)想存儲器的命中率為80%，則一次訪問主存的平均時間為（假設(shè)先查聯(lián)想存儲器再查頁表）：80%*（750+50）+20%*（750+50+750）=950ns（5）虛擬地址：在虛存管理系統(tǒng)中，通常把運(yùn)行進(jìn)程訪問的指令和數(shù)據(jù)的邏輯地址（目標(biāo)程序中的相對地址）稱為虛擬地址。虛擬地址的集合稱為虛擬地址空間或邏輯空間。（6）實(shí)地址：主存儲器單元的實(shí)際地址。主存也稱為實(shí)地址空間或物理空間。（7）最近最久未使用（LRU）算法原理根據(jù)頁面在內(nèi)存中的使用情況，選擇最近最久未使用的頁面予以淘汰。即以“最近的過去”預(yù)測“最近的將來”，即淘汰上次使用距當(dāng)前最遠(yuǎn)的頁。棧實(shí)現(xiàn)的LRU法——存放當(dāng)前使用的各頁面的頁號。實(shí)現(xiàn)原理：當(dāng)進(jìn)程訪問某頁時，就將該頁的頁號從棧底移出壓入棧頂，或?qū)⑿略L問的頁號壓入棧頂。處于棧底的就是最近最久未使用的頁面號。（7）時鐘（Clock）頁面置換算法將二次機(jī)會置換算法中的FIFO鏈組織成一個環(huán)狀隊列，設(shè)一指針指向當(dāng)前最老的頁面。當(dāng)產(chǎn)生缺頁中斷時，如果指針?biāo)赶虻捻撁娴脑L問位為“0”，則淘汰，將新調(diào)入的頁面插入到指針指向的位置，指針前移；如果訪問位為“1”，則將其清“0”，指針前移，直到找到一個訪問位為“0”的頁面。（8）頁面分配的有關(guān)策略①最小物理塊數(shù)的確定最小物理塊數(shù)是指能保證進(jìn)程正常運(yùn)行所需要的最少物理塊數(shù)。相關(guān)因素：機(jī)器指令的格式、功能和尋址方式。②頁面分配和置換策略固定分配局部置換可變分配全局置換：系統(tǒng)維護(hù)一個空閑物理塊隊列可變分配局部置換：根據(jù)缺頁率來動態(tài)增加或減少分配給每個進(jìn)程的物理塊數(shù)。頁面置換算法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：不發(fā)生抖動現(xiàn)象，缺頁率正常。（9）駐留集：進(jìn)程的合法頁集合。（10）抖動：如果分配給進(jìn)程的存儲塊數(shù)量小于進(jìn)程所需要的最小值，進(jìn)程的運(yùn)行將很頻繁地產(chǎn)生缺頁中斷，這種頻率非常高的頁面置換現(xiàn)象稱為抖動。（11）缺頁中斷——當(dāng)前訪問的頁面不再主存時產(chǎn)生缺頁中斷。缺頁中斷與一般中斷的區(qū)別：①在指令執(zhí)行期間產(chǎn)生和處理中斷信號②一條指令執(zhí)行期間可能產(chǎn)生多次缺頁中斷編程信號量P、V操作的編程生產(chǎn)者——消費(fèi)者問題讀—寫問題步驟：（1）抽象為幾類進(jìn)程（2）分析進(jìn)程之間的直接和間接制約關(guān)系（3）設(shè)置信號量及其初值(4）為各類進(jìn)程編寫代碼補(bǔ)充1.為什么引入進(jìn)程？進(jìn)程控制塊。

（1）為使程序能并發(fā)執(zhí)行，且為了對并發(fā)執(zhí)行的程序加以描述和控制，人們引入了進(jìn)程的概念。（2）進(jìn)程控制塊PCB是進(jìn)程實(shí)體的一部分，是操作系統(tǒng)中作重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。PCB中記錄了操作系統(tǒng)所需的。用于描述進(jìn)程的當(dāng)前情況以及控制進(jìn)程運(yùn)行的全部信息。進(jìn)程控制塊的作用是使一個在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序，成為一個能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，一個能與其他進(jìn)程發(fā)生并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)識。2.特權(quán)指令和非特權(quán)指令特權(quán)指令：只能由操作系統(tǒng)使用的指令。特權(quán)指令的執(zhí)行一般會引起處理器的狀態(tài)切換。處理器的狀態(tài):根據(jù)運(yùn)行程序?qū)Y源和機(jī)器指令的使用權(quán)限將處理器設(shè)置為不同狀態(tài)：多數(shù)系統(tǒng)將處理器工作狀態(tài)劃分為管態(tài)和目態(tài)：管態(tài)：操作系統(tǒng)管理程序運(yùn)行的狀態(tài)，又稱為特權(quán)態(tài)、系統(tǒng)態(tài)、管理態(tài)或核心態(tài)目態(tài)：用戶程序運(yùn)行時的狀態(tài)，又稱為普通態(tài)或、用戶態(tài)有些系統(tǒng)將處理器狀態(tài)劃分核心狀態(tài)，管理狀態(tài)和用戶程序狀態(tài)（目標(biāo)狀態(tài)）三種管態(tài)和目態(tài)的比較:處理器處于管態(tài)時可以執(zhí)行全部指令（包括特權(quán)指令）可使用所有資源具有改變處理器狀態(tài)的能力處理器處于目態(tài)時：只能執(zhí)行非特權(quán)指令特權(quán)級別不同，可運(yùn)行指令集合也不同特權(quán)級別越高，可以運(yùn)行指令集合越大高特權(quán)級別對應(yīng)的可運(yùn)行指令集合包含低特權(quán)級的3.進(jìn)程的阻塞與喚醒，進(jìn)程的掛起與激活（1）引起進(jìn)程阻塞與喚醒的事件進(jìn)程請求系統(tǒng)為之服務(wù)啟動某種操作需要的數(shù)據(jù)不能及時到達(dá)本進(jìn)程無工作可做（如發(fā)送進(jìn)程）（2）進(jìn)程的阻塞過程進(jìn)程的阻塞通過阻塞原語來實(shí)現(xiàn)，阻塞是進(jìn)程的一種主動行為，過程：將進(jìn)程狀態(tài)由運(yùn)行變?yōu)樽枞麑⒆枞M(jìn)程插入對應(yīng)的阻塞隊列設(shè)調(diào)度標(biāo)志為“真”，進(jìn)程調(diào)度程序調(diào)度新的就緒進(jìn)程運(yùn)行。（3）進(jìn)程的喚醒過程進(jìn)程的喚醒通過喚醒原語實(shí)現(xiàn)，喚醒是一種被動行為，過程：將要喚醒的進(jìn)程從阻塞隊列中移出將該進(jìn)程的狀態(tài)由阻塞變?yōu)榫途w將該進(jìn)程插入就緒隊列等待CPU調(diào)度（4）進(jìn)程的掛起（一個進(jìn)程只能解掛自己的子孫進(jìn)程，而不能解掛其他族系的進(jìn)程。）進(jìn)程的掛起通過掛起原語來實(shí)現(xiàn)，主要過程：檢查將要被掛起的進(jìn)程的狀態(tài)若狀態(tài)為：執(zhí)行停止，設(shè)置CPU調(diào)度標(biāo)志為“真”活動就緒靜止就緒活動阻塞靜止阻塞（5）進(jìn)程的激活進(jìn)程的激活過程通過激活原語實(shí)現(xiàn)，過程：檢查將要被掛起的進(jìn)程的狀態(tài)：靜止就緒活動就緒靜止阻塞活動阻塞檢查是否要進(jìn)行重新調(diào)度例如：請判斷下列說法哪些的正確的？答案：（2）、（3）（1）進(jìn)程可以由自己創(chuàng)建（2）進(jìn)程可以由自己阻塞（3）進(jìn)程可以由自己掛起（4）進(jìn)程可以由自己激活（5）進(jìn)程可以由自己喚醒（6）進(jìn)程可以由自己撤消4.進(jìn)程通信進(jìn)程通信通過發(fā)送原語和接受原語方式。5.線程——什么是內(nèi)核級線程什么是用戶級線程

（1）級線程ULT：由用戶應(yīng)用程序建立的線程。并且由用戶程序負(fù)責(zé)對他們的調(diào)度和管理工作。（2）內(nèi)核級線程KLT：這類進(jìn)程依賴OS內(nèi)核，所有線程的創(chuàng)建、調(diào)度和管理全部由操作系統(tǒng)內(nèi)核負(fù)責(zé)。即所有線程的創(chuàng)建、切換和撤消等操作都需要進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用，由OS內(nèi)核來實(shí)現(xiàn)。用戶線程：運(yùn)行在用戶地址空間的線程。內(nèi)核線程：運(yùn)行在內(nèi)核空間的線程。所有的用戶級線程都是用戶線程，內(nèi)核級線程可以是用戶線程，也可以是內(nèi)核線程。6.什么是環(huán)境調(diào)用單位是進(jìn)程什么是環(huán)境調(diào)用單位是線程

（1）僅設(shè)置用戶級線程的系統(tǒng)是以進(jìn)程作為調(diào)度的基本單位。（2）設(shè)置內(nèi)核級線程的系統(tǒng)以線程作為調(diào)度的基本單位。7.產(chǎn)生死瑣的必要條件（1）互斥條件：在一段時間內(nèi)某資源只允許一進(jìn)程使用。（2）請求和保持條件：既占有又同時請求資源。（3）不剝奪條件：資源在使用完前不能被搶奪。（4）環(huán)路條件：發(fā)生死鎖時必然存在一個進(jìn)程-資源的環(huán)形鏈。7.死瑣的解除方法剝奪資源撤銷進(jìn)程8.什么是靜態(tài)重定位？靜態(tài)重定位：在裝入一個作業(yè)時，由鏈接程序在程序執(zhí)行前進(jìn)行的重定位，即把作業(yè)中的指令地址和數(shù)據(jù)地址全部轉(zhuǎn)換成絕對地址。靜態(tài)重定位是由重定位裝配程序完成，不支持程序浮動。9.什么是主存的連續(xù)分配？動態(tài)分區(qū)分配。根據(jù)進(jìn)程實(shí)際需要，動態(tài)的分配內(nèi)存空間。在實(shí)現(xiàn)可變分區(qū)分配時，將涉及到分區(qū)分配中所用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、分區(qū)分配算法和分區(qū)的分配與回收操作這樣三個問題。10.可重定位分區(qū)通過移動的方法，把主存中分散的各個小的存儲分區(qū)拼湊成大存儲區(qū)的過程，這種方法叫做緊湊。動態(tài)重定位的特點(diǎn)：動態(tài)重定位由硬件機(jī)構(gòu)完成，硬件機(jī)構(gòu)包括重定位寄存器和加法器。在程序執(zhí)行的過程中進(jìn)行邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換。目標(biāo)程序可以在內(nèi)存中移動且可以不連續(xù)。11.分頁與分段的比較(1)頁是信息的物理單位；而段是信息的邏輯單位。(2)頁的大小固定；而段的大小是由它邏輯信息的長度的決定，不同段的長度通常不同。(3)分頁管理的地址空間是一維的，而分段管理的地址空間是二維的(4)段式存儲管理能夠?qū)崿F(xiàn)基于完整功能邏輯段的信息共享，便于實(shí)現(xiàn)動態(tài)鏈接。12.信息共享段的共享：對于那些被多個程序共享的段，在內(nèi)存中只保留一個副本。副本采用可重入代碼。13.虛擬存儲器的實(shí)現(xiàn)方法（1）請求分頁的存儲器管理系統(tǒng)（2）請求分段的存儲器管理系統(tǒng)（3）段頁式虛存管理系統(tǒng)14.請求分頁存儲器管理方式可能遇到哪些問題？（1）最小物理塊數(shù)的確定（2）物理塊的分配策略（3）物理塊的分配算法15.分段保護(hù)越界檢查：每個進(jìn)程只能運(yùn)行在自己的地址空間。存取控制檢查：只讀、只執(zhí)行、讀/寫環(huán)保護(hù)機(jī)構(gòu)：不同的環(huán)具有不同的訪問權(quán)限。原則是：一個程序可以訪問駐留在相同環(huán)或較低環(huán)中的數(shù)據(jù)一個程序可以調(diào)用駐留在相同環(huán)或較高環(huán)中的服務(wù)16.分頁保護(hù)越界保護(hù)：設(shè)置頁表長度寄存器，查頁表前，先檢查頁號是否越界。操作訪問保護(hù)：在每個頁表項中增設(shè)一存儲保護(hù)域，用于說明對該頁的訪問權(quán)限，每一個對該頁存儲的訪問都首先要比照是否滿足該頁訪問權(quán)限的說明，滿足則訪問，否則報錯。17.設(shè)備管理的任務(wù)和功能設(shè)備管理的主要任務(wù)是完成用戶提出的I/O請求，為用戶分配I/O設(shè)備，以提高CPU和I/O設(shè)備的利用率和系統(tǒng)的吞吐量。主要包括：緩沖管理：管理好各種類型的緩沖區(qū)。設(shè)備分配：根據(jù)用戶的請求，分配相應(yīng)的設(shè)備。設(shè)備處理：通過設(shè)備處理程序（設(shè)備驅(qū)動程序）來實(shí)現(xiàn)CPU和設(shè)備控制器之間的通信。設(shè)備獨(dú)立性和虛擬設(shè)備：通過設(shè)備獨(dú)立性程序可使應(yīng)用程序獨(dú)立于具體的物理設(shè)備；通過虛擬技術(shù)，可把一次只允許一個進(jìn)程訪問的物理設(shè)備改造成可同時供多個進(jìn)程共享的設(shè)備。18.設(shè)備分配的分配順序分配設(shè)備————分配控制器————分配通道19.I/O系統(tǒng)的層次兩層:設(shè)備相關(guān)層(驅(qū)動層)設(shè)備無關(guān)層(獨(dú)立層)四層：用戶進(jìn)程——進(jìn)行I/O調(diào)用；格式化I/O；spooling設(shè)備無關(guān)I/O軟件（設(shè)備獨(dú)立性軟件）——設(shè)備命名；保護(hù)；阻塞；緩沖；分配與釋放設(shè)備驅(qū)動程序——設(shè)置設(shè)備寄存器；檢查狀態(tài)中斷處理程序——當(dāng)I/O結(jié)束時喚醒驅(qū)動（硬件——執(zhí)行I/O操作）中斷層具體功能中斷層是I/O子系統(tǒng)的最低層。主要工作是執(zhí)行與中斷有關(guān)的操作，并在I/O結(jié)束時喚醒驅(qū)動程序。驅(qū)動層的具體工作：(1)確定是否向設(shè)備發(fā)命令(2)確定向設(shè)備發(fā)什么命令(3)向設(shè)備發(fā)命令（設(shè)置寄存器）(4)監(jiān)督設(shè)備命令的正確執(zhí)行和等待物理操作的完成(5)執(zhí)行后處理：中斷時被調(diào)用的驅(qū)動層物理操作的后續(xù)處理獨(dú)立層(邏輯I/O層)功能（1）向用戶層軟件提供一個統(tǒng)一的接口（2）設(shè)備命名（3）設(shè)備保護(hù)：防止無權(quán)存取設(shè)備的用戶存取設(shè)備。（4）緩沖管理（5）提供與設(shè)備無關(guān)的塊尺寸：向更高一層隱藏不同設(shè)備的物理塊大小的差別。（6）塊設(shè)備的存儲分配（7）分配和釋放獨(dú)占設(shè)備（8）錯誤報告（與設(shè)備無關(guān)的錯誤報告）用戶空間層I/O軟件——運(yùn)行于用戶空間的I/O軟件（1）與用戶程序連接在一起的庫過程。(輸入輸出的格式是由庫過程完成的)（2）在核心外運(yùn)行的I/O程序。（如假脫機(jī)進(jìn)程）例如：請說明下列的各個工作是在設(shè)備管理的哪個層次完成的？1.向設(shè)備寄存器寫命令。2.檢查用戶是否有權(quán)使用設(shè)備。3.將二進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成ASCII碼打印。4.為一個讀操作計算磁道和扇區(qū)。解：1.驅(qū)動層；2.設(shè)備無關(guān)I/O軟件層；3.用戶空間層I/O軟件;4.驅(qū)動層.20.I/O軟件設(shè)總體設(shè)計目標(biāo)：是高效率和通用性。前者要確保I/O設(shè)備與CPU的并發(fā)性，以提高資源利用率；后者則是指盡可能地提供簡單抽象、清晰而統(tǒng)一的接口。重要原則：設(shè)法消除或屏蔽設(shè)備硬件內(nèi)部的地基處理過程，為用戶提供一個簡便、易用、抽象的邏輯設(shè)備接口，保證用戶安全、方便的實(shí)用各類設(shè)備。21.文件屬性結(jié)構(gòu)文件屬性主要有：文件類型、文件長度、文件的物理位置、文件的建立時間等。22.文件的打開和關(guān)閉是干什么的？所謂“打開”（open），是指系統(tǒng)將指名文件的屬性（FCB——包括該文件在外存上的物理位置）從外存拷貝到內(nèi)存打開文件表的一個表目中，并將該文件返回給用戶。所謂“關(guān)閉”（close），系統(tǒng)調(diào)用來關(guān)閉系文件，OS將會把該文件從打開文件表中的表目上刪除掉。打開文件——任何一個文件使用前都要先打開，即把文件的FCB送到內(nèi)存。關(guān)閉文件：把文件在主存中的FCB寫入磁盤，并修改系統(tǒng)打開文件表和用戶打開文件表。23.文件的讀、寫、刪除是干什么的？讀文件：在讀一個文件時，須在相應(yīng)系統(tǒng)調(diào)用中給出文件名和應(yīng)讀入的內(nèi)存目標(biāo)地址。此時，系統(tǒng)同樣要查找目錄，找到指定的目錄項，從中得到被讀文件在外存中的位置。在目錄項中，還有一個指針用于對文件的讀、寫。寫文件：在寫一個文件時，須在相應(yīng)系統(tǒng)調(diào)用中給出該文件名及該文件在內(nèi)存中的地址。為此，也同樣須查找目錄，找到指定文件的目錄項，再利用目錄中的寫指針進(jìn)行寫操作。刪除文件：當(dāng)已不再需要某文件時，可將它從文件系統(tǒng)中刪除。在刪除時，系統(tǒng)應(yīng)先從目錄中找到要刪除的文件找到要刪除文件的目錄項，使之成為空項，然后回收該文件所占用的存儲空間。24.文件邏輯結(jié)構(gòu)的類型和特點(diǎn)（1）有結(jié)構(gòu)文件順序文件：其中記錄通常是定長記錄，因而能用較快的速度查找文件中的記錄。（順序文件的優(yōu)點(diǎn)適合順序存取，批量存取的效率高。順序文件的缺點(diǎn)變長記錄文件隨機(jī)直接存取效率低。）索引文件：記錄為可變長度時，為每個文件建立一張主索引表，每個邏輯記錄在索引表中建立一個表項，以加快對記錄的檢索速度，每一個表項設(shè)一指針指向?qū)?yīng)的邏輯記錄。（索引文件很容易實(shí)現(xiàn)對邏輯文件的隨機(jī)訪問。）順序索引文件：將順序文件的所有記錄分成若干個組，并為順序文件建立一張索引表，索引表的表項為每組第一個記錄的鍵值和指向該記錄的指針。（索引順序文件一般按關(guān)鍵字順序組織文件。）（2）無結(jié)構(gòu)文件25.目錄查詢技術(shù)當(dāng)用戶要訪問一個已存在文件時，系統(tǒng)首先要利用用戶提供的文件名對目錄進(jìn)行查詢，找出該文件的文件控制塊對應(yīng)索引結(jié)點(diǎn)；然后，根據(jù)FCB或索引結(jié)點(diǎn)中所記錄的文件物理地址，換算出文件在磁盤上的物理位置；最后，再通過磁盤驅(qū)動程序，將所需文件讀入內(nèi)存。目前對目錄進(jìn)行查詢的方式有兩種：線性檢索法和Hash方法。26.文件的共享（1）基于索引結(jié)點(diǎn)的共享方式（硬鏈接）（2）基于符號鏈的文件共享（軟鏈接）考研題進(jìn)程的描述與控制D單處理機(jī)系統(tǒng)中，可并行的是（）

I進(jìn)程與進(jìn)程

II處理機(jī)與設(shè)備III處理機(jī)與通道

IV設(shè)備與設(shè)備

A．I、II和III

B.I、II和IV

C.I、III和IV

D.II、III和IVA下列選項中，操作系統(tǒng)提供的給應(yīng)用程序的接口是（）A：系統(tǒng)調(diào)用B：中斷C：庫函數(shù)D：原語C下列選項中，導(dǎo)致創(chuàng)進(jìn)新進(jìn)程的操作是（） I用戶成功登陸II設(shè)備分配III啟動程序執(zhí)行A：僅I和IIB：僅II和IIIC：僅I和IIID：I，II，IIIA下列選項中，降低進(jìn)程優(yōu)先權(quán)級的合理時機(jī)是（）A：進(jìn)程的時間片用完B：進(jìn)程剛完成I/O，進(jìn)入就緒隊列C：進(jìn)程長期處于就緒隊列中D：就緒從就緒狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行態(tài)A下列選項中，在用戶態(tài)執(zhí)行的是（）A．命令解釋程序B．缺頁處理程序C．進(jìn)程調(diào)度程序D．時鐘中斷處理程序D在支持多線程的系統(tǒng)中，進(jìn)程P創(chuàng)建的若干個線程不能共享的是（）A．進(jìn)程P的代碼段B．進(jìn)程P中打開的文件C．進(jìn)程P的全局變量D．進(jìn)程P中某線程的棧指針互斥與同步三個進(jìn)程p1,p2,p3互斥使用一個包含N（N>0）個單元的緩沖區(qū)，p1每次用produce()生成一個正整數(shù)并用put()送入緩沖區(qū)一個空單元中；p2每次用getodd從緩沖區(qū)中取一個奇數(shù)，并用countodd（）統(tǒng)計奇數(shù)個數(shù)；p3每次用geteven從緩沖區(qū)中取一個偶數(shù)，并用counteven（）統(tǒng)計偶數(shù)個數(shù)；請用信號量機(jī)制實(shí)現(xiàn)這三個進(jìn)程之間的同步與互斥活動，并說明所定義的信號量的含義。要求用偽代碼描述。設(shè)四個信號量:semaphoreodd=0,even=0;empty=N;mutex=1；P2:{P(odd);P2:{P(odd);P(mutex);geteven();countodd=countodd+1V(mutex);V(empty);}ParendP3:{P(even);P(mutex);geteven();counteven=counteven+1V(mutex);V(empty);}P1:{X=prodeuce();P(empty);P(mutex);put();V(mutex);if(X%2==0)V(even);elseV(odd);}調(diào)度與死鎖D下列進(jìn)程調(diào)度算法中，綜合考慮進(jìn)程等待時間和執(zhí)行時間的是（）：A.時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法B.短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法C.先來先服務(wù)調(diào)度算法 D.高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法C某計算機(jī)系統(tǒng)有8臺打印機(jī)，有K個進(jìn)程競爭使用，每個進(jìn)程最多需要3臺打印機(jī)。該系統(tǒng)可能發(fā)生死鎖的K的最小值是()：A.2 B.3 C.4 D.5B設(shè)與某資源相關(guān)聯(lián)的信號量初值為3，當(dāng)前值為1，若M表示該資源的可用個數(shù)，N表示等待資源的進(jìn)程數(shù)，則M,N分別是（） A.0，1 B.1，0C.1，2 D.2，0A下列選項中，降低進(jìn)程優(yōu)先權(quán)級的合理時機(jī)是（）A：進(jìn)程的時間片用完B：進(jìn)程剛完成I/O，進(jìn)入就緒隊列C：進(jìn)程長期處于就緒隊列中D：進(jìn)程從就緒狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行態(tài)B下列選項中，滿足短任務(wù)優(yōu)先且不會發(fā)生饑餓現(xiàn)象的調(diào)度算法是A．先來先服務(wù)B．高響應(yīng)比優(yōu)先C．時間片輪轉(zhuǎn)D．非搶占式短任務(wù)優(yōu)先A下列選項中，在用戶態(tài)執(zhí)行的是A．命令解釋程序B．缺頁處理程序C．進(jìn)程調(diào)度程序D．時鐘中斷處理程序C有兩個并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程P1和P2，共享初值為1的變量x。P1對x加1，P2對x減1。加1和減1操作的指令序列分別如下所示。//加1操作//減1操作loadR1，xloadR2，x//取x到寄存器R1中incR1decR2storex，R1storex，R2//將R1的內(nèi)容存入x兩個操作完成后，x的值A(chǔ)．可能為-1或3B．只能為1C．可能為0、1或2D．可能為-1、0、1或2某銀行提供1個服務(wù)窗口和10個供顧客等待的座位。顧客到達(dá)銀行時，若有空座位，則到取號機(jī)上領(lǐng)取一個號，等待叫號。取號機(jī)每次僅允許一位顧客使用。當(dāng)營業(yè)員空閑時，通過叫號選取一位顧客，并為其服務(wù)。顧客和營業(yè)員的活動過程描述如下：cobegin{process顧客i{從取號機(jī)獲取一個號碼；等待叫號；獲取服務(wù)；}}coend請?zhí)砑颖匾男盘柫亢蚉、V（或wait()、signal()）操作，實(shí)現(xiàn)上述過程中的互斥與同步。要求寫出完整的過程，說明信號量的含義并賦初值。semaphoreseets=10；//有10個坐位的資源信號量mutex=1；//取號機(jī)互斥信號量haveCustom=0;//顧客與營業(yè)員同步，無顧客時營業(yè)員休息process營業(yè)員{while(True){process營業(yè)員{while(True){P(haveCustom);//沒有顧客則休息叫號;為顧客服務(wù);}}P(seets);//等空位P(mutex);//申請使用取號機(jī)從取號機(jī)上取號;V(mutex);//取號完畢V(haveCustom);//通知營業(yè)員有新顧客到來等待營業(yè)員叫號;V(seets);//離開坐位接受服務(wù)；}主存管理A分區(qū)分配內(nèi)存管理方式的主要保護(hù)措施是：A：界限地址保護(hù)B：程序代碼保護(hù)C：數(shù)據(jù)保護(hù) D：棧保護(hù)C一個分段存儲管理系統(tǒng)中，地址長度為32位，其中段號占8位，則最大的段長是：A：28字節(jié) B：216字節(jié)C：224字節(jié) D：232字節(jié)D某基于動態(tài)分區(qū)存儲管理的計算機(jī)，其主存容量為55mb（初始空間），采用最佳適配（Bestfit）算法，分配和釋放的順序?yàn)椋悍峙?5mb，分配30mb，釋放15mb，分配8mb，此時主存中最大空閑分區(qū)的大小是A：7mb B：9mbC：10mb D：15mb虛擬存儲器A29．當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生抖動（thrashing）時，可用采取的有效措施是Ⅰ.撤銷部分進(jìn)程Ⅱ．增加磁盤交換區(qū)的容量Ⅲ．提高用戶進(jìn)程的優(yōu)先級A．僅ⅠB．僅ⅡC．僅ⅢD．僅Ⅰ、ⅡB30．在虛擬內(nèi)存管理中，地址變換機(jī)構(gòu)將邏輯地址變換為物理地址，形成該邏輯地址的階段是A．編輯B．編譯C．鏈接D．裝載設(shè)備管理B某文件占10個磁盤塊，現(xiàn)要把該文件磁盤塊逐個讀入主存緩沖區(qū)，并送用戶區(qū)進(jìn)行分析，假設(shè)一個緩沖區(qū)與一個磁盤塊大小相同，把一個磁盤塊讀入緩沖區(qū)的時間為100us，將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)傳送到用戶區(qū)的時間是50us，CPU對一塊數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的時間為50us。在單緩沖區(qū)和雙緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)下，讀入并分析完該文件的時間分別是A．1500us、1000usB．1550us、1100usC．1550us、1550usD．2000us、2000usA假設(shè)磁頭當(dāng)前位于第105道，正在向磁道序號增加的方向移動?，F(xiàn)有一個磁道訪問請求序列為35，45，12，68，110，180，170，195，采用SCAN調(diào)度算法得到的磁道訪問序列是（）

A．110，170，180，195，68，45，35，12B.110，68，45，35，12，170，180，195

C.110，170，180，195，12，35，45，68D.12，35，45，68，110，170，180，195A程序員利用系統(tǒng)調(diào)用打開I/O設(shè)備時，通常使用的設(shè)備標(biāo)識是（）A．邏輯設(shè)備名

B.物理設(shè)備名

C.主設(shè)備號

D.從設(shè)備號文件管理B下列文件物理結(jié)構(gòu)中，適合隨機(jī)訪問且易于文件擴(kuò)展的是（）A.連續(xù)結(jié)構(gòu)B.索引結(jié)構(gòu)C.鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且磁盤塊定長D.鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且磁盤塊變長C設(shè)文件索引節(jié)點(diǎn)中有7個地址項，其中4個地址項為直接地址索引，2個地址項是一級間接地址索引，1個地址項是二級間接地址索引，每個地址項大小為4字節(jié)，若磁盤索引塊和磁盤數(shù)據(jù)塊大小均為256字節(jié)，則可表示的單個文件的最大長度是（）A：33kbB：519kbC：1057kbD：16513kbC設(shè)置當(dāng)前工作目錄的主要目的是（）A：節(jié)省外存空間B：節(jié)省內(nèi)容空間C：加快文件的檢索速度D：加快文件的讀寫速度B本地用戶通過鍵盤登錄系統(tǒng)時，首先獲得鍵盤輸入信息的程序是（）A：命令解釋程序B：中斷處理程序C：系統(tǒng)調(diào)用程序D：用戶登錄程序B下列文件物理結(jié)構(gòu)中既適合隨機(jī)訪問，又易于文件擴(kuò)展的是（）A.連續(xù)文件B.索引文件C.鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且磁盤塊定長D.鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且磁盤塊變長A文件系統(tǒng)中，文件訪問控制信息存儲的合理位置是（）A.文件控制塊 B.文件分配表C.用戶口令表 D.系統(tǒng)注冊表B設(shè)文件F1的當(dāng)前引用計數(shù)值為1，先建立F1的符號鏈接（軟鏈接）文件F2，然后再建立F1的硬鏈接文件F3，然后刪除F1，此時F2和F3的引用計數(shù)值分別是（）A.0，1 B.1，1C.1，2 D.2，1A程序員通過系統(tǒng)調(diào)用打開I/O設(shè)備時，通常使用的設(shè)備標(biāo)識符是（）A.邏輯設(shè)備名 B.物理設(shè)備名C.主設(shè)備號 D.從設(shè)備號選擇題例題在批處理系統(tǒng)中，用戶作業(yè)由（）組成。A.程序B.程序+數(shù)據(jù)C.程序+作業(yè)說明書D.程序+數(shù)據(jù)+作業(yè)說明書下列選擇中，（）不是操作系統(tǒng)關(guān)心的主要問題。A.管理計算機(jī)裸機(jī)B.提供用戶與計算機(jī)硬件系統(tǒng)的接口C.管理計算機(jī)系統(tǒng)資源D.高級程序設(shè)計語言的編譯器（）不是設(shè)計實(shí)時操作系統(tǒng)主要追求的目標(biāo)。A.安全可靠B.資源利用率C.及時響應(yīng)D.快速處理在虛擬頁式存儲管理中，下列說明哪個是正確的（）A.頁面長度固定，并且是軟件的設(shè)計特性B.頁面長度固定，并且是硬件的設(shè)計特性C.頁面長度可變，并且是硬件的設(shè)計特性D.頁面長度可變，并且是軟件的設(shè)計特性若系統(tǒng)中有同類資源10個，被3個進(jìn)程所共享，每個進(jìn)程最多可申請（）個該類資源時，系統(tǒng)不會發(fā)生死鎖。A.2B.3C.4D.5文件系統(tǒng)中，設(shè)立打開文件（open）系統(tǒng)功能調(diào)用的基本操作是（）。A.把文件信息從輔存讀入主存B.把文件的FCB從輔存讀入主存C.把文件的FAT表信息從輔存讀入主存D.把磁盤的超級塊從輔存讀入主存工作集是進(jìn)程運(yùn)行時被頻繁訪問的頁面集合。進(jìn)程在運(yùn)行時，如果它的工作集頁面都在（）就能夠使該進(jìn)程有效地運(yùn)行，否則系統(tǒng)就可能會發(fā)生抖動現(xiàn)象。A.外部存儲器B.虛擬存儲器C.輔助存儲器D.主存儲器已知某段式虛擬存儲器管理系統(tǒng)中，段的邏輯地址結(jié)構(gòu)為：段號為5位，段內(nèi)地址為13位。主存容量為5K，輔存容量為200K，那么該虛擬存儲器系統(tǒng)的實(shí)際容量為。A.160K B.200KC.205K D.256K例題進(jìn)程同步1：設(shè)公共汽車上，司機(jī)和售票員的活動分別為：司機(jī)的活動為啟動車輛，正常行車，到站停車；售票員的活動為關(guān)車門，售票，開門。給出在汽車不斷地到站、停車、行駛過程中，司機(jī)和售票員的活動的同步關(guān)系。用信號量和wait,signal操作實(shí)現(xiàn)他們間的協(xié)調(diào)操作。答：根據(jù)一般的常識，有售票員應(yīng)滿足的同步關(guān)系為：當(dāng)司機(jī)停車后，才將車門打開讓顧客上下車。司機(jī)的同步關(guān)系為：當(dāng)售票員關(guān)門后，才能開車.設(shè)互斥信號量binary_semaphorebus_closed,bus_stopped;初始值為bus_closed.flag=0;bus_stopped.flag=0;//表達(dá)初始情況第一次用到信號量時情形為車門沒有關(guān)，車是開著的進(jìn)程為:driver{busserver{do{do{wait(bus_closed);closingthedoor;busstartingup；signal(bus_closed);busisdriving；ticketselling;busisparking；wait(bus_stopped);signal(bus_stopped);openingthedoor;}while(1)gettingonoffthebus;}}while(1)}進(jìn)程同步2：某車站售票廳，任何時刻最多可容納20名購票者進(jìn)入，當(dāng)售票廳中少于20名購票者時，廳外的購票者可立即進(jìn)入，否則需在外面等待。若把一個購票者看作一個進(jìn)程，請回答下列問題：(1)用PV操作管理這些并發(fā)進(jìn)程時，應(yīng)怎樣定義信號量，寫出信號量的初值以及信號量各種取值的含義。(2)根據(jù)所定義的信號量，把應(yīng)執(zhí)行的P、V操作填入下面橫線上，以保證進(jìn)程能夠正確地并發(fā)執(zhí)行。(3)若欲購票者最多為n個人，寫出信號量可能的變化范圍(最大值和最小值)。答：(1)定義一信號量S，初始值為20，其意義如下：S>0S的值表示可繼續(xù)進(jìn)入售票廳的人數(shù)S=0表示售票廳中已有20名顧客(購票者)S<0|S|的值為等待進(jìn)入售票廳的人數(shù)(2)根據(jù)所定義的信號量，把應(yīng)執(zhí)行的P、V操作填入下面橫線上，以保證進(jìn)程能夠正確地并發(fā)執(zhí)行。COBEGINPROCESSPi(i=1，2，……)begin；P(S)進(jìn)入售票廳；購票；退出；V(S)end；COEND(3)S的最大值為20；S的最小值為20－n進(jìn)程同步3：理發(fā)店里有一位理發(fā)師,一把理發(fā)椅和N把供等候理發(fā)的顧客坐的椅子.如果沒有顧客,則理發(fā)師便在理發(fā)椅上睡覺.當(dāng)一個顧客到來時,他必須先喚醒理發(fā)師.如果顧客到來時理發(fā)師正在理發(fā)，則如果有空椅子，可坐下來等；否則離開。答：定義信號量如下：Var Sn: semaphore;{位子數(shù)目，初值為n} S: semaphore;{理發(fā)師睡覺，初值為1}mutex: semaphore;{初值為1}用P、V操作實(shí)現(xiàn)如下：理發(fā)師進(jìn)程理發(fā)師進(jìn)程：RepeatP(S);P(mutex);叫人理發(fā)；V(mutex);理發(fā)；Untilfalse;顧客進(jìn)程i:P(Sn);{門外觀望}P(mutex);進(jìn)門；V(mutex);V(S);{if(sn==n-1)v(s);}等候；理發(fā)；V(Sn)P(mutex);出門；V(mutex);進(jìn)程同步4：桌子上有一只盤子，每次只能放入一只水果。爸爸專向盤中放蘋果，媽媽專向盤中放桔子，一個兒子專等吃盤中的桔子，一個女兒專等吃盤中的蘋果。請利用P、V操作實(shí)現(xiàn)他們之間的同步。答：在本題中，應(yīng)設(shè)置三個信號量s、so、sa，信號量s表示盤子是否為空，其初值為1；信號量so表示盤中是否有桔子，其初值為0；信號量sa表示盤中是否有蘋果，其初值為0。同步描述如下：ints=1;intsa=0;intso=0;father(){father(){p(s);將水果放入盤中；if(放入的是桔子)v(so);elsev(sa);}{cobeginfather();son();daughter();coenddaughter(){daughter(){p(sa);從盤中取出蘋果；v(s);吃蘋果；}son(){p(so);從盤中取出桔子；v(s);吃桔子；}進(jìn)程同步5：桌子上有一只盤子，最多可容納兩個水果，每次只能放人或取出一個水果。爸爸專向盤子中放蘋果(apple)，媽媽專向盤子中放桔子(orange)，兩個兒子專等吃盤子中的桔子，兩個女兒專等吃盤子中的蘋果。請用Pv操作來實(shí)現(xiàn)爸爸、媽媽、兒子、女兒之間的同步與互斥關(guān)系。Mother:beginL2:P(empty);P(mutex);放桔子；V(mutex);V(orange);GotoL2;End;答：盤子為互斥資源，因可以放兩個水果，empty初值為2；再設(shè)信號量mutexMother:beginL2:P(empty);P(mutex);放桔子；V(mutex);V(orange);GotoL2;End;parbeginFather:beginL1:p(empty);P(mutex);放蘋果；V(mutex);V(apple);GotoL1;End;Son:beginSon:beginL4:P(orange);P(mutex);取桔子；V(mutex);V(empty);GotoL4;End;ParendDaughter:beginL3:p(apple);P(mutex);取蘋果；V(mutex);V(empty);GotoL3;End;進(jìn)程同步6：圖書館有100個座位，每位進(jìn)入圖書館的讀者要在登記表上登記，退出時要在登記表上注銷。要幾個程序有多少個進(jìn)程（答：一個程序；為每個讀者設(shè)一個進(jìn)程）

（1）當(dāng)圖書館中沒有座位時，后到的讀者在圖書館為等待（阻塞）（2）當(dāng)圖書館中沒有座位時，后到的讀者不等待，立即回家。解(2)解(2)設(shè)整型變量COUNT=100;信號量：MUTEX=1;P(MUTEX);IF(COUNT==0){V(MUTEX);RETURN;}COUNT=COUNT-1;登記V(MUTEX);閱讀P(MUTEX);COUNT=COUNT+1;V(MUTEX);RETURN;解（1)設(shè)信號量：S=100;MUTEX=1P(S)P(MUTEX)登記V(MUTEX)閱讀P(MUTEX)注銷V(MUTEX)V(S)進(jìn)程同步7：有一座東西方向的獨(dú)木橋；用P,V操作實(shí)現(xiàn)：（1）每次只允許一個人過橋；（2）當(dāng)獨(dú)木橋上有行人時，同方向的行人可以同時過橋，相反方向的人必須等待。(2)解設(shè)信號量：MUTEX=1(東西方互斥)(2)解設(shè)信號量：MUTEX=1(東西方互斥)MD=1(東向西使用計數(shù)變量互斥)MX=1(西向東使用計數(shù)變量互斥)設(shè)整型變量：CD=0(東向西的已上橋人數(shù))CX=0(西向東的已上橋人數(shù))（1）解設(shè)信號量MUTEX=1P(MUTEX)過橋V(MUTEX)從西向東：從西向東：P(MX)IF(CX=0){P(MUTEX)}CX=CX+1V(MX)過橋P(MX)CX=CX-1IF(CX=0){V(MUTEX)}V(MX)從東向西：P(MD)IF(CD=0){P(MUTEX)}CD=CD+1V(MD)過橋P(MD)CD=CD-1IF(CD=0){V(MUTEX)}V(MD)(3)解：從東向西的，和（2）相同；從西向東的和（1）相同。進(jìn)程同步8：有一個俱樂部，有甲乙兩個服務(wù)員，當(dāng)顧客有請求時，甲負(fù)責(zé)送煙，乙負(fù)責(zé)送火，無顧客請求時，服務(wù)員睡眠。顧客自己不能帶煙和火，當(dāng)顧客要抽煙時，可請求服務(wù)員送煙和火，煙和火還未送到時，顧客必須等待。設(shè)信號量：SY,SH,CY,CH:初值都為0乙服務(wù)員REPEATP(SH)乙服務(wù)員REPEATP(SH)送火V(CH)UNTILFALSE顧客V(SY)/*（請求送煙）*/V(SH)/*（請求送火）*/P(CY)/*(等煙)*/P(CH)/*(等火)*/抽煙REPEATP(SY)送煙V(CY)UNTILFALSE進(jìn)程同步9：有一個超市，最多可容納N個人進(jìn)入購物，當(dāng)N個顧客滿員時，后到的顧客在超市外等待；超市中只有一個收銀員。可以把顧客和收銀員看作兩類進(jìn)程，兩類進(jìn)程間存在同步關(guān)系。寫出用P;V操作實(shí)現(xiàn)的兩類進(jìn)程的算法（2003年系統(tǒng)設(shè)計員考試的題目）解：設(shè)信號量：S=0，C=0(顧客與收銀員的同步信號量)，M=N顧客顧客P(M)進(jìn)入店內(nèi)購物V(S)P(C)V(M)收銀員P(S)收銀V(C)進(jìn)程同步10：一個盒子，內(nèi)有黑白兩種棋子（數(shù)量相等），甲每次從盒子中取出一顆黑子，乙每次從盒子中取出一顆白子，一人取了棋子后，必須等另一方取過棋子方可再取，（可假設(shè)甲先?。?。解：設(shè)信號量：SJ=1,SY=0乙乙REPEATP(SY)取一顆白子V(SJ)UNTIL盒子中無白子甲REPEATP(SJ)取一顆黑子V(SY)UNTIL盒子中無黑子內(nèi)存管理1：在分頁存儲管理系統(tǒng)中，存取一次內(nèi)存的時間是8us，查詢一次快表的時間是1us，缺頁中斷的時間是20us，假設(shè)頁表的查詢與快表的查詢同時進(jìn)行。當(dāng)查詢頁表時，如果該頁在內(nèi)存但快表中沒有頁表項，系統(tǒng)將自動把該頁頁表項送入快表。求對某一數(shù)據(jù)進(jìn)行一次次存取可能需要的時間？現(xiàn)連續(xù)對同一頁面上的數(shù)據(jù)進(jìn)行4次連續(xù)讀取，求每次讀取數(shù)據(jù)可能需要的時間?答：當(dāng)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行存取時，有3種可能性。所存取的數(shù)據(jù)的頁面在內(nèi)存，其頁表項已經(jīng)存儲到快表，此時存取數(shù)據(jù)的時間是：查詢快表的時間+存取內(nèi)存數(shù)據(jù)的時間=1us+8us=9us所存取的數(shù)據(jù)的頁面在內(nèi)存，但是其頁表項沒有存儲到快表，沒有命中快表，此時存取數(shù)據(jù)的時是：查詢頁表的時間+存取內(nèi)存數(shù)據(jù)的時間=8us+8us=16us所存取的數(shù)據(jù)的頁面不在內(nèi)存，發(fā)生缺頁中斷，此時存取數(shù)據(jù)的時間是：查詢頁表的時間+缺頁中斷的時間+查詢頁表的時間+存取內(nèi)存數(shù)據(jù)的時間=8us+20us+8us+8us=44us當(dāng)對某一數(shù)據(jù)進(jìn)行4次連續(xù)讀取時：第1次可能的時間為：1us+8us=9us；8us+8us=16us；8us+20us+8us+8us。第2次時，對應(yīng)頁面的頁表項已經(jīng)交換到快表中。因?yàn)榇嫒∈沁B續(xù)的，不存在頁面被淘汰的可能性，所以第2次、第3次、第4次的存取時間是一樣的，消耗的時間為1us+8us=9us。內(nèi)存管理2：若在一分頁存儲管理系統(tǒng)中，某作業(yè)的頁表如下所示。已知頁幀大小為1024字節(jié)，試將邏輯地址1011，2148，3000，5012轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理地址（注：此處塊號即為頁幀號）。頁號塊號01232316答：本題中，為了描述方便，設(shè)頁號為P，頁內(nèi)位移為W，邏輯地址為A，內(nèi)存地址為M，頁幀大小為L，則P=int(A/L)W=AmodL對于邏輯地址1011P=int(1011/1024)=0W=1011mod1024=1011A=1101=(0,1101)查頁表第0頁在第2塊，所以物理地址為M=1024*2+1101=3059。對于邏輯地址為2148P=2148/1024=2W=2148mod1024=100A=2148=(2,100)查頁表第2頁在第1塊，所以物理地址為M=1024*1+100=1124。對于邏輯地址為3000P=3000/1024=2W=3000mod1024=952A=3000=(2,952)查頁表第2頁在第1塊，所以物理地址為M=1024*1+952=1976對于邏輯地址5012P=5012/1024=4W=5012mod1024=916因頁號超過頁表長度，該邏輯地址非法。內(nèi)存管理5：有一計算機(jī)系統(tǒng)，內(nèi)存容量為512K，輔存容量為2G，邏輯地址形式如下：段號段內(nèi)地址2920190求其虛擬存儲器的實(shí)際容量？答：虛擬內(nèi)存的實(shí)際大小由系統(tǒng)的邏輯地址結(jié)構(gòu)、主存輔存容量共同決定。虛擬內(nèi)存容量的理論值是210*220=1G；最大段內(nèi)地址為220=1M，遠(yuǎn)大于內(nèi)存容量，其段長超過512K的內(nèi)存容量