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文檔簡介
操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料(專升本)2005-02-18操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料1去年考試題型1.單選題25分,25小題2.填空題20分3.簡答題25分4.綜合題30分,3大題去年考試題型2復(fù)習(xí)的基本要求:
1.按照考試大綱的要點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí),"理解"和"掌握"是非常重要的,"了解"是不能漠視的。
2.課后的習(xí)題要領(lǐng)會(huì)方法
重要的理論和算法會(huì)應(yīng)用。復(fù)習(xí)的基本要求:
1.按照考試大綱的要點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí),"理解3復(fù)習(xí)的方式
1.以分析問題、解決問題、理解理論、掌握方法為主 2.另外強(qiáng)調(diào)重要理論、算法 3.補(bǔ)充習(xí)題復(fù)習(xí)的方式
1.以分析問題、解決問題、理解理論、掌握方4第一章操作系統(tǒng)概述
1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由什么構(gòu)成?
2.誰提出計(jì)算機(jī)硬件的五大結(jié)構(gòu)?五大結(jié)構(gòu)包括哪些?
3.軟件按照功能可以分為哪兩類?
4.操作系統(tǒng)產(chǎn)生的簡單歷程
5.操作系統(tǒng)的雛形是什么?
6.什么是多道程序設(shè)計(jì)?
7.操作系統(tǒng)形成的標(biāo)志是什么?第一章操作系統(tǒng)概述
54.操作系統(tǒng)產(chǎn)生的簡單歷程
純手工->手工批處理->監(jiān)督程序->中斷和多道程序設(shè)計(jì)引入->批處理系統(tǒng)
->OS基本成型
5.操作系統(tǒng)的雛形--批處理監(jiān)督程序
6.多道程序設(shè)計(jì):允許多個(gè)程序(作業(yè))同時(shí)進(jìn)入計(jì)算機(jī)內(nèi)存并啟動(dòng),交替計(jì)算(運(yùn)行)的方法。提升計(jì)算機(jī)使用效率
7.現(xiàn)代操作系統(tǒng)形成的標(biāo)志:多道程序系統(tǒng)的出現(xiàn)4.操作系統(tǒng)產(chǎn)生的簡單歷程
純手工->手工批處理->監(jiān)督程68.操作系統(tǒng)的一種描述
9.操作系統(tǒng)的地位和作用圖解
10.操作系統(tǒng)的功能分解
11.現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征,基本特征
12.操作系統(tǒng)的接口
13.單道/多道批處理操作系統(tǒng)的特點(diǎn)
14.分時(shí)操作系統(tǒng)的概念和特點(diǎn)
15.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的概念和特點(diǎn)
16.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的概念,功能和特點(diǎn)8.操作系統(tǒng)的一種描述
9.操作系統(tǒng)的地位和作用圖解
178.操作系統(tǒng)是位于計(jì)算機(jī)硬件之上的第一層系統(tǒng)軟件,是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心;它控制和管理計(jì)算機(jī)軟硬件資源,合理、高效、安全地組織計(jì)算機(jī)的工作流程并方便用戶使用計(jì)算機(jī)。
10.操作系統(tǒng)的五大功能
作業(yè)管理-處理機(jī)管理-存儲(chǔ)管理-設(shè)備管理-文件管理
程序和數(shù)據(jù)存放的方式是什么?8.操作系統(tǒng)是位于計(jì)算機(jī)硬件之上的第一層系統(tǒng)軟件,是整個(gè)計(jì)811.現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征,基本特征
并發(fā)性、共享性、虛擬性、異步性
12.操作系統(tǒng)的接口
操作接口(命令),程序接口(系統(tǒng)調(diào)用)
13.單道/多道批處理操作系統(tǒng)的特點(diǎn)
單獨(dú)自封;多共自封
14.分時(shí)操作系統(tǒng)的概念和特點(diǎn)
多道+分時(shí)技術(shù),多交獨(dú)及
15.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的概念和特點(diǎn)
實(shí)時(shí):限定的時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)
高可靠性+高及時(shí)性11.現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征,基本特征
并發(fā)性、共享性、916用于管理網(wǎng)絡(luò)通信和共享資源,協(xié)調(diào)各計(jì)算機(jī)上任務(wù)的運(yùn)行,并向用戶提供統(tǒng)一的,有效方便的網(wǎng)絡(luò)接口的程序集合稱為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
功能:網(wǎng)絡(luò)通信,管理資源,提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù),提供網(wǎng)絡(luò)接口
特點(diǎn):自治性,分散性,互聯(lián)性,統(tǒng)一性16用于管理網(wǎng)絡(luò)通信和共享資源,協(xié)調(diào)各計(jì)算機(jī)上任務(wù)的運(yùn)行,10第二章處理機(jī)管理
1.單道程序執(zhí)行的特征{獨(dú)占,順序,再現(xiàn)}
2.多道系統(tǒng)下程序運(yùn)行的特征
{并發(fā),制約(間接/直接),狀態(tài)多變}
3.進(jìn)程的概念和構(gòu)成,進(jìn)程分類
4.PCB結(jié)構(gòu)包含{標(biāo)識(shí),說明,現(xiàn)場,管理}
5.進(jìn)程的特征{動(dòng)態(tài),并發(fā),制約,生命期,可執(zhí)行同一程序}
6.系統(tǒng)進(jìn)程和用戶進(jìn)程關(guān)系
7.進(jìn)程的三種基本狀態(tài)以及變遷過程第二章處理機(jī)管理
1.單道程序執(zhí)行的118.為了管理進(jìn)程需要哪些控制隊(duì)列?
N個(gè)進(jìn)程,如何分布在上述隊(duì)列中?
各個(gè)隊(duì)列的個(gè)數(shù)是多少?
9.進(jìn)程調(diào)度的任務(wù)是什么?
10.進(jìn)程調(diào)度的算法有哪些?
11.什么是先來先服務(wù)調(diào)度算法?
如何理解先來先服務(wù)?進(jìn)程會(huì)一直占用CPU直到運(yùn)行完畢嗎?
是不是以啟動(dòng)進(jìn)程并到達(dá)就緒隊(duì)列的時(shí)間為準(zhǔn)?還是以每次進(jìn)入就緒隊(duì)列的時(shí)間為準(zhǔn)?8.為了管理進(jìn)程需要哪些控制隊(duì)列?
N個(gè)進(jìn)程,如何分布在1212.什么是時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法?
若時(shí)間片大/小會(huì)怎樣?
時(shí)間片可以小于一個(gè)終端請(qǐng)求受理時(shí)間嗎?
13.什么是優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法?
優(yōu)先級(jí)與優(yōu)先數(shù)的關(guān)系如何?
優(yōu)先數(shù)有靜態(tài)和動(dòng)態(tài),各有什么特點(diǎn)?
系統(tǒng)進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)如何?
I/O約束的進(jìn)程優(yōu)先數(shù)高好還是低好?
UNIX系統(tǒng)采用的是優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法嗎?12.什么是時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法?
若時(shí)間片大/小1314.什么是多級(jí)隊(duì)列調(diào)度算法?
剛創(chuàng)建的進(jìn)程進(jìn)入哪一級(jí)就緒隊(duì)列?
阻塞態(tài)出來的進(jìn)程進(jìn)入哪一級(jí)就緒隊(duì)列?
時(shí)間片滿進(jìn)程哪一級(jí)就緒隊(duì)列?
如果有更高級(jí)別的進(jìn)程在就緒隊(duì)列中,此時(shí)處于運(yùn)行的進(jìn)程會(huì)被搶用CPU嗎?如果會(huì)被搶用CPU的進(jìn)程哪一級(jí)就緒隊(duì)列?
它能保證主機(jī)與外設(shè)的較高利用率嗎?
該算法是否可以改進(jìn)得更合理?
15.進(jìn)程調(diào)度的兩種基本方式是什么?
搶先式,不可搶先式14.什么是多級(jí)隊(duì)列調(diào)度算法?
剛創(chuàng)建的進(jìn)程進(jìn)入哪一1416.為什么需要原語?什么是原語?
用什么方式實(shí)現(xiàn)原語?
17.特權(quán)指令,管態(tài),目態(tài),系統(tǒng)調(diào)用,用戶程序,訪管指令,它們相互關(guān)系如何?
源程序—系統(tǒng)調(diào)用編譯成訪管指令+功能編碼CPU執(zhí)行該指令,產(chǎn)生軟中斷陷入操作系統(tǒng)(目態(tài)到管態(tài))找到響應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用程序入口地址執(zhí)行相應(yīng)功能返回中斷點(diǎn)
(注意:進(jìn)程可能已切換)
18.系統(tǒng)調(diào)用與一般程序調(diào)用的關(guān)系16.為什么需要原語?什么是原語?
用什么方1519.什么是作業(yè)?作業(yè)步?JCB?
20.什么是后備作業(yè)?后備作業(yè)隊(duì)列?
后備作業(yè)是否參與CPU的競爭?
21.什么是作業(yè)調(diào)度?它和進(jìn)程調(diào)度關(guān)系如何?高級(jí)調(diào)度—低級(jí)調(diào)度
22.作業(yè)的生命期經(jīng)歷哪些狀態(tài)?
提交—后備—運(yùn)行—完成
23.作業(yè)調(diào)度的原則
公平—均衡使用資源—高吞吐能力
什么是周轉(zhuǎn)時(shí)間?表征系統(tǒng)吞吐能力
Ti=完成時(shí)間-到達(dá)系統(tǒng)時(shí)間(后備)19.什么是作業(yè)?作業(yè)步?JCB?
20.什么是后備作1624.作業(yè)調(diào)度算法{FIFO,短作業(yè)優(yōu)先,高響應(yīng)比優(yōu)先}的思想和應(yīng)用
25.為什么說高響應(yīng)比優(yōu)先是FIFO和短作業(yè)優(yōu)先的折中?
26.短作業(yè)總能得到最小的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間嗎?如果能條件是什么?
27.處于阻塞態(tài)的進(jìn)程,當(dāng)它所等待事件發(fā)生時(shí)(完成),一定會(huì)變成就緒態(tài)并插入就緒隊(duì)列嗎?24.作業(yè)調(diào)度算法{FIFO,短作業(yè)優(yōu)先,高響應(yīng)比優(yōu)先}的1728.一個(gè)分時(shí)系統(tǒng),允許10個(gè)終端用戶同時(shí)工作,時(shí)間片100ms,對(duì)于用戶的每個(gè)請(qǐng)求,CPU需要300ms進(jìn)行處理,那么一個(gè)用戶提出兩次請(qǐng)求的時(shí)間間隔最少是多少?
29.三個(gè)先后到達(dá)的進(jìn)程A,B,C分別需要24ms,3ms,3ms,如果按照FCFS的方式進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度,請(qǐng)問平均等待時(shí)間是多少?平均等待時(shí)間為平均周轉(zhuǎn)時(shí)間28.一個(gè)分時(shí)系統(tǒng),允許10個(gè)終端用戶同時(shí)工作,時(shí)間片101830.作業(yè)分析 忽略系統(tǒng)調(diào)用時(shí)間,用三種作業(yè)調(diào)度算法確定作業(yè)調(diào)用順序,并計(jì)算各自的周轉(zhuǎn)時(shí)間和總的周轉(zhuǎn)時(shí)間作業(yè)號(hào)達(dá)到時(shí)間CPU時(shí)間18.81.529.50.839.01.030.作業(yè)分析 忽略系統(tǒng)調(diào)用時(shí)間,用三種作業(yè)調(diào)度算法確定作19FCFS:1->3->2
1 8.8 10.3 1.5
2 9.5 12.1 2.6
3 9.0 11.3 2.3
平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=(1.5+2.6+2.3)/3=32/15
短作業(yè):1->2->3 同F(xiàn)IFO
1 8.8 10.3 1.5
2 9.5 11.1 1.6
3 9.0 12.1 2.1
平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=(1.5+1.6+2.1)/3=26/15FCFS:1->3->2
1 8.8 20高響應(yīng)比:1->3->2
1 8.8 10.3 1.5
2 9.5 12.1 2.6
3 9.0 11.3 2.3
平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=(1.5+2.6+2.3)/3=32/15
作業(yè)1到達(dá)后先執(zhí)行,到了10.3的時(shí)候作業(yè)2和3都已經(jīng)達(dá)到,此時(shí)計(jì)算可知:作業(yè)2響應(yīng)比=0.8/0.8=1
作業(yè)3響應(yīng)比=1.3/1.0=1.3
所以先執(zhí)行作業(yè)3后執(zhí)行作業(yè)2 高響應(yīng)比:1->3->2
1 8.8 2131.總內(nèi)存量100K,進(jìn)程不在內(nèi)存中移動(dòng),內(nèi)存連續(xù)分配;按照FCFS算法調(diào)度作業(yè)和進(jìn)程,請(qǐng)計(jì)算各周轉(zhuǎn)時(shí)間,平均周轉(zhuǎn)時(shí)間(忽略其它時(shí)間)。內(nèi)存分布.作業(yè)到達(dá)CPU時(shí)間內(nèi)存量110.10.715K210.30.570K310.50.450K410.60.420K510.70.210K31.總內(nèi)存量100K,進(jìn)程不在內(nèi)存中移動(dòng),內(nèi)存連續(xù)分配;22作業(yè)到達(dá)CPU裝入開始完成周轉(zhuǎn)110.10.70.7210.30.510.310.811.31.0310.50.411.311.511.91.4410.60.411.311.912.31.7511.311.50.8平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=1.12作業(yè)115k
作業(yè)270k
作業(yè)510k
5k
15k
作業(yè)270k
作業(yè)510k
5k作業(yè)350k
作業(yè)420k
15k
作業(yè)510k
5k作業(yè)到達(dá)CPU裝入開始完成周轉(zhuǎn)110.10.710.110.23第三章存儲(chǔ)管理
1.CPU能否直接訪問內(nèi)存和外存?
2.存儲(chǔ)管理的功能是什么?
3.本章掌握如下線索
基本概念:重定位,碎片,頁,塊,頁表,快表
虛擬存儲(chǔ)器,缺頁中斷
每種存儲(chǔ)管理方法
基本思想,地址映射,優(yōu)缺點(diǎn)
掌握可變分區(qū)的分配和回收,分頁式地址定位,卻頁率計(jì)算第三章存儲(chǔ)管理
1.CPU能244.一個(gè)程序的生命周期經(jīng)歷了哪些過程
5.什么是地址重定位?它有哪些形式?
6.靜態(tài)重定位的特點(diǎn)是什么?
能在內(nèi)存中移動(dòng)嗎?
重定位需要硬件支持嗎?
在內(nèi)外存的程序相同嗎?
重定位工作是一次性完成嗎?
7.PCB中有沒有程序地址的說明信息?
這個(gè)地址一般稱為起始地址,是否就是程序段的起始地址?
什么是碎片?內(nèi)/外碎片?4.一個(gè)程序的生命周期經(jīng)歷了哪些過程
5.什么是地址重定258.單一連續(xù)分區(qū)存儲(chǔ)管理
內(nèi)存如何分區(qū)?系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)
用戶區(qū)全部分配給一個(gè)程序嗎?
采用地址重定位的方式是什么?
如何實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的存儲(chǔ)保護(hù)?可以采用一個(gè)界限寄存器法
會(huì)造成內(nèi)存浪費(fèi)嗎?
缺點(diǎn){單道,外部碎片,無法移動(dòng)}
如何運(yùn)行大程序?覆蓋—擴(kuò)充內(nèi)存
如何模擬實(shí)現(xiàn)多任務(wù)?交換技術(shù)8.單一連續(xù)分區(qū)存儲(chǔ)管理
內(nèi)存如何分區(qū)?269.固定分區(qū)存儲(chǔ)管理
內(nèi)存如何分區(qū)?系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)
用戶區(qū)如何劃分?這種劃分固定嗎?
每個(gè)分區(qū)的管理結(jié)構(gòu)如何安排?
采用地址重定位的方式是什么?
如何實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的存儲(chǔ)保護(hù)?可以采用上下界限寄存器法
會(huì)造成內(nèi)存浪費(fèi)嗎?
缺點(diǎn){內(nèi)/外部碎片,無法移動(dòng)}
采用什么策略將分區(qū)分配給多個(gè)進(jìn)程
針對(duì)多個(gè)隊(duì)列和1個(gè)隊(duì)列兩種情況.9.固定分區(qū)存儲(chǔ)管理
內(nèi)存如何分區(qū)?系統(tǒng)2710.可變分區(qū)存儲(chǔ)管理
內(nèi)存如何分區(qū)?系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)
用戶區(qū)根據(jù)什么劃分?
每個(gè)分區(qū)的管理結(jié)構(gòu)如何安排?
采用地址重定位的方式是什么?
該重定位需要硬件支持嗎?如何映射
產(chǎn)生的空閑塊采用什么方式合并?
空閑區(qū)的分配算法,出發(fā)點(diǎn)是什么?
如何實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的存儲(chǔ)保護(hù)?可以采用上下界限寄存器法
缺點(diǎn){外部碎片,分區(qū)合并耗時(shí)}10.可變分區(qū)存儲(chǔ)管理
內(nèi)存如何分區(qū)?系統(tǒng)2811.分頁式存儲(chǔ)管理(實(shí)存頁模式)
內(nèi)存如何劃分?程序如何劃分?
固定分區(qū)思想+動(dòng)態(tài)重定位技術(shù)
什么是塊?什么是頁?頁表?
內(nèi)存塊表?進(jìn)程頁表?
重定位方式?如何映射?
地址換算公式:
相對(duì)地址/塊長=頁號(hào)
相對(duì)地址%塊長=頁內(nèi)偏移
從二進(jìn)制表示中提取(頁號(hào),偏移)11.分頁式存儲(chǔ)管理(實(shí)存頁模式)
內(nèi)存如何29CPU訪問寄存器和內(nèi)存的速度矛盾導(dǎo)致快表的引入。印證了局部性原理
快表的命中率表征了性能的高低
快表的工作方式快在哪里?
內(nèi)存塊的分配與回收{(diào)存儲(chǔ)分塊法,位圖法,單鏈表法}
特點(diǎn){分塊,不連續(xù)全部裝入,動(dòng)態(tài)重定位}
缺點(diǎn){半頁浪費(fèi),全部裝入}CPU訪問寄存器和內(nèi)存的速度矛盾導(dǎo)致快表的引入。印3012.虛存
解決了內(nèi)存的擴(kuò)充問題,滿足大程序的裝入。
什么是虛擬存儲(chǔ)器?大小如何確定?
什么是虛擬地址空間?
利用虛存思想的管理主要有:虛存頁式,段式,段頁式
需要解決兩個(gè)問題:
如何發(fā)現(xiàn)不再內(nèi)存的信息
內(nèi)存空閑不足無法裝入怎么解決12.虛存
解決了內(nèi)存的擴(kuò)充問題,滿足大程序的裝入。
3113.請(qǐng)求分頁式存儲(chǔ)管理
思想:不要求程序頁全部并連續(xù)地裝入內(nèi)存塊中,其它頁保存在輔存中,需要的時(shí)候通過缺頁中斷載入內(nèi)存中,如果內(nèi)存不夠則產(chǎn)生頁面淘汰以便裝入新的頁。
頁表結(jié)構(gòu)
{頁號(hào),塊號(hào),缺頁中斷位,輔存地址}
通常當(dāng)缺頁中斷位=1的頁在內(nèi)存,否則發(fā)出缺頁中斷,請(qǐng)求載入外存頁
輔存地址:記錄頁在外存的地址13.請(qǐng)求分頁式存儲(chǔ)管理
思想:不要求程序頁全部并連續(xù)地32缺頁中斷處理過程
缺頁中斷同一般的中斷有何區(qū)別?
{缺頁中斷是在執(zhí)行指令中發(fā)出并立即處理,一般則在執(zhí)行完一條指令后才檢測有無中斷;缺頁中斷處理完后仍回到斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行未完成的指令,一般的執(zhí)行下一條指令}
缺頁中斷率=缺頁次數(shù)/總頁數(shù)
影響缺頁率的因素:{分配給程序德內(nèi)存塊數(shù),頁面尺寸,程序?qū)崿F(xiàn)本身}缺頁中斷處理過程
缺頁中斷同一般的中斷有何區(qū)33頁面淘汰算法
內(nèi)存空閑塊不足,必須選擇已分配的內(nèi)存塊,調(diào)出內(nèi)存,才能裝入調(diào)入頁面.
這就是頁面淘汰,它由缺頁中斷引起.
問題:
1.選擇誰?
2.會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)/顛簸現(xiàn)象嗎?
頁面淘汰中可能涉及到頁面保存的問題,因此需要在頁表結(jié)構(gòu)中加入相應(yīng)的管理信息:{引用位,改變位}分別標(biāo)志在某個(gè)時(shí)間段是否被引用,是否被修改頁面淘汰算法
內(nèi)存空閑塊不足,必須選擇已分配的內(nèi)34FIFO先進(jìn)先出
LRU最近最久未用頁面淘汰
LFU最近最少用頁面淘汰
OPT最優(yōu)頁面淘汰
例子:頁面走向4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5在程序頁面為3和4時(shí),分別采用FIFO,LRU算法,計(jì)算缺頁序列和缺頁中斷率。并分析FIFO是否會(huì)產(chǎn)生異常現(xiàn)象。FIFO先進(jìn)先出
LRU最近最久未用頁面淘汰
LFU最近最少35頁面走向:4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5
FIFO頁面為3時(shí)9/12頁面4時(shí)10/12
4
3
21435552114
3
2
111543215
4321433352243222154321
4
3
2
1444
3554333215432
123456789444
3
2
1
5
43
LRU頁面為3時(shí)10/12頁面為4時(shí)8/12
4
3
21435432154
3
2143543215
4321435432143214354321
4
3
2
1435
4
324321435432
12345678910432111
5
43頁面走向:4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5
36問題1:在請(qǐng)求分頁模式中,分配給程序A的內(nèi)存為M塊,頁面走向共P頁,其中有N個(gè)不同的頁面,初始無任何頁在內(nèi)存中。問無論采用何種算法,卻頁中斷次數(shù)的下界是多少
缺頁中斷次數(shù)的上界是多少?
問題2:實(shí)存頁模式中,塊長2k,如果一個(gè)程序的相對(duì)地址空間為0—5129則分配給該程序的內(nèi)存空間為多少字節(jié)?浪費(fèi)了多少?
問題1:在請(qǐng)求分頁模式中,分配給程序A的內(nèi)存為M塊,頁面走向37問題3:實(shí)存頁模式下,內(nèi)存總量65536字節(jié),塊4k,一程序代碼段長32768字節(jié),數(shù)據(jù)段長16386字節(jié),棧段長15870字節(jié),規(guī)定不允許一個(gè)塊內(nèi)包含兩個(gè)段的內(nèi)容,請(qǐng)問能為該程序分配空間嗎?如果塊長為512字節(jié)呢?
問題4:假定CPU訪問內(nèi)存的時(shí)間為200ns,訪問快表的時(shí)間為40ns,命中率為90%,請(qǐng)問進(jìn)行一次內(nèi)存存取的平均時(shí)間是多少?比純粹采用頁表方式下降了多少?問題3:實(shí)存頁模式下,內(nèi)存總量65536字節(jié),塊4k,一程序38問題5:CPU訪問頁表100ns,快表20ns,希望將一次存取內(nèi)存的平均時(shí)間控制在140ns內(nèi),請(qǐng)問命中率是多少?
問題6:系統(tǒng)內(nèi)存劃分成8塊,塊長4k,某程序虛擬地址空間劃分成16頁,如下表,為列出者不在內(nèi)存。
頁號(hào)塊號(hào)頁號(hào)塊號(hào)計(jì)算如下虛擬地址
0244的絕對(duì)地址
11532041008300
2695
30117問題5:CPU訪問頁表100ns,快表20ns,希望將一次存39問題7:可變分區(qū)中,按地址法組織空閑分區(qū),
大小分別為10k,4k,20k,18k,7k,9k,12k,15k
現(xiàn)依次有三個(gè)請(qǐng)求12k,10k,9k問采用最先適應(yīng),最佳適應(yīng),最壞適應(yīng)該如何分配?
地址法:分區(qū)按照起始地址從小到大排序
尺寸法:分區(qū)按照大小從小到大排序問題7:可變分區(qū)中,按地址法組織空閑分區(qū),
大小分別為10k40第四章設(shè)備管理
1.什么是設(shè)備?舉例說明
2.設(shè)備如何分類?
設(shè)備從屬關(guān)系:系統(tǒng)/用戶設(shè)備
分配特性:獨(dú)占,共享,虛擬
工作特性:輸入/輸出,存儲(chǔ)設(shè)備
3.磁盤基本構(gòu)造
扇區(qū)-磁道-柱面-盤面-盤片-盤片組-磁頭-移動(dòng)臂
扇區(qū)弧長不等但是信息量相等第四章設(shè)備管理
1.什么是設(shè)備?舉例說明
2.設(shè)備41磁盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式:
先柱面0開始,然后磁道0開始,最后扇區(qū)0開始進(jìn)行順序存取。
假定每個(gè)柱面C個(gè)磁道,每個(gè)磁道S個(gè)扇區(qū),如果給定柱面I,磁頭J,扇區(qū)K如何得到磁盤塊號(hào)呢?
B=k+S(J+I*C)
反之可以計(jì)算I,J,K;
令D=S*C,M=B/D,N=B%D
I=M,J=N/S,K=N%S磁盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式:
先柱面0開始,然后磁道0開始,最后扇424.設(shè)備管理的目標(biāo)
提高外部設(shè)備的利用率
為用戶提供方便統(tǒng)一的使用界面
5.設(shè)備管理的功能
提供一組I/O命令以便用戶程序調(diào)用,并獲得對(duì)外部設(shè)備的使用
進(jìn)行設(shè)備的分配和回收
對(duì)緩沖區(qū)管理
實(shí)現(xiàn)真正的I/O操作4.設(shè)備管理的目標(biāo)
提高外部設(shè)備的利用率
為用戶436.輸入輸出處理的步驟P91
用戶發(fā)出輸入輸出的I/O請(qǐng)求
I/O管理程序接受請(qǐng)求
調(diào)度設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序完成I/O操作
設(shè)備中斷處理程序處理請(qǐng)求
7.設(shè)備獨(dú)立性:通常用戶不指定特定的設(shè)備,而指定邏輯設(shè)備,使得用戶作業(yè)和物理設(shè)備獨(dú)立開,再通過其他途徑建立邏輯設(shè)備和物理設(shè)備之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這種特性稱為設(shè)備獨(dú)立性6.輸入輸出處理的步驟P91
用戶發(fā)出輸入輸出448.管理設(shè)備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
設(shè)備控制表DCT
記錄設(shè)備的標(biāo)識(shí),類型,狀態(tài),請(qǐng)求隊(duì)列指針,設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序地址等
系統(tǒng)設(shè)備表SDT
記錄系統(tǒng)所有的設(shè)備的DCT,設(shè)備標(biāo)識(shí),類型等。
控制器控制表COCT
通道控制表CHCT8.管理設(shè)備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
設(shè)備控制表DCT
記錄459.獨(dú)享設(shè)備一次只允許一個(gè)進(jìn)程使用的設(shè)備(排它性),采用“靜態(tài)分配“
系統(tǒng)對(duì)各種不同類型的設(shè)備進(jìn)行內(nèi)部編號(hào),以便區(qū)分,稱為絕對(duì)號(hào).
用戶使用設(shè)備只考慮使用某種設(shè)備,而不是指定使用哪臺(tái)設(shè)備,所以用戶也可能對(duì)多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行邏輯編號(hào),以便區(qū)分,稱為相對(duì)號(hào)9.獨(dú)享設(shè)備一次只允許一個(gè)進(jìn)程使用的設(shè)備(排它性),采用46P97
系統(tǒng)設(shè)置兩種控制表:設(shè)備類表和設(shè)備表,以便實(shí)現(xiàn)用戶相對(duì)設(shè)備號(hào)和物理絕對(duì)號(hào)的對(duì)應(yīng)。
設(shè)備類表記錄設(shè)備類,總數(shù),可用數(shù),設(shè)備表地址
設(shè)備表記錄絕對(duì)號(hào),狀態(tài),空閑情況,相對(duì)號(hào),使用者等P97
系統(tǒng)設(shè)置兩種控制表:設(shè)備類表和設(shè)備表,以便實(shí)4710.獨(dú)享設(shè)備的分配算法
FCFS優(yōu)先級(jí)高者先服務(wù)
注意:設(shè)備請(qǐng)求隊(duì)列的處理。
系統(tǒng)都是把設(shè)備分配給隊(duì)首進(jìn)程,因此第二種算法需要排序。
另外進(jìn)程使用完設(shè)備后,才從設(shè)備請(qǐng)求隊(duì)列中移出。10.獨(dú)享設(shè)備的分配算法
FCFS優(yōu)先4811.磁盤的一次存取時(shí)間包含三部分
尋道時(shí)間(查找時(shí)間),
延遲時(shí)間(等待時(shí)間),
傳輸時(shí)間
對(duì)于用戶的I/O請(qǐng)求序列,可以調(diào)整的只有查找時(shí)間,決定采用何種策略調(diào)度磁盤請(qǐng)求稱為磁臂調(diào)度
主要的算法有:
FCFS最短查找時(shí)間優(yōu)先
電梯單向掃描11.磁盤的一次存取時(shí)間包含三部分
尋道時(shí)間(49習(xí)題P113
磁盤請(qǐng)求102220240638柱面先后到達(dá),移動(dòng)臂移動(dòng)一個(gè)柱面6ms,分別采用上述四種算法調(diào)度,各花多少查找時(shí)間?起始柱面20。(其中電梯算法先由外向里移動(dòng))習(xí)題P113
磁盤請(qǐng)求10222025012.設(shè)備的構(gòu)造
I/O設(shè)備一般包含機(jī)械與電子兩部分
機(jī)械部分就是所謂的設(shè)備本身
電子部分通常稱為“設(shè)備控制器”或者適配器,其工作速度快,可連接多個(gè)相同類型的設(shè)備。
每種設(shè)備都通過一個(gè)控制器同CPU相連,因此CPU只同控制器溝通,控制器同設(shè)備溝通。12.設(shè)備的構(gòu)造
I/O設(shè)備一般包含機(jī)械與電子兩部分
5113.數(shù)據(jù)傳輸方式
主機(jī)與外設(shè)如何交換數(shù)據(jù),CPU作什么,數(shù)據(jù)傳輸完后如何告知CPU
CPU如何應(yīng)答等。
A.程序直控式
B.中斷方式
C.直接存儲(chǔ)器存取DMA方式
D.通道方式13.數(shù)據(jù)傳輸方式
主機(jī)與外設(shè)如何交換數(shù)據(jù),CPU作什么5214.緩沖技術(shù)
主機(jī)與外設(shè)的速度不匹配,因此需要引入緩沖,以避免快等慢現(xiàn)象。
可以通過硬緩沖(寄存器)和軟緩沖(存儲(chǔ)單元)方式實(shí)現(xiàn)緩沖。
緩沖的形式:單,雙,多,池14.緩沖技術(shù)
主機(jī)與外設(shè)的速度不匹配,因此需要引入緩沖5315.虛擬設(shè)備
采用軟件技術(shù)依靠大容量磁盤來模擬獨(dú)占設(shè)備使其變成共享設(shè)備,即用一種物理設(shè)備模擬另一種物理設(shè)備,稱這樣的設(shè)備為虛擬設(shè)備。
實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的軟硬件條件:
A.大容量磁盤,且與CPU能并行
B.多道程序設(shè)計(jì)15.虛擬設(shè)備
采用軟件技術(shù)依靠大容量磁盤來模擬5416.實(shí)現(xiàn)SPOOLING系統(tǒng)
硬件上:在磁盤上劃分出兩個(gè)區(qū)域,一個(gè)為輸入井(存放多個(gè)作業(yè)全部信息的存儲(chǔ)空間),一個(gè)為輸出井(存放每個(gè)作業(yè)運(yùn)行輸出的存儲(chǔ)空間)
軟件上:需要多道程序設(shè)計(jì)
因此將建立在多道程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的聯(lián)機(jī)外圍設(shè)備同時(shí)操作稱為SPOOLING技術(shù)。16.實(shí)現(xiàn)SPOOLING系統(tǒng)
硬件上:在磁盤上劃分出兩55 將操作系統(tǒng)種實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的軟件功能模塊稱為SPOOLING系統(tǒng)。
功能模塊的三大部分:
A.預(yù)輸入程序輸入機(jī)到輸入井
B.緩輸出程序輸出輸出井中信息
C.井管理程序(包括井管理讀/寫管理程序)請(qǐng)求輸入/輸出設(shè)備工作時(shí),讓井管理讀/寫代替輸入/輸出設(shè)備實(shí)現(xiàn)從輸入井/輸出井中讀取/輸出數(shù)據(jù) 將操作系統(tǒng)種實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的軟件功能模塊稱為SPOOLING56第五章文件管理
1.什么是文件?
具有完整邏輯意義的一組相關(guān)信息的集合稱為文件
2.什么是文件系統(tǒng)?
與文件管理相關(guān)的那部分軟件、被管理的文件以及管理所需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的總體稱為文件系統(tǒng)。
第五章文件管理
573.文件的分類
性質(zhì)和用途:系統(tǒng),用戶,庫
保護(hù)性質(zhì):只讀,讀寫,執(zhí)行,不保護(hù)
保護(hù)期限:臨時(shí),檔案,永久
存取方式:順序存取,隨機(jī)存取
設(shè)備類型:磁盤,磁帶,打印
邏輯結(jié)構(gòu):流式,記錄式
物理結(jié)構(gòu):連續(xù),鏈接,索引
文件內(nèi)容:普通,目錄,特殊
3.文件的分類
性質(zhì)和用途:系統(tǒng),用戶,庫
保護(hù)584.文件的邏輯結(jié)構(gòu)
從用戶角度的組織文件的形式
文件呈現(xiàn)在用戶面前的形式
分類:流式文件記錄文件
5.文件的物理結(jié)構(gòu)
文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),以記錄成組的形式將文件存在輔存上。
分類:順序,鏈接,索引
4.文件的邏輯結(jié)構(gòu)
從用戶角度的組織文件的形式
文件呈596.文件存取方式
A.順序存取按照記錄排列順序
連續(xù)文件,鏈接文件,索引文件
B.隨機(jī)存取以任何次序存放
連續(xù)文件,索引文件
7.磁盤存儲(chǔ)空間管理
A.位示圖
B.空閑區(qū)表
C.空閑塊鏈
6.文件存取方式
A.順序存取按照記錄排列順序
608.文件控制塊FCB
{文件名,文件在輔存中的物理位置,
文件的邏輯結(jié)構(gòu),物理結(jié)構(gòu),存取控制信息,管理信息}
9.文件目錄將多個(gè)文件的FCB集中起來構(gòu)成文件目錄
另外文件目錄以文件的形式存放稱為目錄文件。
一級(jí)目錄,二級(jí),多級(jí)(樹型層次)
二級(jí)以上解決了文件同名沖突
8.文件控制塊FCB
{文件名,文件在輔存中的物理位置,
6110.文件的基本操作
open(Fname,OpenMode)
read(Fname,3,A)
1.通過Fname查找文件目錄,找到文件的FCB指針進(jìn)而得到FCB結(jié)構(gòu)
2.進(jìn)行存取控制驗(yàn)證,是否合法
3.從邏輯地址轉(zhuǎn)化到物理地址
4.啟動(dòng)設(shè)備
10.文件的基本操作
open(Fname,OpenMo6211.文件的使用
文件共享:一個(gè)文件可以被多個(gè)授權(quán)用戶共同使用。
A.多個(gè)可用,一次僅一個(gè)在用
B.多個(gè)用戶同時(shí)使用,最多保證一個(gè)可寫,其他可讀.
實(shí)現(xiàn)共享:
A.同一個(gè)文件的多個(gè)FCB副本
B.連接法(分離法)
11.文件的使用
文件共享:一個(gè)文件可以被多個(gè)授權(quán)用6312.文件的保護(hù)
防止未經(jīng)授權(quán)的用戶使用文件,同時(shí)防止文件主自己錯(cuò)誤使用文件而毀壞文件。
采用的方式:
A.存取控制矩陣用戶X文件—權(quán)限
B.存取控制表(Linux)用戶分組
C.權(quán)限表用戶可使用的文件
D.口令驗(yàn)證機(jī)制
12.文件的保護(hù)
防止未經(jīng)授權(quán)的用戶使用文件,同時(shí)防止文6413.文件的操作
創(chuàng)建
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關(guān)閉
讀/寫13.文件的操作
創(chuàng)建
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關(guān)閉
讀/寫6514.習(xí)題2
A.按記錄存放,則每兩個(gè)記錄間要留出間隙即1000個(gè)記錄,有999個(gè)間隙。則浪費(fèi)
999*0.6/(1000*160/800+999*0.6)
B.每5個(gè)一個(gè)間隙,共200組,199間隙
C.1000*0.6/x-1為間隙個(gè)數(shù)設(shè)為y
y/(1000*160/800+y)<=0.514.習(xí)題2
A.按記錄存放,則每兩個(gè)記錄間要留出間隙即6614.習(xí)題3
1425/250=5余165
1425/500=2余425
則可知在邏輯記錄5中,物理塊2中14.習(xí)題3
1425/250=5余165
1425/5067第6章進(jìn)程間的制約關(guān)系
重要概念:臨界資源,臨界區(qū),同步/互斥,信號(hào)量,死鎖,死鎖的產(chǎn)生的四個(gè)必要條件
重要算法操作:P/V,銀行家算法第6章進(jìn)程間的制約關(guān)系
重要概念:臨界資源,臨界區(qū),同681.進(jìn)程間的制約關(guān)系同步/互斥
進(jìn)程同步:兩個(gè)以上進(jìn)程基于某個(gè)條件來協(xié)調(diào)它們的活動(dòng)
進(jìn)程互斥:若干進(jìn)程要使用同一共享資源時(shí)候,任何時(shí)刻最多允許一個(gè)進(jìn)程使用,其他要使用該資源的進(jìn)程必須等待,直到占用資源的進(jìn)程釋放該資源。1.進(jìn)程間的制約關(guān)系同步/互斥
進(jìn)程同步:兩個(gè)以上進(jìn)程692.臨界資源一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源的
3.臨界區(qū)并發(fā)進(jìn)程中使用臨界資源的程序段
4.臨界區(qū)的執(zhí)行要互斥,并符合準(zhǔn)則
無空等待有空讓進(jìn)
擇一而入算法可行2.臨界資源一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源的
3.臨界705.信號(hào)量用來解決并發(fā)進(jìn)程間同步與互斥的通用方法,通過一個(gè)非負(fù)整型變量外加一個(gè)隊(duì)列與它關(guān)聯(lián)。
需要一個(gè)初值:Vs一個(gè)隊(duì)列:Vq
定義兩種操作:P操作和V操作
P(S):Vs=Vs-1
ifVs<0該進(jìn)程阻塞,進(jìn)入Vq
else繼續(xù)運(yùn)行
V(S):Vs=Vs+1
ifVs<=0喚醒Vq中的一個(gè)進(jìn)程
P/V操作以原語方式執(zhí)行(可用開關(guān)中斷)5.信號(hào)量用來解決并發(fā)進(jìn)程間同步與互斥的通用方法,通過一71根據(jù)P/V操作的特性,可以實(shí)現(xiàn):
6.信號(hào)量+P/V操作保證進(jìn)程間互斥
取信號(hào)量初值為1,使用臨界資源前執(zhí)行P操作,使用完后執(zhí)行V操作
7.實(shí)現(xiàn)同步
注意:有幾個(gè)不同的同步需求就得設(shè)置幾個(gè)信號(hào)量,初值都為1
8.實(shí)現(xiàn)資源分配
資源的個(gè)數(shù)=信號(hào)量的初值根據(jù)P/V操作的特性,可以實(shí)現(xiàn):
6.信號(hào)量+P/V操作保72習(xí)題2:
S=100資源數(shù)量
Enter
while
if有人來則{P(S)登記}
Exit
while
if有人走則{取消登記V(S)}習(xí)題2:
S=100資源數(shù)量
Enter73習(xí)題4:
SB=1表示空緩,SW1=0,SW2=0
R
讀數(shù)P(SB)存數(shù)
if奇數(shù)V(SW1)elseV(SW2)
SW 1
P(SW1)讀數(shù)并打印V(SB)
SW2
P(SW2)讀數(shù)并打印V(SB)習(xí)題4:
SB=1表示空緩,SW1=0,SW2=0
R
74習(xí)題3:
S1=1S2=0S3=0
R
ReadP(S1)InputtoBV(S2)
S
P(S2)ProcessBV(S3)
T
P(S3)GetAndPrintBV(S1)習(xí)題3:
S1=1S2=0S3=0
R
Read75習(xí)題1:S1=0(門開著)S2=1(停著)
司機(jī):
P(S1)啟動(dòng)售票運(yùn)行停車V(S2)
售票員:
P(S2)開門關(guān)門V(S1)習(xí)題1:S1=0(門開著)S2=1(停著)
司機(jī):
769.死鎖兩個(gè)以上的進(jìn)程相互間在等待一種不會(huì)發(fā)生的事情
產(chǎn)生的四個(gè)條件:
互斥條件
占用并等待條件
非剝奪條件
循環(huán)等待條件
問題:如果其中一條不滿足,死鎖會(huì)發(fā)生嗎?9.死鎖兩個(gè)以上的進(jìn)程相互間在等待一種不會(huì)發(fā)生的事情
產(chǎn)7710.如何解決死鎖
A.忽略死鎖
B.預(yù)防死鎖
C.避免死鎖
D.檢測死鎖并恢復(fù)
預(yù)防死鎖的方法:只要能夠破壞死個(gè)必要條件中的一個(gè)即可。
例如SPOOLING破壞獨(dú)占
資源全部分配破壞條件2
資源順序編號(hào),順序申請(qǐng)破壞條件410.如何解決死鎖
A.忽略死鎖
B.預(yù)防死鎖
C.避免死7811.避免死鎖
系統(tǒng)中可能產(chǎn)生死鎖,因此針對(duì)每次資源請(qǐng)求,都要做一次模擬分配,只有不存在死鎖可能才分配。常用銀行家算法解決。
安全狀態(tài):當(dāng)存在一種分配順序能夠保證所有的進(jìn)程得到自己需要的資源并運(yùn)行完畢。
如果不存在則為不安全狀態(tài),不安全狀態(tài)它一定會(huì)導(dǎo)致死鎖嗎?11.避免死鎖
系統(tǒng)中可能產(chǎn)生死鎖,因此針對(duì)每次資源請(qǐng)求7912.習(xí)題7資源總量10
進(jìn)程總量已得
A61
B51
C42
D74
(1):D提出一個(gè)資源請(qǐng)求,問是否安全?
(2):C提出一個(gè)資源請(qǐng)求,問是否安全?12.習(xí)題7資源總量10
進(jìn)程總量已得8013.死鎖的檢測與恢復(fù)
通過查找進(jìn)程間是否有循環(huán)等待的環(huán)路,如有則認(rèn)為出現(xiàn)了死鎖。
出現(xiàn)死鎖后,可以采用如下方法:
A.刪除環(huán)中>=1個(gè)進(jìn)程,釋放資源
B.剝奪進(jìn)程的資源給其他進(jìn)程
C.采用日志法,登記進(jìn)程執(zhí)行的情況,一旦檢測到死鎖,立刻返回死鎖前的步驟13.死鎖的檢測與恢復(fù)
通過查找進(jìn)程間是否有循環(huán)等8114.高級(jí)進(jìn)程通信
低級(jí)通信如P/V操作
高級(jí)通信是系統(tǒng)給用戶的程序接口之一,含有直接和間接通信
直接通信:消息通信
間接通信:信箱通信14.高級(jí)進(jìn)程通信
低級(jí)通信如P/V操作
高級(jí)通信是系統(tǒng)82第七章實(shí)例分析Unix進(jìn)程管理部分:
1.進(jìn)程構(gòu)成:PCB,數(shù)據(jù)段,共享正文段
2.PCB---基本PCB,擴(kuò)充的User–PCB
3.可變優(yōu)先數(shù)調(diào)度法,越小越先調(diào)度第七章實(shí)例分析83Unix存儲(chǔ)管理
1.采用可變分區(qū)管理+對(duì)換技術(shù)
最先適應(yīng)分配空閑區(qū),對(duì)換進(jìn)程的非系統(tǒng)部分(非常駐內(nèi)存);分區(qū)按照地址從小到大排列。
2.請(qǐng)求頁式虛存管理
進(jìn)程邏輯分成:系統(tǒng)區(qū),進(jìn)程控制區(qū),進(jìn)程程序區(qū)。系統(tǒng)區(qū)在系統(tǒng)空間中常駐,另外兩個(gè)非常駐。Unix存儲(chǔ)管理
1.采用可變分區(qū)管理+對(duì)換技術(shù)
84Unix文件管理
1.文件FCB的分解內(nèi)部i節(jié)點(diǎn)+文件目錄項(xiàng),便于文件共享
2.文件系統(tǒng)分成基本文件系統(tǒng)和可裝卸文件子系統(tǒng),通過虛擬文件系統(tǒng)VFS對(duì)所有的進(jìn)程提供實(shí)際文件的統(tǒng)一服務(wù)。
3.文件管理的物理結(jié)構(gòu):固定指針+可變重?cái)?shù)的多級(jí)索引結(jié)構(gòu)Unix文件管理
1.文件FCB的分解內(nèi)部i節(jié)點(diǎn)+文件目85Unix文件管理
4.采用“成組鏈接”法管理磁盤上的空閑塊。
Unix設(shè)備管理
1.設(shè)備編號(hào)主設(shè)備號(hào)—表征設(shè)備的類型,次設(shè)備號(hào)—表征同類設(shè)備中都不同設(shè)備。主設(shè)備號(hào)驅(qū)動(dòng)程序次設(shè)備號(hào)選擇設(shè)備執(zhí)行I/O操作Unix文件管理
4.采用“成組鏈接”法管理磁盤上的空閑塊862.Unix對(duì)緩沖區(qū)管理的特色
設(shè)備緩沖區(qū)隊(duì)列
P206頁習(xí)題4--Unix文件結(jié)構(gòu)解析2.Unix對(duì)緩沖區(qū)管理的特色
設(shè)備緩沖區(qū)隊(duì)列
87DOS操作系統(tǒng)分析
構(gòu)成:引導(dǎo)程序+三個(gè)程序模塊
BOOT
IO.SYS
MSDOS.SYS
COMMAND.COM
觀察P209DOS內(nèi)存分配圖DOS操作系統(tǒng)分析
構(gòu)成:引導(dǎo)程序+三個(gè)程序模塊
BOOT88單用戶單任務(wù)的MSDOS系統(tǒng)
進(jìn)程:程序段,程序段前綴,環(huán)境塊
作業(yè)控制方式:
脫機(jī)作業(yè)控制
聯(lián)機(jī)作業(yè)控制
存儲(chǔ)管理:
靜態(tài)式分區(qū)管理+三種分配算法
四個(gè)存儲(chǔ)區(qū)單用戶單任務(wù)的MSDOS系統(tǒng)
進(jìn)程:程序段,程序段前綴,環(huán)境89文件管理:
從一級(jí)目錄到樹型方式
文件分配表FAT設(shè)備管理:
將字符設(shè)備當(dāng)作文件對(duì)待
文件管理:
從一級(jí)目錄到樹型方式
文件分配表FAT90操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料(專升本)2005-02-18操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料91去年考試題型1.單選題25分,25小題2.填空題20分3.簡答題25分4.綜合題30分,3大題去年考試題型92復(fù)習(xí)的基本要求:
1.按照考試大綱的要點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí),"理解"和"掌握"是非常重要的,"了解"是不能漠視的。
2.課后的習(xí)題要領(lǐng)會(huì)方法
重要的理論和算法會(huì)應(yīng)用。復(fù)習(xí)的基本要求:
1.按照考試大綱的要點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí),"理解93復(fù)習(xí)的方式
1.以分析問題、解決問題、理解理論、掌握方法為主 2.另外強(qiáng)調(diào)重要理論、算法 3.補(bǔ)充習(xí)題復(fù)習(xí)的方式
1.以分析問題、解決問題、理解理論、掌握方94第一章操作系統(tǒng)概述
1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由什么構(gòu)成?
2.誰提出計(jì)算機(jī)硬件的五大結(jié)構(gòu)?五大結(jié)構(gòu)包括哪些?
3.軟件按照功能可以分為哪兩類?
4.操作系統(tǒng)產(chǎn)生的簡單歷程
5.操作系統(tǒng)的雛形是什么?
6.什么是多道程序設(shè)計(jì)?
7.操作系統(tǒng)形成的標(biāo)志是什么?第一章操作系統(tǒng)概述
954.操作系統(tǒng)產(chǎn)生的簡單歷程
純手工->手工批處理->監(jiān)督程序->中斷和多道程序設(shè)計(jì)引入->批處理系統(tǒng)
->OS基本成型
5.操作系統(tǒng)的雛形--批處理監(jiān)督程序
6.多道程序設(shè)計(jì):允許多個(gè)程序(作業(yè))同時(shí)進(jìn)入計(jì)算機(jī)內(nèi)存并啟動(dòng),交替計(jì)算(運(yùn)行)的方法。提升計(jì)算機(jī)使用效率
7.現(xiàn)代操作系統(tǒng)形成的標(biāo)志:多道程序系統(tǒng)的出現(xiàn)4.操作系統(tǒng)產(chǎn)生的簡單歷程
純手工->手工批處理->監(jiān)督程968.操作系統(tǒng)的一種描述
9.操作系統(tǒng)的地位和作用圖解
10.操作系統(tǒng)的功能分解
11.現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征,基本特征
12.操作系統(tǒng)的接口
13.單道/多道批處理操作系統(tǒng)的特點(diǎn)
14.分時(shí)操作系統(tǒng)的概念和特點(diǎn)
15.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的概念和特點(diǎn)
16.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的概念,功能和特點(diǎn)8.操作系統(tǒng)的一種描述
9.操作系統(tǒng)的地位和作用圖解
1978.操作系統(tǒng)是位于計(jì)算機(jī)硬件之上的第一層系統(tǒng)軟件,是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心;它控制和管理計(jì)算機(jī)軟硬件資源,合理、高效、安全地組織計(jì)算機(jī)的工作流程并方便用戶使用計(jì)算機(jī)。
10.操作系統(tǒng)的五大功能
作業(yè)管理-處理機(jī)管理-存儲(chǔ)管理-設(shè)備管理-文件管理
程序和數(shù)據(jù)存放的方式是什么?8.操作系統(tǒng)是位于計(jì)算機(jī)硬件之上的第一層系統(tǒng)軟件,是整個(gè)計(jì)9811.現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征,基本特征
并發(fā)性、共享性、虛擬性、異步性
12.操作系統(tǒng)的接口
操作接口(命令),程序接口(系統(tǒng)調(diào)用)
13.單道/多道批處理操作系統(tǒng)的特點(diǎn)
單獨(dú)自封;多共自封
14.分時(shí)操作系統(tǒng)的概念和特點(diǎn)
多道+分時(shí)技術(shù),多交獨(dú)及
15.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的概念和特點(diǎn)
實(shí)時(shí):限定的時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)
高可靠性+高及時(shí)性11.現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征,基本特征
并發(fā)性、共享性、9916用于管理網(wǎng)絡(luò)通信和共享資源,協(xié)調(diào)各計(jì)算機(jī)上任務(wù)的運(yùn)行,并向用戶提供統(tǒng)一的,有效方便的網(wǎng)絡(luò)接口的程序集合稱為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
功能:網(wǎng)絡(luò)通信,管理資源,提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù),提供網(wǎng)絡(luò)接口
特點(diǎn):自治性,分散性,互聯(lián)性,統(tǒng)一性16用于管理網(wǎng)絡(luò)通信和共享資源,協(xié)調(diào)各計(jì)算機(jī)上任務(wù)的運(yùn)行,100第二章處理機(jī)管理
1.單道程序執(zhí)行的特征{獨(dú)占,順序,再現(xiàn)}
2.多道系統(tǒng)下程序運(yùn)行的特征
{并發(fā),制約(間接/直接),狀態(tài)多變}
3.進(jìn)程的概念和構(gòu)成,進(jìn)程分類
4.PCB結(jié)構(gòu)包含{標(biāo)識(shí),說明,現(xiàn)場,管理}
5.進(jìn)程的特征{動(dòng)態(tài),并發(fā),制約,生命期,可執(zhí)行同一程序}
6.系統(tǒng)進(jìn)程和用戶進(jìn)程關(guān)系
7.進(jìn)程的三種基本狀態(tài)以及變遷過程第二章處理機(jī)管理
1.單道程序執(zhí)行的1018.為了管理進(jìn)程需要哪些控制隊(duì)列?
N個(gè)進(jìn)程,如何分布在上述隊(duì)列中?
各個(gè)隊(duì)列的個(gè)數(shù)是多少?
9.進(jìn)程調(diào)度的任務(wù)是什么?
10.進(jìn)程調(diào)度的算法有哪些?
11.什么是先來先服務(wù)調(diào)度算法?
如何理解先來先服務(wù)?進(jìn)程會(huì)一直占用CPU直到運(yùn)行完畢嗎?
是不是以啟動(dòng)進(jìn)程并到達(dá)就緒隊(duì)列的時(shí)間為準(zhǔn)?還是以每次進(jìn)入就緒隊(duì)列的時(shí)間為準(zhǔn)?8.為了管理進(jìn)程需要哪些控制隊(duì)列?
N個(gè)進(jìn)程,如何分布在10212.什么是時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法?
若時(shí)間片大/小會(huì)怎樣?
時(shí)間片可以小于一個(gè)終端請(qǐng)求受理時(shí)間嗎?
13.什么是優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法?
優(yōu)先級(jí)與優(yōu)先數(shù)的關(guān)系如何?
優(yōu)先數(shù)有靜態(tài)和動(dòng)態(tài),各有什么特點(diǎn)?
系統(tǒng)進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)如何?
I/O約束的進(jìn)程優(yōu)先數(shù)高好還是低好?
UNIX系統(tǒng)采用的是優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法嗎?12.什么是時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法?
若時(shí)間片大/小10314.什么是多級(jí)隊(duì)列調(diào)度算法?
剛創(chuàng)建的進(jìn)程進(jìn)入哪一級(jí)就緒隊(duì)列?
阻塞態(tài)出來的進(jìn)程進(jìn)入哪一級(jí)就緒隊(duì)列?
時(shí)間片滿進(jìn)程哪一級(jí)就緒隊(duì)列?
如果有更高級(jí)別的進(jìn)程在就緒隊(duì)列中,此時(shí)處于運(yùn)行的進(jìn)程會(huì)被搶用CPU嗎?如果會(huì)被搶用CPU的進(jìn)程哪一級(jí)就緒隊(duì)列?
它能保證主機(jī)與外設(shè)的較高利用率嗎?
該算法是否可以改進(jìn)得更合理?
15.進(jìn)程調(diào)度的兩種基本方式是什么?
搶先式,不可搶先式14.什么是多級(jí)隊(duì)列調(diào)度算法?
剛創(chuàng)建的進(jìn)程進(jìn)入哪一10416.為什么需要原語?什么是原語?
用什么方式實(shí)現(xiàn)原語?
17.特權(quán)指令,管態(tài),目態(tài),系統(tǒng)調(diào)用,用戶程序,訪管指令,它們相互關(guān)系如何?
源程序—系統(tǒng)調(diào)用編譯成訪管指令+功能編碼CPU執(zhí)行該指令,產(chǎn)生軟中斷陷入操作系統(tǒng)(目態(tài)到管態(tài))找到響應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用程序入口地址執(zhí)行相應(yīng)功能返回中斷點(diǎn)
(注意:進(jìn)程可能已切換)
18.系統(tǒng)調(diào)用與一般程序調(diào)用的關(guān)系16.為什么需要原語?什么是原語?
用什么方10519.什么是作業(yè)?作業(yè)步?JCB?
20.什么是后備作業(yè)?后備作業(yè)隊(duì)列?
后備作業(yè)是否參與CPU的競爭?
21.什么是作業(yè)調(diào)度?它和進(jìn)程調(diào)度關(guān)系如何?高級(jí)調(diào)度—低級(jí)調(diào)度
22.作業(yè)的生命期經(jīng)歷哪些狀態(tài)?
提交—后備—運(yùn)行—完成
23.作業(yè)調(diào)度的原則
公平—均衡使用資源—高吞吐能力
什么是周轉(zhuǎn)時(shí)間?表征系統(tǒng)吞吐能力
Ti=完成時(shí)間-到達(dá)系統(tǒng)時(shí)間(后備)19.什么是作業(yè)?作業(yè)步?JCB?
20.什么是后備作10624.作業(yè)調(diào)度算法{FIFO,短作業(yè)優(yōu)先,高響應(yīng)比優(yōu)先}的思想和應(yīng)用
25.為什么說高響應(yīng)比優(yōu)先是FIFO和短作業(yè)優(yōu)先的折中?
26.短作業(yè)總能得到最小的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間嗎?如果能條件是什么?
27.處于阻塞態(tài)的進(jìn)程,當(dāng)它所等待事件發(fā)生時(shí)(完成),一定會(huì)變成就緒態(tài)并插入就緒隊(duì)列嗎?24.作業(yè)調(diào)度算法{FIFO,短作業(yè)優(yōu)先,高響應(yīng)比優(yōu)先}的10728.一個(gè)分時(shí)系統(tǒng),允許10個(gè)終端用戶同時(shí)工作,時(shí)間片100ms,對(duì)于用戶的每個(gè)請(qǐng)求,CPU需要300ms進(jìn)行處理,那么一個(gè)用戶提出兩次請(qǐng)求的時(shí)間間隔最少是多少?
29.三個(gè)先后到達(dá)的進(jìn)程A,B,C分別需要24ms,3ms,3ms,如果按照FCFS的方式進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度,請(qǐng)問平均等待時(shí)間是多少?平均等待時(shí)間為平均周轉(zhuǎn)時(shí)間28.一個(gè)分時(shí)系統(tǒng),允許10個(gè)終端用戶同時(shí)工作,時(shí)間片1010830.作業(yè)分析 忽略系統(tǒng)調(diào)用時(shí)間,用三種作業(yè)調(diào)度算法確定作業(yè)調(diào)用順序,并計(jì)算各自的周轉(zhuǎn)時(shí)間和總的周轉(zhuǎn)時(shí)間作業(yè)號(hào)達(dá)到時(shí)間CPU時(shí)間18.81.529.50.839.01.030.作業(yè)分析 忽略系統(tǒng)調(diào)用時(shí)間,用三種作業(yè)調(diào)度算法確定作109FCFS:1->3->2
1 8.8 10.3 1.5
2 9.5 12.1 2.6
3 9.0 11.3 2.3
平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=(1.5+2.6+2.3)/3=32/15
短作業(yè):1->2->3 同F(xiàn)IFO
1 8.8 10.3 1.5
2 9.5 11.1 1.6
3 9.0 12.1 2.1
平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=(1.5+1.6+2.1)/3=26/15FCFS:1->3->2
1 8.8 110高響應(yīng)比:1->3->2
1 8.8 10.3 1.5
2 9.5 12.1 2.6
3 9.0 11.3 2.3
平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=(1.5+2.6+2.3)/3=32/15
作業(yè)1到達(dá)后先執(zhí)行,到了10.3的時(shí)候作業(yè)2和3都已經(jīng)達(dá)到,此時(shí)計(jì)算可知:作業(yè)2響應(yīng)比=0.8/0.8=1
作業(yè)3響應(yīng)比=1.3/1.0=1.3
所以先執(zhí)行作業(yè)3后執(zhí)行作業(yè)2 高響應(yīng)比:1->3->2
1 8.8 11131.總內(nèi)存量100K,進(jìn)程不在內(nèi)存中移動(dòng),內(nèi)存連續(xù)分配;按照FCFS算法調(diào)度作業(yè)和進(jìn)程,請(qǐng)計(jì)算各周轉(zhuǎn)時(shí)間,平均周轉(zhuǎn)時(shí)間(忽略其它時(shí)間)。內(nèi)存分布.作業(yè)到達(dá)CPU時(shí)間內(nèi)存量110.10.715K210.30.570K310.50.450K410.60.420K510.70.210K31.總內(nèi)存量100K,進(jìn)程不在內(nèi)存中移動(dòng),內(nèi)存連續(xù)分配;112作業(yè)到達(dá)CPU裝入開始完成周轉(zhuǎn)110.10.70.7210.30.510.310.811.31.0310.50.411.311.511.91.4410.60.411.311.912.31.7511.311.50.8平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=1.12作業(yè)115k
作業(yè)270k
作業(yè)510k
5k
15k
作業(yè)270k
作業(yè)510k
5k作業(yè)350k
作業(yè)420k
15k
作業(yè)510k
5k作業(yè)到達(dá)CPU裝入開始完成周轉(zhuǎn)110.10.710.110.113第三章存儲(chǔ)管理
1.CPU能否直接訪問內(nèi)存和外存?
2.存儲(chǔ)管理的功能是什么?
3.本章掌握如下線索
基本概念:重定位,碎片,頁,塊,頁表,快表
虛擬存儲(chǔ)器,缺頁中斷
每種存儲(chǔ)管理方法
基本思想,地址映射,優(yōu)缺點(diǎn)
掌握可變分區(qū)的分配和回收,分頁式地址定位,卻頁率計(jì)算第三章存儲(chǔ)管理
1.CPU能1144.一個(gè)程序的生命周期經(jīng)歷了哪些過程
5.什么是地址重定位?它有哪些形式?
6.靜態(tài)重定位的特點(diǎn)是什么?
能在內(nèi)存中移動(dòng)嗎?
重定位需要硬件支持嗎?
在內(nèi)外存的程序相同嗎?
重定位工作是一次性完成嗎?
7.PCB中有沒有程序地址的說明信息?
這個(gè)地址一般稱為起始地址,是否就是程序段的起始地址?
什么是碎片?內(nèi)/外碎片?4.一個(gè)程序的生命周期經(jīng)歷了哪些過程
5.什么是地址重定1158.單一連續(xù)分區(qū)存儲(chǔ)管理
內(nèi)存如何分區(qū)?系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)
用戶區(qū)全部分配給一個(gè)程序嗎?
采用地址重定位的方式是什么?
如何實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的存儲(chǔ)保護(hù)?可以采用一個(gè)界限寄存器法
會(huì)造成內(nèi)存浪費(fèi)嗎?
缺點(diǎn){單道,外部碎片,無法移動(dòng)}
如何運(yùn)行大程序?覆蓋—擴(kuò)充內(nèi)存
如何模擬實(shí)現(xiàn)多任務(wù)?交換技術(shù)8.單一連續(xù)分區(qū)存儲(chǔ)管理
內(nèi)存如何分區(qū)?1169.固定分區(qū)存儲(chǔ)管理
內(nèi)存如何分區(qū)?系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)
用戶區(qū)如何劃分?這種劃分固定嗎?
每個(gè)分區(qū)的管理結(jié)構(gòu)如何安排?
采用地址重定位的方式是什么?
如何實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的存儲(chǔ)保護(hù)?可以采用上下界限寄存器法
會(huì)造成內(nèi)存浪費(fèi)嗎?
缺點(diǎn){內(nèi)/外部碎片,無法移動(dòng)}
采用什么策略將分區(qū)分配給多個(gè)進(jìn)程
針對(duì)多個(gè)隊(duì)列和1個(gè)隊(duì)列兩種情況.9.固定分區(qū)存儲(chǔ)管理
內(nèi)存如何分區(qū)?系統(tǒng)11710.可變分區(qū)存儲(chǔ)管理
內(nèi)存如何分區(qū)?系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)
用戶區(qū)根據(jù)什么劃分?
每個(gè)分區(qū)的管理結(jié)構(gòu)如何安排?
采用地址重定位的方式是什么?
該重定位需要硬件支持嗎?如何映射
產(chǎn)生的空閑塊采用什么方式合并?
空閑區(qū)的分配算法,出發(fā)點(diǎn)是什么?
如何實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的存儲(chǔ)保護(hù)?可以采用上下界限寄存器法
缺點(diǎn){外部碎片,分區(qū)合并耗時(shí)}10.可變分區(qū)存儲(chǔ)管理
內(nèi)存如何分區(qū)?系統(tǒng)11811.分頁式存儲(chǔ)管理(實(shí)存頁模式)
內(nèi)存如何劃分?程序如何劃分?
固定分區(qū)思想+動(dòng)態(tài)重定位技術(shù)
什么是塊?什么是頁?頁表?
內(nèi)存塊表?進(jìn)程頁表?
重定位方式?如何映射?
地址換算公式:
相對(duì)地址/塊長=頁號(hào)
相對(duì)地址%塊長=頁內(nèi)偏移
從二進(jìn)制表示中提取(頁號(hào),偏移)11.分頁式存儲(chǔ)管理(實(shí)存頁模式)
內(nèi)存如何119CPU訪問寄存器和內(nèi)存的速度矛盾導(dǎo)致快表的引入。印證了局部性原理
快表的命中率表征了性能的高低
快表的工作方式快在哪里?
內(nèi)存塊的分配與回收{(diào)存儲(chǔ)分塊法,位圖法,單鏈表法}
特點(diǎn){分塊,不連續(xù)全部裝入,動(dòng)態(tài)重定位}
缺點(diǎn){半頁浪費(fèi),全部裝入}CPU訪問寄存器和內(nèi)存的速度矛盾導(dǎo)致快表的引入。印12012.虛存
解決了內(nèi)存的擴(kuò)充問題,滿足大程序的裝入。
什么是虛擬存儲(chǔ)器?大小如何確定?
什么是虛擬地址空間?
利用虛存思想的管理主要有:虛存頁式,段式,段頁式
需要解決兩個(gè)問題:
如何發(fā)現(xiàn)不再內(nèi)存的信息
內(nèi)存空閑不足無法裝入怎么解決12.虛存
解決了內(nèi)存的擴(kuò)充問題,滿足大程序的裝入。
12113.請(qǐng)求分頁式存儲(chǔ)管理
思想:不要求程序頁全部并連續(xù)地裝入內(nèi)存塊中,其它頁保存在輔存中,需要的時(shí)候通過缺頁中斷載入內(nèi)存中,如果內(nèi)存不夠則產(chǎn)生頁面淘汰以便裝入新的頁。
頁表結(jié)構(gòu)
{頁號(hào),塊號(hào),缺頁中斷位,輔存地址}
通常當(dāng)缺頁中斷位=1的頁在內(nèi)存,否則發(fā)出缺頁中斷,請(qǐng)求載入外存頁
輔存地址:記錄頁在外存的地址13.請(qǐng)求分頁式存儲(chǔ)管理
思想:不要求程序頁全部并連續(xù)地122缺頁中斷處理過程
缺頁中斷同一般的中斷有何區(qū)別?
{缺頁中斷是在執(zhí)行指令中發(fā)出并立即處理,一般則在執(zhí)行完一條指令后才檢測有無中斷;缺頁中斷處理完后仍回到斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行未完成的指令,一般的執(zhí)行下一條指令}
缺頁中斷率=缺頁次數(shù)/總頁數(shù)
影響缺頁率的因素:{分配給程序德內(nèi)存塊數(shù),頁面尺寸,程序?qū)崿F(xiàn)本身}缺頁中斷處理過程
缺頁中斷同一般的中斷有何區(qū)123頁面淘汰算法
內(nèi)存空閑塊不足,必須選擇已分配的內(nèi)存塊,調(diào)出內(nèi)存,才能裝入調(diào)入頁面.
這就是頁面淘汰,它由缺頁中斷引起.
問題:
1.選擇誰?
2.會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)/顛簸現(xiàn)象嗎?
頁面淘汰中可能涉及到頁面保存的問題,因此需要在頁表結(jié)構(gòu)中加入相應(yīng)的管理信息:{引用位,改變位}分別標(biāo)志在某個(gè)時(shí)間段是否被引用,是否被修改頁面淘汰算法
內(nèi)存空閑塊不足,必須選擇已分配的內(nèi)124FIFO先進(jìn)先出
LRU最近最久未用頁面淘汰
LFU最近最少用頁面淘汰
OPT最優(yōu)頁面淘汰
例子:頁面走向4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5在程序頁面為3和4時(shí),分別采用FIFO,LRU算法,計(jì)算缺頁序列和缺頁中斷率。并分析FIFO是否會(huì)產(chǎn)生異?,F(xiàn)象。FIFO先進(jìn)先出
LRU最近最久未用頁面淘汰
LFU最近最少125頁面走向:4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5
FIFO頁面為3時(shí)9/12頁面4時(shí)10/12
4
3
21435552114
3
2
111543215
4321433352243222154321
4
3
2
1444
3554333215432
123456789444
3
2
1
5
43
LRU頁面為3時(shí)10/12頁面為4時(shí)8/12
4
3
21435432154
3
2143543215
4321435432143214354321
4
3
2
1435
4
324321435432
12345678910432111
5
43頁面走向:4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5
126問題1:在請(qǐng)求分頁模式中,分配給程序A的內(nèi)存為M塊,頁面走向共P頁,其中有N個(gè)不同的頁面,初始無任何頁在內(nèi)存中。問無論采用何種算法,卻頁中斷次數(shù)的下界是多少
缺頁中斷次數(shù)的上界是多少?
問題2:實(shí)存頁模式中,塊長2k,如果一個(gè)程序的相對(duì)地址空間為0—5129則分配給該程序的內(nèi)存空間為多少字節(jié)?浪費(fèi)了多少?
問題1:在請(qǐng)求分頁模式中,分配給程序A的內(nèi)存為M塊,頁面走向127問題3:實(shí)存頁模式下,內(nèi)存總量65536字節(jié),塊4k,一程序代碼段長32768字節(jié),數(shù)據(jù)段長16386字節(jié),棧段長15870字節(jié),規(guī)定不允許一個(gè)塊內(nèi)包含兩個(gè)段的內(nèi)容,請(qǐng)問能為該程序分配空間嗎?如果塊長為512字節(jié)呢?
問題4:假定CPU訪問內(nèi)存的時(shí)間為200ns,訪問快表的時(shí)間為40ns,命中率為90%,請(qǐng)問進(jìn)行一次內(nèi)存存取的平均時(shí)間是多少?比純粹采用頁表方式下降了多少?問題3:實(shí)存頁模式下,內(nèi)存總量65536字節(jié),塊4k,一程序128問題5:CPU訪問頁表100ns,快表20ns,希望將一次存取內(nèi)存的平均時(shí)間控制在140ns內(nèi),請(qǐng)問命中率是多少?
問題6:系統(tǒng)內(nèi)存劃分成8塊,塊長4k,某程序虛擬地址空間劃分成16頁,如下表,為列出者不在內(nèi)存。
頁號(hào)塊號(hào)頁號(hào)塊號(hào)計(jì)算如下虛擬地址
0244的絕對(duì)地址
11532041008300
2695
30117問題5:CPU訪問頁表100ns,快表20ns,希望將一次存129問題7:可變分區(qū)中,按地址法組織空閑分區(qū),
大小分別為10k,4k,20k,18k,7k,9k,12k,15k
現(xiàn)依次有三個(gè)請(qǐng)求12k,10k,9k問采用最先適應(yīng),最佳適應(yīng),最壞適應(yīng)該如何分配?
地址法:分區(qū)按照起始地址從小到大排序
尺寸法:分區(qū)按照大小從小到大排序問題7:可變分區(qū)中,按地址法組織空閑分區(qū),
大小分別為10k130第四章設(shè)備管理
1.什么是設(shè)備?舉例說明
2.設(shè)備如何分類?
設(shè)備從屬關(guān)系:系統(tǒng)/用戶設(shè)備
分配特性:獨(dú)占,共享,虛擬
工作特性:輸入/輸出,存儲(chǔ)設(shè)備
3.磁盤基本構(gòu)造
扇區(qū)-磁道-柱面-盤面-盤片-盤片組-磁頭-移動(dòng)臂
扇區(qū)弧長不等但是信息量相等第四章設(shè)備管理
1.什么是設(shè)備?舉例說明
2.設(shè)備131磁盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式:
先柱面0開始,然后磁道0開始,最后扇區(qū)0開始進(jìn)行順序存取。
假定每個(gè)柱面C個(gè)磁道,每個(gè)磁道S個(gè)扇區(qū),如果給定柱面I,磁頭J,扇區(qū)K如何得到磁盤塊號(hào)呢?
B=k+S(J+I*C)
反之可以計(jì)算I,J,K;
令D=S*C,M=B/D,N=B%D
I=M,J=N/S,K=N%S磁盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式:
先柱面0開始,然后磁道0開始,最后扇1324.設(shè)備管理的目標(biāo)
提高外部設(shè)備的利用率
為用戶提供方便統(tǒng)一的使用界面
5.設(shè)備管理的功能
提供一組I/O命令以便用戶程序調(diào)用,并獲得對(duì)外部設(shè)備的使用
進(jìn)行設(shè)備的分配和回收
對(duì)緩沖區(qū)管理
實(shí)現(xiàn)真正的I/O操作4.設(shè)備管理的目標(biāo)
提高外部設(shè)備的利用率
為用戶1336.輸入輸出處理的步驟P91
用戶發(fā)出輸入輸出的I/O請(qǐng)求
I/O管理程序接受請(qǐng)求
調(diào)度設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序完成I/O操作
設(shè)備中斷處理程序處理請(qǐng)求
7.設(shè)備獨(dú)立性:通常用戶不指定特定的設(shè)備,而指定邏輯設(shè)備,使得用戶作業(yè)和物理設(shè)備獨(dú)立開,再通過其他途徑建立邏輯設(shè)備和物理設(shè)備之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這種特性稱為設(shè)備獨(dú)立性6.輸入輸出處理的步驟P91
用戶發(fā)出輸入輸出1348.管理設(shè)備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
設(shè)備控制表DCT
記錄設(shè)備的標(biāo)識(shí),類型,狀態(tài),請(qǐng)求隊(duì)列指針,設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序地址等
系統(tǒng)設(shè)備表SDT
記錄系統(tǒng)所有的設(shè)備的DCT,設(shè)備標(biāo)識(shí),類型等。
控制器控制表COCT
通道控制表CHCT8.管理設(shè)備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
設(shè)備控制表DCT
記錄1359.獨(dú)享設(shè)備一次只允許一個(gè)進(jìn)程使用的設(shè)備(排它性),采用“靜態(tài)分配“
系統(tǒng)對(duì)各種不同類型的設(shè)備進(jìn)行內(nèi)部編號(hào),以便區(qū)分,稱為絕對(duì)號(hào).
用戶使用設(shè)備只考慮使用某種設(shè)備,而不是指定使用哪臺(tái)設(shè)備,所以用戶也可能對(duì)多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行邏輯編號(hào),以便區(qū)分,稱為相對(duì)號(hào)9.獨(dú)享設(shè)備一次只允許一個(gè)進(jìn)程使用的設(shè)備(排它性),采用136P97
系統(tǒng)設(shè)置兩種控制表:設(shè)備類表和設(shè)備表,以便實(shí)現(xiàn)用戶相對(duì)設(shè)備號(hào)和物理絕對(duì)號(hào)的對(duì)應(yīng)。
設(shè)備類表記錄設(shè)備類,總數(shù),可用數(shù),設(shè)備表地址
設(shè)備表記錄絕對(duì)號(hào),狀態(tài),空閑情況,相對(duì)號(hào),使用者等P97
系統(tǒng)設(shè)置兩種控制表:設(shè)備類表和設(shè)備表,以便實(shí)13710.獨(dú)享設(shè)備的分配算法
FCFS優(yōu)先級(jí)高者先服務(wù)
注意:設(shè)備請(qǐng)求隊(duì)列的處理。
系統(tǒng)都是把設(shè)備分配給隊(duì)首進(jìn)程,因此第二種算法需要排序。
另外進(jìn)程使用完設(shè)備后,才從設(shè)備請(qǐng)求隊(duì)列中移出。10.獨(dú)享設(shè)備的分配算法
FCFS優(yōu)先13811.磁盤的一次存取時(shí)間包含三部分
尋道時(shí)間(查找時(shí)間),
延遲時(shí)間(等待時(shí)間),
傳輸時(shí)間
對(duì)于用戶的I/O請(qǐng)求序列,可以調(diào)整的只有查找時(shí)間,決定采用何種策略調(diào)度磁盤請(qǐng)求稱為磁臂調(diào)度
主要的算法有:
FCFS最短查找時(shí)間優(yōu)先
電梯單向掃描11.磁盤的一次存取時(shí)間包含三部分
尋道時(shí)間(139習(xí)題P113
磁盤請(qǐng)求102220240638柱面先后到達(dá),移動(dòng)臂移動(dòng)一個(gè)柱面6ms,分別采用上述四種算法調(diào)度,各花多少查找時(shí)間?起始柱面20。(其中電梯算法先由外向里移動(dòng))習(xí)題P113
磁盤請(qǐng)求102220214012.設(shè)備的構(gòu)造
I/O設(shè)備一般包含機(jī)械與電子兩部分
機(jī)械部分就是所謂的設(shè)備本身
電子部分通常稱為“設(shè)備控制器”或者適配器,其工作速度快,可連接多個(gè)相同類型的設(shè)備。
每種設(shè)備都通過一個(gè)控制器同CPU相連,因此CPU只同控制器溝通,控制器同設(shè)備溝通。12.設(shè)備的構(gòu)造
I/O設(shè)備一般包含機(jī)械與電子兩部分
14113.數(shù)據(jù)傳輸方式
主機(jī)與外設(shè)如何交換數(shù)據(jù),CPU作什么,數(shù)據(jù)傳輸完后如何告知CPU
CPU如何應(yīng)答等。
A.程序直控式
B.中斷方式
C.直接存儲(chǔ)器存取DMA方式
D.通道方式13.數(shù)據(jù)傳輸方式
主機(jī)與外設(shè)如何交換數(shù)據(jù),CPU作什么14214.緩沖技術(shù)
主機(jī)與外設(shè)的速度不匹配,因此需要引入緩沖,以避免快等慢現(xiàn)象。
可以通過硬緩沖(寄存器)和軟緩沖(存儲(chǔ)單元)方式實(shí)現(xiàn)緩沖。
緩沖的形式:單,雙,多,池14.緩沖技術(shù)
主機(jī)與外設(shè)的速度不匹配,因此需要引入緩沖14315.虛擬設(shè)備
采用軟件技術(shù)依靠大容量磁盤來模擬獨(dú)占設(shè)備使其變成共享設(shè)備,即用一種物理設(shè)備模擬另一種物理設(shè)備,稱這樣的設(shè)備為虛擬設(shè)備。
實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的軟硬件條件:
A.大容量磁盤,且與CPU能并行
B.多道程序設(shè)計(jì)15.虛擬設(shè)備
采用軟件技術(shù)依靠大容量磁盤來模擬14416.實(shí)現(xiàn)SPOOLING系統(tǒng)
硬件上:在磁盤上劃分出兩個(gè)區(qū)域,一個(gè)為輸入井(存放多個(gè)作業(yè)全部信息的存儲(chǔ)空間),一個(gè)為輸出井(存放每個(gè)作業(yè)運(yùn)行輸出的存儲(chǔ)空間)
軟件上:需要多道程序設(shè)計(jì)
因此將建立在多道程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的聯(lián)機(jī)外圍設(shè)備同時(shí)操作稱為SPOOLING技術(shù)。16.實(shí)現(xiàn)SPOOLING系統(tǒng)
硬件上:在磁盤上劃分出兩145 將操作系統(tǒng)種實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的軟件功能模塊稱為SPOOLING系統(tǒng)。
功能模塊的三大部分:
A.預(yù)輸入程序輸入機(jī)到輸入井
B.緩輸出程序輸
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