操作系統(tǒng)專升本新課件

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

打開

刪除

關(guān)閉

讀/寫13.文件的操作

創(chuàng)建

打開

刪除

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