公務(wù)員計(jì)算機(jī)類操作系統(tǒng)總復(fù)習(xí)及相關(guān)習(xí)題

第第10頁(yè)本文由jingang520644docWAP端掃瞄體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。操作系統(tǒng)總復(fù)習(xí)及相關(guān)習(xí)題操作系統(tǒng)總復(fù)習(xí)及相關(guān)習(xí)題第一章第一章名詞解釋操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是治理與掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件與軟件資源，有效地組織多道程序運(yùn)行的系統(tǒng)軟件〔或程序集合〕，是用戶及計(jì)算機(jī)之間的接口。引論管態(tài)當(dāng)執(zhí)行操作系統(tǒng)程序時(shí)，處理機(jī)所處的狀態(tài)3目態(tài)當(dāng)執(zhí)行一般用戶程序時(shí)，處理機(jī)所處的狀態(tài)。多道程序設(shè)計(jì)在這種設(shè)計(jì)技術(shù)下，內(nèi)存中能同時(shí)存放多道程序，在治理程序的掌握下交替的執(zhí)行。這些作業(yè)共享CPU與系統(tǒng)中的其他資源。并發(fā)是指兩個(gè)或多個(gè)活動(dòng)在同一給定的時(shí)間間隔中進(jìn)展。它是宏觀上的概念。6并行是指兩個(gè)或多個(gè)活動(dòng)在同一時(shí)刻同時(shí)執(zhí)行的狀況。78序?qū)PU時(shí)間的共享。910系統(tǒng)調(diào)用是用戶在程序中能以“函數(shù)調(diào)用〞形式調(diào)用的、由操作系統(tǒng)供給的子功能的集合。每一個(gè)子功能稱作一條系統(tǒng)調(diào)用命令。它是操作1112并且執(zhí)行。脫機(jī)I/O是指輸入/輸出工作不受主機(jī)直接掌握，而由衛(wèi)星機(jī)特地負(fù)責(zé)完成I/O，主機(jī)特地完成快速計(jì)算任務(wù)，從而二者可以并行操作。聯(lián)機(jī)I/O是指作業(yè)的輸入、調(diào)入內(nèi)存及結(jié)果輸出都在cpu直接掌握下進(jìn)展。資源共享是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的資源被多個(gè)進(jìn)程所功用。例如，多個(gè)進(jìn)程同時(shí)占用內(nèi)存，從而對(duì)內(nèi)存共享；它們并發(fā)執(zhí)行時(shí)對(duì)cpu進(jìn)展共享；各個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行過(guò)程中提出對(duì)文件的讀寫懇求等等。簡(jiǎn)答題什么是操作系統(tǒng)？它的主要功能是什么？答：操作系統(tǒng)是掌握與治理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件與軟件資源，有效地組織多道程序運(yùn)行的系統(tǒng)軟件〔或程序集合〕，是用戶及計(jì)算機(jī)之間的接口。操作系統(tǒng)的主要功能有5個(gè)方面，即存儲(chǔ)治理、處理機(jī)治理、設(shè)備治理、文件治理與用戶接口。推動(dòng)操作系統(tǒng)形成與開展的主要?jiǎng)恿κ鞘裁?？答：推?dòng)操作系統(tǒng)開展的因素很多，主要可歸結(jié)為兩大方面：硬件技術(shù)更與應(yīng)用需求擴(kuò)大伴隨計(jì)算機(jī)器件的更換代與計(jì)算機(jī)體求促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的開展，也促進(jìn)了操作系統(tǒng)的不斷更升級(jí)。操作系統(tǒng)的根本特征是什么？答：操作系統(tǒng)的根本特征是并發(fā)、共享與不確定。并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)活動(dòng)在同一給定的時(shí)間間隔中進(jìn)展；共享是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的資源被多個(gè)進(jìn)程所共用；不確定性是指系統(tǒng)中各種大事發(fā)生挨次的不行推測(cè)性。多道程序與多重處理有何區(qū)分？答：多道程序是作業(yè)之間自動(dòng)調(diào)度執(zhí)行、共享系統(tǒng)資源，并不是真正的同時(shí)執(zhí)行多個(gè)作業(yè)；而多重處理系統(tǒng)配置多個(gè)cpu，能真正術(shù)，而多道程序設(shè)計(jì)上不肯定要求多重處理系統(tǒng)的支持。試說(shuō)明多道程序設(shè)計(jì)與多任務(wù)系統(tǒng)之間的關(guān)系答：多道程序設(shè)計(jì)是利用外設(shè)及cpu能夠并行處理的特性，在主存同時(shí)存放多個(gè)程序，使之在系統(tǒng)中穿插地使用cpu，從而提高系統(tǒng)資源的利用率。而多任務(wù)系統(tǒng)主要指多進(jìn)程穿插使用cpu。多道程序隱含了多任務(wù)處理，但多任務(wù)系統(tǒng)中不肯定有多道程序。由于一個(gè)程序也可以承受多任務(wù)處理機(jī)制。不同類型的操作系統(tǒng)供給不同的功能。假定有如下的應(yīng)用環(huán)境，請(qǐng)你為它們選擇適合的操作系統(tǒng)?！?〕飛機(jī)的導(dǎo)航，〔2〕辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，〔3〕航空訂票系統(tǒng)，〔45〕圖書檢索系統(tǒng)答：〔1〕飛機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)，應(yīng)承受硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)〔2〕辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，應(yīng)34〕簡(jiǎn)單的科學(xué)計(jì)算，應(yīng)承受批處理系統(tǒng)〔5〕圖書檢索系統(tǒng)，應(yīng)承受軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)什么是批處理系統(tǒng)，它有什么特征？答：批處理系統(tǒng)：操作員把用戶提交的作業(yè)分類，把一批作業(yè)編特征是：用戶脫機(jī)使用計(jì)算機(jī)、成批處理、多道程序運(yùn)行。什么是分時(shí)系統(tǒng)，它有什么特征？答：分時(shí)系統(tǒng)：把處理機(jī)的運(yùn)行時(shí)間分成很短的時(shí)間片，按時(shí)間多用戶同時(shí)性、獨(dú)立性。9什么是實(shí)時(shí)系統(tǒng)？它有什么特征？答：低。什么是處理機(jī)的核心態(tài)與用戶態(tài)？為什么要設(shè)置這兩種不同的狀態(tài)？答：當(dāng)執(zhí)行操作系統(tǒng)程序時(shí)，處理機(jī)處于核心態(tài)。它有較高的特從而能對(duì)全部存放器與內(nèi)存進(jìn)展訪問(wèn)，啟動(dòng)i/o操作等。用戶程序是在用戶態(tài)下執(zhí)行，它的權(quán)限較低，只能執(zhí)行指令集中非特權(quán)指令。分〕〔2設(shè)置這兩種不同狀態(tài)的目的是為了保護(hù)操作系統(tǒng)程序〔特別是其內(nèi)核局部〕，防止受到用戶程序的損害。系統(tǒng)調(diào)用及過(guò)程調(diào)用在功能及實(shí)現(xiàn)上有什么一樣點(diǎn)與不同點(diǎn)？答：一樣點(diǎn)：兩者都由程序代碼構(gòu)成，可直接用高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言〔如C,C++與Perl語(yǔ)言〕來(lái)編制；使用方式一樣——以函數(shù)調(diào)行狀態(tài)不同。過(guò)程調(diào)用只能在用戶態(tài)下運(yùn)行，不能進(jìn)入核心態(tài)，而系用，但是在用戶程序中執(zhí)行到系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生異常大事。實(shí)現(xiàn)處理機(jī)狀態(tài)從用戶態(tài)到核心態(tài)的轉(zhuǎn)變，從而進(jìn)入操作系統(tǒng)核心空間去執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用的代碼。試說(shuō)明特權(quán)指令與系統(tǒng)調(diào)用之間的區(qū)分及聯(lián)系。答：特權(quán)指令是一類只能在核心態(tài)下執(zhí)行的機(jī)器指令。而系統(tǒng)調(diào)的子功能，它是操作系統(tǒng)及用戶的編程接口。在用戶程序中可以使用系統(tǒng)調(diào)用來(lái)獲得操作系統(tǒng)效勞，在系統(tǒng)調(diào)用代碼中可以使用特權(quán)指令其次章進(jìn)程與線程名詞解釋1挨次性是指挨次程序所規(guī)定的每個(gè)動(dòng)作都在上個(gè)動(dòng)作完畢后才開場(chǎng)的特性。2封閉性是指只有程序本身的動(dòng)作才能轉(zhuǎn)變程序的運(yùn)行環(huán)境。3可再現(xiàn)性是指程序的執(zhí)行結(jié)果及程序運(yùn)行的速度無(wú)關(guān)。4進(jìn)程程序在并發(fā)環(huán)境中的執(zhí)行過(guò)程。5互斥在規(guī)律上原來(lái)完全獨(dú)立的進(jìn)程，由于競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)資源而產(chǎn)生的相互制約的關(guān)系。同步是指進(jìn)程間共同完成一項(xiàng)任務(wù)時(shí)直接發(fā)生相互作用的關(guān)系。也就是說(shuō)，這些具有伙伴關(guān)系的進(jìn)程在執(zhí)行次序上必需遵循確定的規(guī)律。臨界資源一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源。8臨界區(qū)在每個(gè)進(jìn)程中訪問(wèn)臨界資源的那段程序。9線程線程是進(jìn)程中實(shí)施調(diào)度與分派的根本單位。10管程管程是一種高級(jí)同步機(jī)制，一個(gè)管程定義一個(gè)數(shù)據(jù)構(gòu)造與能為并發(fā)進(jìn)程在其上執(zhí)行的一組操作，這組操作能使進(jìn)程同步與轉(zhuǎn)變管程中的數(shù)據(jù)。進(jìn)程掌握塊進(jìn)程掌握塊是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)識(shí)，它保存了系統(tǒng)治理與掌握進(jìn)程所必需的信息，是進(jìn)程動(dòng)態(tài)特性的集中表現(xiàn)。原語(yǔ)指操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)一些具有特定功能的程序段，這些13就緒態(tài)進(jìn)程已經(jīng)獲得了除cpu之外的全部資源，等待系統(tǒng)安排cpu，一旦獲得cpu，進(jìn)程就可以變?yōu)檫\(yùn)行態(tài)。運(yùn)行態(tài)正在cpu上執(zhí)行的進(jìn)程所處的狀態(tài)。在單cpu系統(tǒng)中，任何時(shí)候最多只能有一個(gè)進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)。堵塞態(tài)又稱等待態(tài)，指正在運(yùn)行的進(jìn)程因等待某個(gè)條件發(fā)生而不能運(yùn)行時(shí)所處的狀態(tài)。處于堵塞態(tài)的進(jìn)程在規(guī)律上是不能運(yùn)行的，即使cpu空閑，它也不能占用cpu16進(jìn)程通信是指進(jìn)程間的信息交換。17同步機(jī)制同步機(jī)構(gòu)是負(fù)責(zé)處理進(jìn)程之間制約關(guān)系的機(jī)制，即操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)解決進(jìn)程之間協(xié)調(diào)工作的 同步關(guān)系〔直接制約關(guān)系〕，以及共享臨界資源的互斥關(guān)系〔間接制約關(guān)系〕的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。簡(jiǎn)答題在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念？答:由于多道程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)共享系統(tǒng)資源，共同打算這些資源的狀態(tài)，因此系統(tǒng)中各程序在執(zhí)行過(guò)程中就消滅了相互制約的關(guān)已不能照實(shí)反映程序并發(fā)執(zhí)行過(guò)程中的這些特征。為此，人們引入了Process〕〞這一概念來(lái)描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行過(guò)程的性質(zhì)。進(jìn)程與程序是兩個(gè)完全不同的概念。然而，進(jìn)程及程序之間存在親熱關(guān)系，進(jìn)程的功能是通過(guò)程序的運(yùn)行得以實(shí)現(xiàn)的，進(jìn)程活動(dòng)的主體是程序。進(jìn)程不能脫離開具體程序而獨(dú)立存在。有人說(shuō)，一個(gè)進(jìn)程是由偽處理機(jī)執(zhí)行的一個(gè)程序，這話對(duì)嗎？為什么？答：對(duì)。由于偽處理機(jī)的概念只有在執(zhí)行時(shí)才存在，它表示多有一個(gè)進(jìn)程占據(jù)處理機(jī)執(zhí)行，而其他并發(fā)進(jìn)程那么處于就緒或等待狀態(tài)。這些并發(fā)進(jìn)程就相當(dāng)于由偽處理機(jī)執(zhí)行的程序。試比較進(jìn)程與程序的區(qū)分答：〔1〕進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，而程序是一個(gè)靜態(tài)的概念，程序是指令的有序集合，無(wú)執(zhí)行含義，進(jìn)程那么強(qiáng)調(diào)執(zhí)行的過(guò)程?！?〕進(jìn)程具有并行特征〔獨(dú)立性、異步性〕，程序那么沒(méi)有?！?〕不同的進(jìn)程可以包含同一個(gè)程序，同一程序在執(zhí)行中也可以產(chǎn)生多個(gè)進(jìn)程。進(jìn)程的根本狀態(tài)有哪些？試描繪進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。答：進(jìn)程至少有三種根本狀態(tài)：運(yùn)行狀態(tài)、就緒狀態(tài)與堵塞狀態(tài)〔或等待狀態(tài)〕。進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換如以以下圖：運(yùn)行態(tài)進(jìn)程調(diào)度時(shí)間片到所需資源得到滿足所需要的資源未被滿足〔如等待I/O〕運(yùn)行態(tài)〔如I/O完成〕運(yùn)行態(tài)并發(fā)進(jìn)程間的制約有哪兩種？引起制約的緣由是什么？約是由并發(fā)進(jìn)程相互共享對(duì)方的私有資源所引起的；間接制約是由競(jìng)爭(zhēng)共有資源而引起的。什么是進(jìn)程間的互斥？什么是進(jìn)程間同步？答：進(jìn)程間的互斥是指：一組并發(fā)進(jìn)程中的一個(gè)或多個(gè)程序段，因共享某一共有資源而導(dǎo)致它們必需以一個(gè)不許穿插執(zhí)行的單位執(zhí)行，即不允許兩個(gè)以上的共享該資源的并發(fā)進(jìn)程同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)。進(jìn)程間的同步是指：異步環(huán)境下的一組并發(fā)進(jìn)程因直接制約相互發(fā)送什么是臨界區(qū)與臨界資源？進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度是什么？每個(gè)進(jìn)程中訪問(wèn)臨界資源的那段程序一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度是：①假設(shè)有假設(shè)干進(jìn)程要求進(jìn)入空閑的臨界區(qū)，一次僅允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入②任何時(shí)候，處于臨界區(qū)內(nèi)的進(jìn)程不行多于一個(gè)。如等待③進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程要在有限的時(shí)間內(nèi)退出，以便讓其他進(jìn)程能準(zhǔn)時(shí)進(jìn)入自己的臨界區(qū)④假設(shè)進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，那么應(yīng)讓出cpu，防止進(jìn)程消滅“忙等〞現(xiàn)象.簡(jiǎn)述信號(hào)量的定義與作用。P，V操作原語(yǔ)是如何定義的？答：信號(hào)量一般是由兩個(gè)成員組成的數(shù)據(jù)構(gòu)造，其中一個(gè)成員是整型變量表示該信號(hào)量的值它及相應(yīng)資源的使用狀況有關(guān)另一個(gè)是指向PCB的指針。當(dāng)多個(gè)進(jìn)程都等待同一信號(hào)量時(shí)，它們就排成一個(gè)隊(duì)列，由信號(hào)量的指針項(xiàng)指出該隊(duì)列的隊(duì)首。分〕〔2信號(hào)量通?？梢院?jiǎn)潔反映出相應(yīng)資源的使用狀況它及PV操作原語(yǔ)一起使用可實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步與互斥。分〕〔1P,V操作原語(yǔ)有如下定義。P(S)挨次執(zhí)行下述兩個(gè)動(dòng)〔1分〕：⑴信號(hào)量的值減1，即S=S-1;⑵假設(shè)S>=0,那么該進(jìn)程連續(xù)執(zhí)行。假設(shè)S<0,那么把該進(jìn)程的狀態(tài)置為堵塞態(tài)，把相應(yīng)的 PCB連入該信號(hào)量隊(duì)列的末尾，并放棄處理機(jī)，進(jìn)展等待〔直到其他進(jìn)程在S上執(zhí)行V操作，把它釋放出來(lái)為止〕。V(S)挨次執(zhí)行下述兩個(gè)動(dòng)作〔1分〕：⑴S值加1，即S=S+1;⑵假設(shè)S>0,那么該進(jìn)程連續(xù)運(yùn)行； 假設(shè)S<=0,那么釋放信號(hào)量隊(duì)列上的第一個(gè)PCB所對(duì)應(yīng)的進(jìn)程〔把堵塞態(tài)改為就緒態(tài)〕,執(zhí)行V操作的進(jìn)程連續(xù)運(yùn)行。什么是線程？它及進(jìn)程有什么關(guān)系？有如下關(guān)系：①一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線程，但至少有一個(gè)線程；而一個(gè)線程只能在一個(gè)進(jìn)程的地址空間內(nèi)活動(dòng)。②資源安排給進(jìn)程，同一進(jìn)程的全部線程共享該進(jìn)程的全部資源。③處理機(jī)分給線程，同步。不同進(jìn)程的線程間要利用消息通信的方法實(shí)現(xiàn)同步。什么是管程？它由哪幾局部組成？有什么根本特性?答：一個(gè)管程定義了一個(gè)數(shù)據(jù)構(gòu)造與能為并發(fā)進(jìn)程在其上執(zhí)行的四個(gè)局部組成，它們是管程名稱、局部及管程的共享數(shù)據(jù)的說(shuō)明、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)展操作的一組過(guò)程與對(duì)該共享數(shù)據(jù)賦初值的語(yǔ)句。管程具有以下特性：①管程內(nèi)部的局部數(shù)據(jù)變量只能被管程內(nèi)定義的過(guò)程所訪問(wèn)能被管程外面聲明的過(guò)程直接訪問(wèn)②進(jìn)程要想進(jìn)入管程管程內(nèi)的某個(gè)過(guò)程③一次只能有一個(gè)進(jìn)程在管程內(nèi)執(zhí)行，而其余調(diào)身能有效地實(shí)現(xiàn)互斥。綜合題1如以以下圖所示的工作模型中，有三個(gè)進(jìn)程p0,p1,p2與三個(gè)緩沖區(qū)B0,B1,B2.進(jìn)程之間借助于相鄰緩沖區(qū)進(jìn)展消息傳遞：每個(gè)進(jìn)程每次從緩沖區(qū)中取一條消息，經(jīng)加工處理后送入另一個(gè)緩沖區(qū)中，三個(gè)緩沖區(qū)分別可存放3,2,2個(gè)消息。初始時(shí)，僅緩沖區(qū)0有一個(gè)消息。試用P、V操作寫出三個(gè)進(jìn)程之間的同步及互斥流程。答：這是一個(gè)生產(chǎn)者/消費(fèi)者26個(gè)信號(hào)量：B0S1,B0S2,B1S1,B1S2,B2S1,B2S2,分別代表B0,B1,B2 中 是 否 有 空 緩 沖 與 有 數(shù) 據(jù) B0S1,B0S2,B1S1,B1S2,B2S2:semaphore;B0S1=2;B0S2=1;B1S1=2;B1S2=0;B2S1=2;B2S2=0; (2’)Cobegin(`6’=2’*3)P0P1P2beginbeginbeginP(B0S2)P(B1S2)P(B2S2)從B0取一個(gè)數(shù)據(jù)從B1取一個(gè)數(shù)據(jù)從B2取一個(gè)數(shù)據(jù)V(B0S2)V(B1S1)V(B2S1)加工加工加工P(B1S1)P(B2S1)P(B0S1)將加工結(jié)果送B1將加工結(jié)果送B2將加工結(jié)果送B0V(B1S2)V(B2S2)V(B0S2)endendendcoend這道題也可以增加互斥信號(hào)量以便P0及P1之間互斥使用B0緩沖區(qū)，P1及P2之間互斥使用B1緩沖區(qū)，P2及P0之間互斥使用B0緩沖區(qū)這里主要描述它們之間的同步關(guān)系假設(shè)考慮互斥共享緩沖區(qū)，請(qǐng)自己加上。2設(shè)用三個(gè)隊(duì)列治理緩沖區(qū)池的使用狀況，分別為空白緩沖隊(duì)列 em，輸入緩沖隊(duì)列in，以及輸出緩沖隊(duì)列out。過(guò)程add_buf(type,numb)與take_buf(type,numb)分別用來(lái)把緩沖區(qū)numb插入type隊(duì)列與從type隊(duì)列中取出緩沖區(qū)numb。試描述進(jìn)程從任一緩沖隊(duì)列中得到一個(gè)緩 沖區(qū)的過(guò)程get_buf(type,numb)與釋放一個(gè)緩沖區(qū)numb進(jìn)入緩沖隊(duì)列的過(guò)程put_buf(type,numb)。答：假定用信號(hào)量s代表任一隊(duì)列的可用緩沖區(qū)個(gè)數(shù)。假定三個(gè)隊(duì)列的初值分別為n1,n2,n3。對(duì)任一隊(duì)列的操作必需互斥。因此再引入一個(gè)互斥使用任一隊(duì)列的信號(hào)量mutex，其初值為1type輸出與空白。(4’)當(dāng)有進(jìn)程期望從任一隊(duì)列取一個(gè)緩沖區(qū)時(shí)，過(guò)程get_buf(type,numb)的動(dòng)作如下：get_buf(type,numb)(`3’)beginp(s)p(mutex)numb=take_buf(type,numb)v(mutex)end當(dāng)有進(jìn)程希望向任一隊(duì)列送一個(gè)緩沖區(qū)時(shí)，過(guò)程put_buf(type,numb)的動(dòng)作如下： put_buf(type,numb)(`3’)beginp(mutex)add_buf(type,numb)v(mutex)v(s)end.3設(shè)有一個(gè)售票廳，可容納100人購(gòu)票。假設(shè)廳內(nèi)缺乏100人那么允許進(jìn)入，進(jìn)入后購(gòu)票，購(gòu)票后退出。假設(shè)廳內(nèi)已有100人，那么在廳外等候。試問(wèn)：1〕購(gòu)票者之間是同步還是互斥？用P、V操作表達(dá)購(gòu)票者的工作過(guò)程。解：1購(gòu)票者之間是互斥關(guān)系(2’)2〕一個(gè)售票廳可容納100人購(gòu)票，說(shuō)明最多允許100個(gè)購(gòu)票者共享售票廳可引入一個(gè)信號(hào)量empty，其初值為100由于購(gòu)票者必需互斥地進(jìn)展購(gòu)票故應(yīng)再設(shè)一個(gè)mutex，其初值為1(4’)用P、V 操作表達(dá)購(gòu)票者的工作過(guò)程如下：(`4’)empty,mutex:semaphore; empty:=100; mutex:=1; beginp(empty)p(mutex)進(jìn)入廳內(nèi)購(gòu)票,購(gòu)票后退出v(empty)v(mutex)end.4某招待全部100個(gè)床位住宿者入住要先登〔在登記表上填寫姓名與床位號(hào)〕．離去時(shí)要注銷登記〔在登記表上刪去姓名與床位號(hào)〕．請(qǐng)給出住宿登記及注銷過(guò)程的算法描述．答：某招待所有100個(gè)床位，為了正確治理，引入一個(gè)信號(hào)量empty代表空床位數(shù)，初值為100；住宿者入住要先登記〔在登記表上填寫姓名與床位號(hào)〕明顯，，登記表是一個(gè)臨界資源，必需互斥訪問(wèn)，引入一個(gè)mutex，其初值為14’)住宿登記及注銷過(guò)程的算法描述如檢查有無(wú)床位申請(qǐng)登記找出一個(gè)空床位將名字登入表中申請(qǐng)退房找出自己的登記項(xiàng)，并刪除該項(xiàng)的登記v(mutex)v(empty)end.5有一個(gè)閱覽室，共有100個(gè)座位。為了很好地利用它，讀者進(jìn)入時(shí)必需PV操作描述進(jìn)程之間表中共有100讀者應(yīng)互斥使用(1’)。為此設(shè)兩個(gè)信號(hào)量：mutex為互斥信號(hào)量，用來(lái)制約各讀者互斥地進(jìn)展登記，其初值為1；empty為同步信號(hào)1002’)。下面用兩個(gè)過(guò)程描述對(duì)表格應(yīng)執(zhí)行的動(dòng)作：登記過(guò)程：(`2’)擦除過(guò)程：(`2’)beginbeginP(empty)P(mutex)P(mutex)找到自己的登記項(xiàng)擦除找到一個(gè)登記項(xiàng)登記V(mutex)V(mutex)V(empty)endend程(1’)?？梢?jiàn)，一個(gè)程序可對(duì)應(yīng)多個(gè)讀者?？稍O(shè)的進(jìn)程數(shù)由讀者數(shù)打算，其動(dòng)作如下：(`2’)begin調(diào)用登記過(guò)程進(jìn)入閱覽室閱讀預(yù)備退出調(diào)用擦除過(guò)程end.6一條河上架設(shè)了由假設(shè)干個(gè)橋墩組成而不能向后退。過(guò)河時(shí)，只要對(duì)岸無(wú)人過(guò)，就可以過(guò)；但不允許河對(duì)的同步算法。解：假設(shè)一座橋由N個(gè)橋墩，也即最多允許有N個(gè)R記錄同時(shí)過(guò)河的人數(shù)(2S1信1，R的初值為用S表示，其初值為1。(2’)同步算法描述如下：proceduregoriverbeginL:P(S1);//為同時(shí)過(guò)河,申請(qǐng)對(duì)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)IfR>NbeginV(S1);gotoL;end//同方向過(guò)河的人站滿橋墩時(shí),重申請(qǐng)計(jì)數(shù)R=R+1;IfR==1P(S);//申請(qǐng)過(guò)河V(S1);//(3P(S1);R=R-1;IfR==0V(S);//假設(shè)已經(jīng)無(wú)同向的人過(guò)河,釋放占用權(quán)V(S1);3end.7在一個(gè)飛機(jī)訂票系統(tǒng)中，多個(gè)用戶共享一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。各用戶可以同時(shí)查詢信以訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。請(qǐng)用P,V操作設(shè)計(jì)一個(gè)同步算法，實(shí)現(xiàn)用戶查詢及有查詢者到來(lái)而使其長(zhǎng)時(shí)間等待。利用信號(hào)量機(jī)制保證其正常執(zhí)行。解：這是典型的讀者——寫者問(wèn)題，查詢信息的用戶是讀者，訂票用2’)變量說(shuō)明：(`2’)計(jì)數(shù)變量rc——正在運(yùn)行的查詢者進(jìn)程數(shù)目，初值為0.信號(hào)量Sw——掌握訂1.Src——互斥使用rc1.S——當(dāng)訂票者到達(dá)時(shí)封鎖后續(xù)的讀進(jìn)程，初值為1.讀者進(jìn)程P(S)P(Src)rc=rc+1if(rc==1)P(Sw)V(Src)V(S)2’)查詢庫(kù)當(dāng)中的信息P(Src)rc=rc-1;if(rc==0)V(Sw)V(Src)(寫者進(jìn)程(`2P(Sw)更數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容V(Sw)V(S)8某車站售票廳，任何時(shí)刻最多可容納20名購(gòu)票者進(jìn)入，當(dāng)售票廳中少于20名購(gòu)票者時(shí)，那么廳外的購(gòu)票者可馬上進(jìn)入，否那么需在外面等待假設(shè)把一個(gè)購(gòu)票者看作一個(gè)進(jìn)程請(qǐng)答復(fù)下列問(wèn)題：(1)用PV操作治理這些并發(fā)進(jìn)程時(shí)，應(yīng)怎樣定義信號(hào)量，寫出信號(hào)量的初值以及信號(hào)量各種取值的含義。(2)依據(jù)所定義的信號(hào)量，把應(yīng)執(zhí)行的PV操作填入下述空格中，以保證進(jìn)程能夠正確地并發(fā)執(zhí)行。COBEGINPROCESSPI(I=1，2，……)begin進(jìn)入售票廳；購(gòu)票；退出；endCOEND(3)假設(shè)欲購(gòu)票者最多為n個(gè)人，寫出信號(hào)量可能的變化范(最大值與最小值)。答：(1)定義一信號(hào)量S，初始值為20。(1’)意義：(`3’=1’*3)S>0S的值表示可連續(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(gòu)票者)S<0|S|的值為等待進(jìn)入售票廳的人數(shù) (2)上空格為 P(S)(2’)；下空格為V(S)(2’)(3)S的最大值為20(1’)；S的最小值為20－n(1’)9在公共汽車上，司機(jī)與售票員各行其職，司機(jī)負(fù)責(zé)開車與到站能開車行使。試用P/V操作實(shí)現(xiàn)司機(jī)及售票員間的同步。解答：semaphoremutex1=0,mutex2=0;(2’)main{cobegindriver汽車正常開車到站停車v(mutex2)3busman{while(true){v(mutex1)售票p(mutex2)開車門上下乘客}}(310并發(fā)問(wèn)題：設(shè)有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)一樣的進(jìn)程p1,p2s1,s2的初值為0，z=2，試問(wèn)p1,p2并發(fā)運(yùn)行完畢后x=?y=?z=?進(jìn)程p1進(jìn)程p2y:=1x:=1y:=y+2x:=x+1v(s1)p(s1)z:=y+1x:=x+yp(s2)v(s2)y:=z+yz:=x+z解答：〔分析過(guò)程略2’)x=5;y=12;z=9試用信號(hào)量機(jī)制來(lái)描述下述前趨圖M1M5M4M2M3M7M6M8

)11解 答 ： 首 先 定 義 信 號(hào) 量S12,S13,S14,S26,S36,S47,S57,S38,S78的初值都為分別表示相對(duì)應(yīng)的進(jìn)程是否完成：(2COBEGIN(`8’=1’*8)ProcessM1:beginV(S12)V(S13)V(S14)endProcessM2:beginP(S12)V(26)endProcessM3:beginP(S13)V(S36)V(S38)endProcessM4:beginP(S14)V(S47)endProcessM5:beginV(S57)endProcessM6:beginP(S26)P(S36)endProcessM7:beginP(S47)P(S57)P(S78)endProcessM8:beginP(S38)P(S78)endCOEND12試用信號(hào)量機(jī)制來(lái)描述下述前趨圖M1M3M2M4M5M6S12,S13,S24,S25,S56,S46,S36的初值都為0，分別表示相對(duì)應(yīng)的進(jìn)程是否完成(2’)：COBEGIN(`6’=1*6)ProcessM1:beginV(S12)V(S13)endProcessM2:P(S12)V(24)V(25)endProcessM3:beginP(S13)V(S36)endProcessM4:beginP(S14)V(S46)endProcessM5:beginP(S25)V(S56)endProcessM6:beginP(S36)P(S46)P(S56)endCOEND13設(shè)系統(tǒng)有三個(gè)并發(fā)進(jìn)程R,C,P，共享一個(gè)能存放n個(gè)數(shù)據(jù)的環(huán)形緩沖區(qū)buf。進(jìn)程R負(fù)責(zé)從輸入設(shè)備上讀數(shù)據(jù)，每讀一個(gè)后把它存放在緩沖區(qū)buf的一個(gè)單元中；進(jìn)程C負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)讀數(shù)據(jù)并進(jìn)展處理，之后將處理結(jié)果再送入緩沖區(qū)的一個(gè)單元中；進(jìn)程P負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)讀進(jìn)程C處理的結(jié)果并打印。請(qǐng)用P、V操互斥信號(hào)量mux，用于掌握三個(gè)進(jìn)程互斥使用緩沖區(qū)，初值為1；再設(shè)三個(gè)同步信號(hào)量，用于掌握對(duì)緩沖區(qū)的空閑數(shù)量與不同數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)的記錄。S0表示緩沖區(qū)空閑個(gè)數(shù)，初值為n；S1表示緩沖區(qū)中輸入數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，初值為0；S2表示緩沖區(qū)中輸出數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，初值為0。(4’)算法描述如下：(`6’=2’*3)進(jìn)程R進(jìn)程C進(jìn)程PL1:L2:L3:P(S0)P(S1)P(S2)P(mux)P(mux)P(mux)讀一個(gè)數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)中取一個(gè)從緩沖區(qū)中讀送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)處理后放回去輸出數(shù)據(jù)V(mux)V(mux)V(mux)V(S1)V(S2)V(S0)打印gotoL1:gotoL2:gotoL3:第三章死鎖名詞解釋1死鎖是指在一個(gè)進(jìn)程集合中的每個(gè)進(jìn)程都在等待僅由該集合中的另一個(gè)進(jìn)程才能引發(fā)的大事而無(wú)限期地僵持下去的局面。2饑餓在系統(tǒng)中，每個(gè)資源占有者都在有限時(shí)間內(nèi)釋放它所占有的資源，但資源中存在某些申請(qǐng)者由于某種緣由卻永久得不到資源的一種錯(cuò)誤現(xiàn)象。3死鎖防止要求進(jìn)程申請(qǐng)資源時(shí)遵循某種協(xié)議，從而打破產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件中的一個(gè)或幾個(gè)，保證系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)入死鎖狀態(tài)。4死鎖防止對(duì)進(jìn)程所發(fā)出的每一個(gè)申請(qǐng)資源命令加以動(dòng)態(tài)地檢查，并依據(jù)檢的平安性。5平安序列針對(duì)當(dāng)前安排狀態(tài)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)至少能夠依次成功地運(yùn)行完畢，這種進(jìn)程序列{p1,p2,…,pn}就是平安序列。簡(jiǎn)答題計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本緣由是什么?死鎖發(fā)生的四個(gè)根本條件是什么？答:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本緣由是：資源有限且操作不當(dāng)。死鎖發(fā)生的四個(gè)根本條件有互斥條件、懇求保持條件〔占有且等待條件〕、非剝奪條件〔不行搶占條件〕與環(huán)路條件〔循環(huán)等待條件〕。簡(jiǎn)述發(fā)生死鎖的四個(gè)必要條件?互斥條件——某個(gè)資源在一段時(shí)間內(nèi)只能由一個(gè)進(jìn)程占有，不能同時(shí)被兩個(gè)及其以上的進(jìn)程占有。占有且等待條件——進(jìn)程至少已經(jīng)占完之后主動(dòng)釋放。循環(huán)等待條件——存在一個(gè)進(jìn)程等待序列{P1,P2…,PnP1等待P2所占有的某個(gè)P2等待所占有的某個(gè)資源，……，而Pn等待P1所占有的某個(gè)資源，從而形成一個(gè)進(jìn)程循環(huán)等待。什么是死鎖？解決死鎖的方法一般有那幾種?答:死鎖是指在一個(gè)進(jìn)程集合中的每個(gè)進(jìn)程都在等待僅由該集合中的另一個(gè)進(jìn)程才能引發(fā)的大事而無(wú)限期地僵持下去的局面。解決死鎖問(wèn)題的一般方法為：死鎖的預(yù)防、死鎖的防止、死鎖的檢測(cè)與恢復(fù)。死鎖預(yù)防的根本思想是什么?死鎖防止的根本思想是什么?答:死鎖預(yù)防的根本思想是:要求進(jìn)程申請(qǐng)資源是遵循某種協(xié)議,從而打破產(chǎn)生思考的四個(gè)必要條件中的一個(gè)或幾個(gè),保證系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)入死鎖狀態(tài).死鎖防止的根本思想是:對(duì)進(jìn)程所發(fā)出的每一個(gè)申請(qǐng)資源命令加以動(dòng)態(tài)地檢查,并依據(jù)檢查結(jié)堅(jiān)打算是否進(jìn)展資源安排.就是說(shuō),在資源安排過(guò)程中假設(shè)推測(cè)有發(fā)生死鎖的可能性,那么加以防止.這種方法的關(guān)鍵是確定資源安排的平安性.什么是死鎖的平安序列?何謂系統(tǒng)是平安的？{P1,P2,…,PN進(jìn)程Pi〔1<=I<=n源加上全部進(jìn)程Pjj<i〕當(dāng)前占有資源之與所滿足，那么{P1,P2,…,PN}為一個(gè)平安序列。“系統(tǒng)是平安的〞是指系統(tǒng)中的全部進(jìn)程能夠依據(jù)某種次序安排資源，并且依次運(yùn)行完畢。即系統(tǒng)中的進(jìn)程處于平安序列中。資源按序安排法為什么能夠預(yù)防死鎖？證明：承受反證法來(lái)證明。假設(shè)存在循環(huán)等待，設(shè)在環(huán)路上的一組進(jìn)程為{P0,P1,P2,…,Pn}，這里Pi等待進(jìn)程Pi+1占有資源等待占有資源Ri,又申請(qǐng)資源Ri+1,從而肯定存在F(i)<F(i+1),該式對(duì)全部的i都成立。于是就有：F(R0)<F(R1)<…<F(Rn)<F(R0)由傳遞性得到：F(R0)<F(R0)明顯，這是不行能的，因而，上述假設(shè)不成立，說(shuō)明不會(huì)消滅循環(huán)等待條件。死鎖與“饑餓〞之間的主要差異是什么?答：死鎖：多個(gè)并發(fā)進(jìn)程相互等待對(duì)方占用的資源而產(chǎn)生的錯(cuò)誤現(xiàn)象。餓死：在系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)承受的資源安排算法不當(dāng)，雖然每個(gè)資源占有者都在有限時(shí)間內(nèi)釋放它所占的資源得不到資源的一種錯(cuò)誤現(xiàn)象。綜合題1設(shè)系統(tǒng)中有三種類型的資源〔A,B,C〕與五個(gè)進(jìn)程〔P1,P2,P3,P4,P5〕,A資源的數(shù)量為17，B資源的數(shù)量為5，C資源的數(shù)量為20。在T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)如表3-9T0時(shí)刻是否為平安狀態(tài)？假設(shè)試，請(qǐng)給出平安序列。②在T0時(shí)刻，假設(shè)進(jìn)程P2懇求資源〔0，3，4〕，能否實(shí)現(xiàn)資源安排？為什么？③在②的根底上，假設(shè)進(jìn)程P4懇求資源〔2，0，1〕，能否實(shí)現(xiàn)資源P1020〕，能否實(shí)現(xiàn)資源安排？為什么?表3-9T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)程最大資源需求量已安排資源數(shù)量系統(tǒng)剩余資源數(shù)量ABCABCABCP1559212233P2536402P34011405P4425204P5424314解：①T0時(shí)刻是平安狀態(tài)，由于存在一個(gè)平安序列{P4,P5,P1,P2,P3}2’)②不能實(shí)現(xiàn)資源安排，由于所剩余的資源數(shù)量不夠。(2’)③可以安排。當(dāng)安排完成后，系統(tǒng)剩余的資源向0，3，2{P4,P5,P1,P2,P3}(3’)④不能安排。假設(shè)安排的話，那么系統(tǒng)剩余的資源向量為〔0，1，2〕，這時(shí)無(wú)法找到一個(gè)平安序列。(3’)2在銀行家算法中，系統(tǒng)有5個(gè)進(jìn)程與3個(gè)資源。假設(shè)消滅以下資源安排狀況：進(jìn)程資源最大懇求已安排資源p07,5,30,1,0p13,2,22,1,0p29,0,23,0,2p32,2,22,1,1p44,3,30,0,2系統(tǒng)剩余資源數(shù)量為(3,2,2)。12〕假設(shè)進(jìn)程依次有如下資源懇求p1:資源懇求Request(1,0,2)?p4:資源懇求Request(3,3,0)?p0:資源懇求Request(0,1,0)?那么系統(tǒng)如1)該系統(tǒng)狀態(tài)是否平安,主要看能否找到一個(gè)進(jìn)程完成序列.假設(shè)能找到,系統(tǒng)只要依據(jù)這個(gè)序列為進(jìn)程安排資源,全部進(jìn)程就都可順當(dāng)完成;假設(shè)找不到,系統(tǒng)狀態(tài)就是不平安的.為此,可先求出進(jìn)程的剩余懇求矩陣.進(jìn)程資源最大需求已安排資源剩余資源懇求P07,5,30,1,07,4,3P13,2,22,1,01,1,2P29,0,23,0,26,0,0P32,2,22,1,10,1,1P44,3,30,0,24,3,1系統(tǒng)剩余資源向量A=(3,2,2)，在進(jìn)程剩余資源懇求矩陣中找，是否有一行，其值都小于或等于A.假設(shè)有，選進(jìn)程P1，滿足它的全部資源懇求，它在有限時(shí)間內(nèi)能釋放全部資源，并標(biāo)記它為完成使系統(tǒng)剩余資源向量A=(5,3,2).之后再重P1,P3,P4,P2,P0(2’)。由此可見(jiàn)，系統(tǒng)狀態(tài)是平安的(2’)。2p1:Request(1,0,21A=(2,2,0),P1的安排向量為(3,1,2)，其剩余向量變?yōu)?0,1,0).(2’)p4:資源懇求Request(3,3,0)時(shí)，由于系統(tǒng)剩余資源向量A=(2,2,0)，明顯不能滿足它的懇求，由于系統(tǒng)剩余資源向量A小于P4的懇求(2’)p0:資源懇求Request(0,1,0A=(2,2,0)，假設(shè)滿足它的懇求，使得系統(tǒng)剩余資源向量A=(2,1,0可以找到一個(gè)進(jìn)程完成序列P1,P4,P0,P4,P2。故可以滿足它的懇求。(2’)3系統(tǒng)有同類資源10個(gè)，進(jìn)程p1、p2與p3需要該類資源的最大數(shù)量分別為8，6，7。它們使用資源的次序與數(shù)量如以以下圖所示。1〕試給出承受銀行家算法安排資源時(shí)，進(jìn)展第5次2那次的申請(qǐng)可以得到最先滿足?給出一個(gè)進(jìn)程完成序列。次序進(jìn)程申請(qǐng)量次序進(jìn)程申請(qǐng)量1P135P222P226P133P347P334P128P22解：1〕計(jì)算第5次安排后進(jìn)程的狀態(tài)與占用資源狀況：(`5’=1’*5)①p1申請(qǐng)37個(gè)②p2申請(qǐng)2個(gè)，滿足〔由于系統(tǒng)的7個(gè)可以使p2運(yùn)行完〕，系統(tǒng)還剩5個(gè)③p3申請(qǐng)4p3等待④p1申請(qǐng)2統(tǒng)還剩5個(gè)可以滿足p1的最大懇求〕，系統(tǒng)還剩3個(gè)⑤p2申請(qǐng)2p1安排5個(gè)后正在運(yùn)行，p2安排2個(gè)后等待安排2個(gè)，p3等待安排4個(gè)，系統(tǒng)還剩3個(gè)。2〕p1接著運(yùn)行，p1申請(qǐng)3個(gè)可滿足(2’)。P18p3喚44p2，滿足它的2個(gè)懇求。系統(tǒng)還剩2個(gè)。P3申請(qǐng)3P2申請(qǐng)2個(gè)，系統(tǒng)滿足它，p2接著運(yùn)行；p2完成，釋放資源，使系統(tǒng)資源變?yōu)?個(gè)。系統(tǒng)喚醒p3，滿足它的資源懇求，最終p3完成，釋放資源，使資源數(shù)量恢復(fù)為10個(gè)。找到的進(jìn)程完成序列為p1,p2,p。(4設(shè)系統(tǒng)中有150個(gè)可用的同類資源。在某時(shí)刻系統(tǒng)中的進(jìn)程已獲平安，請(qǐng)說(shuō)明緣由。進(jìn)程最大需求量當(dāng)前已安排量p17025p26040p36045p4600(1)進(jìn)程p4當(dāng)前懇求25個(gè)資源；(2)之后p4又提出35150–25–40–45=40(2(1)可以滿足(2’)，假定先分配p4的25個(gè)資源，系統(tǒng)還剩15個(gè)。將這15個(gè)資源可先安排給p3，p3到達(dá)最大懇求，釋放60個(gè)；之后可以安排給其他任何p2懇求的25個(gè)資p4再提出35個(gè)資源懇求時(shí)，系統(tǒng)還剩15，明顯不能滿足它的懇求，讓其堵塞等待。(25系統(tǒng)中有五個(gè)進(jìn)程，分別為p1\p2\p3\p4\p5，四類資源分別為r1\r2\r3\r4。某一時(shí)刻，系統(tǒng)剩余資源向量A=(1，2，3，0)?！?〕用銀行家算法試推斷系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)是否平安？〔2〕當(dāng)進(jìn)程p3提出對(duì)資源r3的剩余懇求時(shí)，能否滿足她？〔3〕系統(tǒng)初始配置的各類資源分別為多少？1?1?MAX=?2??0?0??1?0?NEED=?1??0?0?212?750??356??852?636??27220?0??2??0?622??05120?1?，?1??0?0?012?000??144??632?014??解答：系統(tǒng)剩余資源向量A=(1,2,3,0)剩余資源懇求矩陣:(2’)具體步驟省略。由于系統(tǒng)存在一個(gè)進(jìn)程完成的平安序列P1\P3\P4\P2\P5(2’)，故系統(tǒng)狀態(tài)是平安的(2(2)進(jìn)程P3提出對(duì)資源R3的剩余懇求為A=(1,2,3,0P3一個(gè)資源時(shí)，系統(tǒng)剩余資源向量A=(1,2,2,0)。由此可見(jiàn)，仍舊可以找到一個(gè)及(1)一樣的平安P33(3)系統(tǒng)初始配置的各類資源分別為(3,9,12,12)。(1’)第四章調(diào)度名詞解釋1作業(yè)用戶在一次上機(jī)過(guò)程中要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所做工作的集合。2周轉(zhuǎn)時(shí)間是指從作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)開場(chǎng)，到作業(yè)退出系統(tǒng)所經(jīng)受的時(shí)間。3響應(yīng)時(shí)間是分時(shí)系統(tǒng)的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)，指從用戶輸入命令到系統(tǒng)對(duì)命令開場(chǎng)執(zhí)行與顯示所需要的時(shí)間。作業(yè)調(diào)度作業(yè)調(diào)度的主要任務(wù)是完成作業(yè)從后備狀態(tài)到執(zhí)行狀態(tài)與從執(zhí)行狀態(tài)到完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。進(jìn)程調(diào)度也稱低級(jí)調(diào)度程序，它完成進(jìn)程從就緒狀態(tài)到運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)化。實(shí)際上，進(jìn)程調(diào)度完成一臺(tái)物理的cpu轉(zhuǎn)變成多臺(tái)虛擬〔或規(guī)律〕的cpu的工作。交換調(diào)度是基于系統(tǒng)確定的某個(gè)策略，將主存中處于等待狀態(tài)或就緒狀態(tài)主存緊急與提高主存的利用效率。剝奪式調(diào)度當(dāng)一個(gè)進(jìn)程正在執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)基于某種策略強(qiáng)行將處理機(jī)從占有者進(jìn)程剝奪而安排給另一個(gè)進(jìn)程的調(diào)度。這種調(diào)度方式系統(tǒng)開銷大，但系統(tǒng)能準(zhǔn)時(shí)響應(yīng)懇求。8非剝奪式調(diào)度系統(tǒng)一旦把處理機(jī)安排給某個(gè)進(jìn)程之后，該進(jìn)程始終運(yùn)行下去，直到該進(jìn)程完成或因等待某系統(tǒng)開銷小，但系統(tǒng)性能不夠好。簡(jiǎn)答題1作業(yè)由哪幾局部組成？各有什么功能？答：作業(yè)由三局部組理工作，作業(yè)說(shuō)明書那么表達(dá)用戶的掌握意圖。2試比較作業(yè)與進(jìn)程的區(qū)分答：一個(gè)進(jìn)程是一個(gè)程序?qū)δ硞€(gè)數(shù)據(jù)集的執(zhí)行過(guò)程，是安排資源作業(yè)完成4個(gè)階段。而進(jìn)程是已提交完畢的程序所執(zhí)行過(guò)程的描述，是資源安排的根本單位。其主要區(qū)分關(guān)系如下：〔1〕作業(yè)是用戶向計(jì)算機(jī)提交任務(wù)的任務(wù)實(shí)體。在用戶向計(jì)算機(jī)提交作業(yè)之后，系統(tǒng)將它放入外存中的作業(yè)等待隊(duì)列中等待執(zhí)行。而進(jìn)程那么是完成用只要它被創(chuàng)立，總有相應(yīng)的局部存在內(nèi)存中。〔2〕一個(gè)作業(yè)可由多個(gè)進(jìn)程組成。且必需至少由一個(gè)進(jìn)城組成，但反過(guò)來(lái)不成立。〔3〕作業(yè)的概念主要用在批處理系統(tǒng)中。像UNIX這樣的分時(shí)系統(tǒng)中，統(tǒng)中。高級(jí)調(diào)度及低級(jí)調(diào)度的主要功能是什么？為什么要引入中級(jí)調(diào)度？答:高級(jí)調(diào)度的主要功能是依據(jù)肯定的算法,從輸入的一批作業(yè)中選出假設(shè)干作業(yè),安排必要的資源,如內(nèi)存、外設(shè)等，為它建立相應(yīng)的用戶作業(yè)進(jìn)程與為其效勞的系統(tǒng)進(jìn)程〔如輸入/輸出進(jìn)程〕，最終把它們的程序與數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存，等待進(jìn)程調(diào)度程序?qū)ζ鋱?zhí)行調(diào)度，并在作業(yè)完成后做善后處理工作。低級(jí)調(diào)度的主要功能是依據(jù)肯定的算法將cpu分派給就緒隊(duì)列中的一個(gè)進(jìn)程。為了使內(nèi)存中同時(shí)存放削減多道程序的數(shù)目，為此設(shè)立了中級(jí)調(diào)度.處理機(jī)調(diào)度一般分為哪三級(jí)？其中哪一級(jí)調(diào)度必不行少？為什么？低級(jí)調(diào)度〔進(jìn)程調(diào)度〕。其中進(jìn)程調(diào)度必不行少。進(jìn)程只有在得到CPU之后才能真正活動(dòng)起來(lái)，全部就緒進(jìn)程經(jīng)由進(jìn)程調(diào)度才能獲得CPUCPU轉(zhuǎn)變成多臺(tái)虛擬機(jī)〔或規(guī)律〕的CPU的工作，進(jìn)程調(diào)度的實(shí)現(xiàn)策略往往打算了操作系統(tǒng)的類型，其算法優(yōu)劣直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。作業(yè)調(diào)度及進(jìn)程調(diào)度之間有什么差異？二者間如何協(xié)調(diào)工作？答：作業(yè)調(diào)度及進(jìn)程調(diào)度之間的差異主要是：作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)實(shí)際地安排給所選擇的進(jìn)程，使之真正活動(dòng)起來(lái)。另外，進(jìn)程調(diào)度相當(dāng)頻繁，而作業(yè)調(diào)度執(zhí)行的次數(shù)一般很少。作業(yè)調(diào)度從外存的后背就緒隊(duì)列。進(jìn)程調(diào)度從就緒隊(duì)列中選出一個(gè)進(jìn)程來(lái)，并把它的狀態(tài)改為運(yùn)行態(tài)，把cpu安排給它。當(dāng)運(yùn)行進(jìn)程要等待某一大事時(shí)，就讓出cpu，進(jìn)入相應(yīng)的堵塞隊(duì)列，并進(jìn)展進(jìn)程調(diào)度。運(yùn)行進(jìn)程完成后，由作業(yè)調(diào)度進(jìn)展善后處理工作。綜合題假定在單CPU條件下要執(zhí)行的作業(yè)如下表所示。表作業(yè)列表作業(yè)運(yùn)行時(shí)間優(yōu)先級(jí)1103211323414552作業(yè)到來(lái)的時(shí)間是按作業(yè)編號(hào)挨次進(jìn)展的〔即后面作業(yè)依次比前一個(gè)作業(yè)遲到一個(gè)時(shí)間單位〕。①用一個(gè)執(zhí)行時(shí)間圖描述使用非搶占式周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少?平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？③對(duì)于該算法，各個(gè)作業(yè)的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？解：⑴非搶占式優(yōu)先級(jí)J103’)⑵與⑶非搶占式優(yōu)先級(jí)(`7’=1’*7)JOBtstrJ1010J211J322J431J54510J411J313J5J21819te1019131118T101811814TW在一個(gè)有兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)中，作業(yè)調(diào)度承受短作業(yè)優(yōu)先4-9所示。表4-9作業(yè)列表作業(yè)名到達(dá)時(shí)間預(yù)估量時(shí)間〔分鐘〕優(yōu)先數(shù)A8:004010B8:20305C8:30508D8:502012中給出的作業(yè)優(yōu)先數(shù)即為相應(yīng)進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)。其數(shù)值越小，優(yōu)先級(jí)越高。要求：①列出全部作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存的時(shí)間及完畢時(shí)間。②計(jì)算平均周轉(zhuǎn)時(shí)間與平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。解：①DCBA8:00(4’)②(`6’=1’*6)JOBtsA8:00B8:20C8:30D8:508:208:308:509:1010:0010:20tsr8:008:209:108:50te9:108:5010:0010:20T70309090TW有A、B、C、D、E，共5個(gè)待運(yùn)行作業(yè)，各自估量的運(yùn)行時(shí)間為9，6，3，5，x。試問(wèn)承受哪種運(yùn)行次序使得平均響應(yīng)時(shí)間為最短？〔答案依靠于x〕解答：由于短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法可以使為最短。(下面對(duì)x的取值進(jìn)展?fàn)幷摚?`5’=1’*5)當(dāng)0<x<=3行挨次應(yīng)為E(x),C(3),D(5),B(6),A(9);當(dāng)3<x<5序應(yīng)為C(3),E(x),D(5),B(6),A(9);當(dāng)5<=x<=6時(shí)，作業(yè)的運(yùn)行順序應(yīng)為C(3),D(5),E(x),B(6),A(9);當(dāng)6<x<=9時(shí)，作業(yè)的運(yùn)行挨次應(yīng)為 C(3),D(5),B(6),E(x),A(9);當(dāng) x>9，作業(yè)的運(yùn)行挨次應(yīng)為C(3),D(5),B(6),A(9),E(x)4有一個(gè)具有如下作業(yè)流的批處理處理系度算法。下表給出的是作業(yè)序列與相應(yīng)進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)，優(yōu)先數(shù)越小優(yōu)先級(jí)越高。作業(yè)名到達(dá)時(shí)間估量運(yùn)行時(shí)間/min優(yōu)先數(shù)18:0040428:2030238:3050348:50205(1)列出全部作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間及完成時(shí)間(2)計(jì)算作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間與平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間解答：(1)作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間及完畢時(shí)間如下所示：(`4’=1’*4)作業(yè)名進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間完畢時(shí)間18:009:1028:208:5039:1010:0048:5010:20(2)各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間為：(`4’=1’*4)作業(yè)A：9:10–8:00=70min作業(yè)B：8:50–8:20=30min作業(yè)C：10:00–8:30=90min作業(yè)D：10:20–8:50=90min作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為：(70+30+90+90)/4=70min(1’)作業(yè)的平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為：(70/40+30/30+90/50+90/20)/4=2.26min(1’)第五章存儲(chǔ)治理名詞解釋1物理地址內(nèi)存中各存儲(chǔ)單元的地址由統(tǒng)一的基地址挨次編址，這種地址稱為物理地址。規(guī)律地址用戶程序經(jīng)編譯之后的每個(gè)目標(biāo)模塊都以 0為基地址挨次編址，這種地址稱為規(guī)律地址。規(guī)律地址空間由程序中規(guī)律地址組成的地址范圍叫做規(guī)律地址空間。4物理地址空間由內(nèi)存中的一系列存儲(chǔ)單元所限定的地址范圍稱作內(nèi)存空間。5重定位把規(guī)律地址轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)存物理地址的過(guò)程叫做重定位。6靜態(tài)重定位在目標(biāo)程序裝入內(nèi)存時(shí)所進(jìn)展的重定位。7動(dòng)態(tài)重定位在程序執(zhí)行期間，每次訪問(wèn)內(nèi)存之前進(jìn)展的重定位。8內(nèi)部碎固定分區(qū)法會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部碎片。9外部碎片在全局部區(qū)之外產(chǎn)生的碎片稱作外部碎片，如在動(dòng)態(tài)分區(qū)法實(shí)施過(guò)程中消滅的越來(lái)越多的小空閑塊，由于它們太小，無(wú)法裝入一個(gè)小進(jìn)程，因而被鋪張掉。分區(qū)稱作“碎片〞。緊縮移動(dòng)某些已分區(qū)的內(nèi)容，使全部作業(yè)的分區(qū)緊挨在一起，而把空閑區(qū)留在另一端，這種技術(shù)稱為緊縮?？芍囟ㄎ坏刂樊?dāng)含有它的程序被重定位時(shí)，將隨之被調(diào)整的一種地址。固定分區(qū)法內(nèi)存中分區(qū)的個(gè)數(shù)固定不變，各個(gè)分區(qū)的大小也固定不變，但不同分區(qū)的大小可以不同，每個(gè)分區(qū)只可裝入一道作業(yè)。動(dòng)態(tài)分區(qū)法各個(gè)分區(qū)是在相應(yīng)作業(yè)要求進(jìn)入內(nèi)存時(shí)才建立的，使其大小恰好適應(yīng)作業(yè)的大小。可再入代碼也稱純代碼，是指那些在其執(zhí)行過(guò)程本身不做任何修改的代碼，通常由指令與常數(shù)組成。虛擬存儲(chǔ)器虛擬存儲(chǔ)器是用戶能作為可編程內(nèi)存對(duì)待的虛擬存儲(chǔ)空間，在這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了用戶規(guī)律存儲(chǔ)器及物理存儲(chǔ)器的別離，它是操作系統(tǒng)給用戶供給的一個(gè)比真實(shí)內(nèi)存空間大得多的地址空間。抖動(dòng)頁(yè)面抖動(dòng)是系統(tǒng)中頻繁進(jìn)展頁(yè)面置換的現(xiàn)象。即假設(shè)一個(gè)進(jìn)程沒(méi)有肯定數(shù)量的內(nèi)存塊，它很快就發(fā)生缺頁(yè)此時(shí)它必需淘汰某頁(yè)。由于全部這些頁(yè)面都正在使用，所以剛被淘汰出去 的頁(yè)很快又被訪問(wèn)，因而要把它重調(diào)入?？墒钦{(diào)入不久又再被淘汰出去，這樣再訪問(wèn)再調(diào)入如此反復(fù)使得整個(gè)系統(tǒng)的頁(yè)面替換格外頻繁以致大局部機(jī)器時(shí)間都用在來(lái)回進(jìn)展的頁(yè)面調(diào)度上只有一小局部時(shí)間用于進(jìn)程的實(shí)際運(yùn)算方面。18工作集工作集是一個(gè)進(jìn)程在某一小段時(shí)間內(nèi)訪問(wèn)頁(yè)面的集合。利用工作集模型可防止抖動(dòng)，也可以進(jìn)展頁(yè)面置換。程序局部性原理在相對(duì)短的一段時(shí)間內(nèi)，進(jìn)程集中在一組子程序或循環(huán)中之行，導(dǎo)致全部的存儲(chǔ)器訪問(wèn)局限于進(jìn)程地址空間的一個(gè)固定子集象就叫做程序局部性原理。快表的，因此cpu存取一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)要訪問(wèn)兩次主存。這樣使計(jì)算機(jī)的處理速度降低約一倍。為了提高地址變換速度，在地址變換機(jī)構(gòu)中增設(shè)一個(gè)具有并行查找力量的高速緩沖存儲(chǔ)器，用以存放當(dāng)前訪問(wèn)的頁(yè)表項(xiàng)。這樣的高速緩沖存儲(chǔ)器就是快表。交換交換系統(tǒng)指系統(tǒng)依據(jù)需要把主存中臨時(shí)不運(yùn)行的某個(gè)〔或某些〕應(yīng)的主存區(qū)，并使其投入運(yùn)行。22換頁(yè)指系統(tǒng)依據(jù)某種策略選擇某頁(yè)出主存，將某頁(yè)調(diào)入主存的過(guò)程。23實(shí)存實(shí)存是指計(jì)算機(jī)配置的物理存儲(chǔ)器，它直接向cpu供給程序與數(shù)據(jù)。24虛存虛存是指系統(tǒng)向用戶程序供給的編程空間，其大小由cpu的地址長(zhǎng)度打算。簡(jiǎn)答題解釋固定分區(qū)法與動(dòng)態(tài)分區(qū)法的根本原理。答：固定分區(qū)法——內(nèi)存中分區(qū)的個(gè)數(shù)固定不變，各個(gè)分區(qū)的大作業(yè)。動(dòng)態(tài)分區(qū)法——各個(gè)分區(qū)是在相應(yīng)作業(yè)要進(jìn)入內(nèi)存時(shí)才建立的，使其大小恰好適應(yīng)作業(yè)的大小。說(shuō)明內(nèi)部碎片與外部碎片的不同之處答：內(nèi)存中消滅的其容量太小、無(wú)法被利用的小分區(qū)稱作碎片。內(nèi)部碎片與外部碎片消滅的位置不同。內(nèi)部碎片消滅在一個(gè)分區(qū)的片消滅在全局部區(qū)之外，是增的小分區(qū)，如在動(dòng)態(tài)分區(qū)法實(shí)施過(guò)程中會(huì)消滅外部碎片。動(dòng)態(tài)重定位分區(qū)治理方式中如何實(shí)現(xiàn)虛-實(shí)地址映射？答：作業(yè)裝入內(nèi)存時(shí)，是將該用戶的程序與數(shù)據(jù)原封不動(dòng)地裝入到內(nèi)存中。當(dāng)調(diào)度該進(jìn)程在cpu上執(zhí)行時(shí)，操作系統(tǒng)就自動(dòng)將該進(jìn)程在內(nèi)存的起始地址裝入基址存放器，將進(jìn)程的大小裝入限長(zhǎng)存那么發(fā)出相應(yīng)中斷，進(jìn)展處理。什么是虛擬存儲(chǔ)器？它有哪些根本特征？答:虛擬存儲(chǔ)器是用戶能作為可編址內(nèi)存對(duì)待的虛擬存儲(chǔ)空間,在這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了用戶規(guī)律存儲(chǔ)器及物理存儲(chǔ)器的別離,它是操作系統(tǒng)給用戶供給的一個(gè)比真實(shí)內(nèi)存空間大得多的地址空間。虛擬存儲(chǔ)器的根本特征是:虛擬擴(kuò)大——不是物理上,而是規(guī)律上擴(kuò)大了內(nèi)存容量;局部裝入——每個(gè)作業(yè)不是全部一次性地裝入內(nèi)存,而是只裝入一局部;離散安排——不必占用連續(xù)的內(nèi)存空間,而是〞見(jiàn)縫插針〞;屢次對(duì)換——所需的全部程序與數(shù)據(jù)要分成屢次調(diào)入內(nèi)存。引入虛擬存儲(chǔ)器后，除了獲得主存“擴(kuò)大〞的好處，還有什么好處？答：引入虛存后，程序的地址空間都是虛地址的集合，只有在程序運(yùn)行中通過(guò)硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)與操作系統(tǒng)的相應(yīng)軟件，才能將虛地址變換成主存的實(shí)地址，這將為主存的安排帶來(lái)更大的敏捷性。另外，虛、實(shí)地址分開，用戶程序不能干擾實(shí)地址的生成，從而實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)器的保護(hù)。什么是分頁(yè)？什么是分段？二者有何主要區(qū)分？答：分頁(yè)是由系統(tǒng)將一個(gè)進(jìn)程的規(guī)律地址空間劃分成假設(shè)干大小相等的局部，每一局部稱做一個(gè)頁(yè)面。分段是用戶依據(jù)作業(yè)的規(guī)律關(guān)系進(jìn)展自然劃7在分頁(yè)系統(tǒng)中頁(yè)面大小由誰(shuí)打算？頁(yè)表的作用是什么？如何將規(guī)律地址轉(zhuǎn)換成物理地址？答:在分頁(yè)系統(tǒng)中頁(yè)面大小由硬件打算。頁(yè)表的作用是:實(shí)用頁(yè)號(hào)P去檢索頁(yè)表，從頁(yè)表中得到該頁(yè)的物理塊號(hào)，把它裝入物理地址存放器中。同時(shí)，將頁(yè)內(nèi)地址d直接送入物理地址存放器的的實(shí)際訪問(wèn)內(nèi)存地址，從而完成了從規(guī)律地址到物理地址的轉(zhuǎn)換。什么是belady現(xiàn)象？答：belady現(xiàn)象是指在使用FIFO算法進(jìn)展內(nèi)存頁(yè)面置換時(shí)，在未給進(jìn)程或作業(yè)安排足它所要求的全部頁(yè)面的狀況下，有時(shí)消滅的安排的頁(yè)面數(shù)增多，缺頁(yè)次數(shù)發(fā)而增加的驚異現(xiàn)象。懇求分頁(yè)技術(shù)的根本思想是什么？它及簡(jiǎn)潔分頁(yè)技術(shù)之間有何根本區(qū)分？答：懇求分頁(yè)技術(shù)的根本思想是：當(dāng)一個(gè)進(jìn)程的局部頁(yè)面在內(nèi)存許增加程序的道數(shù)。懇求分頁(yè)技術(shù)是在簡(jiǎn)潔分頁(yè)技術(shù)根底上開展起來(lái)并未供給虛擬存儲(chǔ)器。為什么分段技術(shù)比分頁(yè)技術(shù)更簡(jiǎn)潔實(shí)現(xiàn)程序或數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)？立的兩組或多組信息，各有不同的使用方式與存取權(quán)限，因而，對(duì)分頁(yè)難以進(jìn)展共享與保護(hù)。何謂工作集？它有什么作用？工作集模型可防止抖動(dòng)，也可以進(jìn)展頁(yè)面置換。什么是頁(yè)面抖動(dòng)？系統(tǒng)怎樣檢測(cè)是否消滅抖動(dòng)？一旦檢測(cè)到抖動(dòng)？系統(tǒng)如何消退它？答：頁(yè)面抖動(dòng)是系統(tǒng)頻繁進(jìn)展頁(yè)面置換的現(xiàn)象。整個(gè)系統(tǒng)的頁(yè)面替換格外頻繁，以致大局部機(jī)器時(shí)間都用在來(lái)回進(jìn)展的頁(yè)面調(diào)度上，只有一小局部時(shí)間用于進(jìn)程的實(shí)際運(yùn)算方面。操作系統(tǒng)監(jiān)視每個(gè)進(jìn)程的工作集，并給它安排工作集所需的內(nèi)存塊。假設(shè)有足夠多的額外塊，就可以裝入并啟動(dòng)另外的進(jìn)程。假設(shè)工作集增大了，超出可用塊量，將消滅抖動(dòng)，由于某些進(jìn)程得不到足夠的內(nèi)存塊。一旦檢測(cè)到抖動(dòng)，操作系統(tǒng)要選擇一個(gè)進(jìn)程讓它掛起，把它的頁(yè)面寫出去，把開場(chǎng)執(zhí)行。綜合題1考慮下面頁(yè)面走向：1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量分別為3時(shí)，試問(wèn)LRU,FIFO,OPT內(nèi)存最初都是空的，凡第 1次用到的頁(yè)面都產(chǎn)生一次缺頁(yè)〕 答：LRU1234215621237632123611144455511177722222222211122222666111633333666633333333××××××××××××××(2’)FIFO1234215621237632123611144446666333322226222211122227777111133335551111666663××××××××××××××××(2’)OPT12342156212376321236111111111113333333332222222222277722222344456666666661116×××××××××××(2’)內(nèi)存塊數(shù)3置換算法FIFO16LRU15OPT11(3’)2考慮下面存儲(chǔ)訪問(wèn)序列，該程序大小為 460字：10，11，104，170，73，309，185，245，246，434，458，364設(shè)頁(yè)面大小是100字，請(qǐng)給出該訪問(wèn)序列的頁(yè)面走向。又設(shè)該程序基本可用內(nèi)存是200字，承受FIFO置換算法，求出缺頁(yè)率。假設(shè)承受LRU算法，缺頁(yè)率是多少？假設(shè)承受最優(yōu)淘汰算法，其缺頁(yè)率又是多少？解:該序列的頁(yè)面走向?yàn)椋?、1、0、3、1、2、4、3。(1’)FIFO0103124300033342111122×××××(2’)LRU00×OPT00×算法缺頁(yè)次數(shù)缺頁(yè)率101×001303×113×212×442×343×(2’)101×001331×131232×434×334(2’)(3’)3設(shè)某頁(yè)系統(tǒng)中，頁(yè)幀大小為100字。一個(gè)程序大小為1200314，432，320，225，80，130，270系統(tǒng)承受LRU算法。當(dāng)為其安排4個(gè)主存塊時(shí)，給出該作業(yè)駐留的各個(gè)頁(yè)的變化狀況及頁(yè)故障數(shù)。答：首先將規(guī)律地址變換成頁(yè)號(hào)。這樣10，205，110，，225，80，130，720，2’)系統(tǒng)為運(yùn)行進(jìn)程安排4個(gè)主存塊，承受LRU算法，因此可以列表給出進(jìn)程的缺頁(yè)狀況：0217608343201202176083432012176083432012176088432002176008433FFFFFFFFFSFFFS5’)由上表可見(jiàn)，被淘汰的頁(yè)依次為0，2，1，7，6，0，8，4。缺頁(yè)次數(shù)為12次(2’)4某懇求40200H字節(jié)。假定某時(shí)刻用戶頁(yè)表中虛頁(yè)號(hào)與物理塊號(hào)比照表如下：虛頁(yè)號(hào)0251720物理塊號(hào)52081436求虛地址0A3CH、223CH分別對(duì)應(yīng)的物理地址。答：虛地址0A3CH轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)為2620，每個(gè)頁(yè)為200H，即512B，由2620/512可得，頁(yè)號(hào)為5，頁(yè)內(nèi)地址為60。查頁(yè)表可知，其主存塊號(hào)為8。(3’)因此地址為26208*512+60=415虛地址223CH轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)為8762，由8762/512可得，其頁(yè)號(hào)為17，頁(yè)內(nèi)地址為51因此地址為8762的物理地址為14*512+58=7226。(2’)5某系統(tǒng)承受頁(yè)式存儲(chǔ)治理；擁有物理空間寫出規(guī)律地址的格式2〕假設(shè)不考慮訪問(wèn)權(quán)限位，進(jìn)程的頁(yè)表有多少項(xiàng)？每項(xiàng)至少多少位？3〕假設(shè)物理空間削減一半，頁(yè)表構(gòu)造應(yīng)作怎樣的改？答：1〕規(guī)律空間32頁(yè)，占5個(gè)二進(jìn)制位。每頁(yè)2K1116位(15…11100規(guī)律地址的格式：[|](1’)2)進(jìn)程的頁(yè)表有32項(xiàng)，每項(xiàng)的位數(shù)由主存的分塊數(shù)打算(2’)。1MB的空間可劃分為512個(gè)2KB的塊，每個(gè)塊用9個(gè)二進(jìn)制位表示(2’)。3〕假設(shè)物理空間削減一半時(shí)主存地址需要19位表示仍大于規(guī)律空間的大小故頁(yè)表結(jié)構(gòu)可以不變。(3’)6有一虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)，承受先進(jìn)先出〔FIFO〕的頁(yè)面淘汰算法。在主存忠為每一個(gè)作業(yè)進(jìn)程開拓3頁(yè)。某作業(yè)運(yùn)行中使用的操作數(shù)所在的頁(yè)號(hào)依次為1，5。1〕該作業(yè)運(yùn)行中總共消滅多少次缺頁(yè)？2〕假設(shè)每個(gè)作業(yè)進(jìn)程在主存擁有4頁(yè)又將產(chǎn)生多少次缺頁(yè)？3〕如何解釋所消滅的現(xiàn)象？解：先進(jìn)先出算法的實(shí)質(zhì)是：總是選擇作業(yè)中在主存駐留時(shí)間最長(zhǎng)的一頁(yè)進(jìn)展淘汰。 假設(shè)在主存中為每一作業(yè)進(jìn)程開拓 3432143543215頁(yè)面1頁(yè)面244343131414545454525252020頁(yè)面3222333331缺頁(yè)中斷FFFFFFFFF1 該作業(yè)運(yùn)行中總共消滅9次缺頁(yè)(1’)2〕在主存擁有4頁(yè)，又將產(chǎn)生10次缺頁(yè)(1’)。其頁(yè)面調(diào)度過(guò)程見(jiàn)以以下圖：432143543215(3’)頁(yè)面1444444555511頁(yè)面233333344445頁(yè)面32222223333頁(yè)面4111111222缺頁(yè)中斷FFFFFFFFFF(3’)3)從這個(gè)例子可以看出，當(dāng)主存中為每一作業(yè)進(jìn)程開拓4頁(yè)時(shí)，消滅了缺頁(yè)次數(shù)反而增加的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱段與段頁(yè)式存儲(chǔ)治理中，當(dāng)訪問(wèn)一條指令或數(shù)據(jù)時(shí)，需要訪問(wèn)內(nèi)存幾次？各做什么處理？〔2〕假設(shè)一個(gè)分頁(yè)存儲(chǔ)系統(tǒng)具有快表，多數(shù)活動(dòng)頁(yè)表都可以存在其中，頁(yè)表放在內(nèi)存中， 內(nèi)存訪問(wèn)時(shí)間是1us。假設(shè)快表的命中率是85%，快表的訪問(wèn)時(shí)間為0.1us，那么有效存取時(shí)間為多少？假設(shè)快表命中率為50%，那么有效存取時(shí)間為多少？解答：〔1〕分頁(yè)需要訪問(wèn)2次，第一次訪問(wèn)頁(yè)表，其次次執(zhí)行訪內(nèi)操作(2’)；分段需要訪問(wèn)2次，第一次訪問(wèn)段表，其次次執(zhí)行訪內(nèi)操作；段頁(yè)式需要訪問(wèn)3次，第一次訪問(wèn)段表，第二次訪問(wèn)頁(yè)表第三次執(zhí)行訪內(nèi)操作(2’)?！?當(dāng)快表的命中率為85%時(shí)執(zhí)行一次訪內(nèi)操作需要的時(shí)間：T=1*0.85+2*(1-0.85)=1.15(us)(3’)當(dāng)快表的命中率為50%時(shí)，執(zhí)行一次訪內(nèi)操作需要的時(shí)間：T=1*0.5+2*(1-0.5)=1.5(us)(3’)8在一個(gè)承受頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)治理120，88，446，102，321，432，260，167，假設(shè)該作業(yè)的第0頁(yè)已經(jīng)裝入主存，現(xiàn)安排給該作業(yè)的主存共300字，頁(yè)的大小為100字，請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：〔1〕按FIFO調(diào)度算法將產(chǎn)生多少次2〕LRU中斷率為多少。答：頁(yè)面走向?yàn)椋?，2，1，0，4，1，3，4，2，1〔1〕按FIFO調(diào)度算法將產(chǎn)生5次缺頁(yè)中斷；依次淘汰的頁(yè)號(hào)為：0，1，2；缺頁(yè)中斷率為：5/10=50%(3’)1210413421000044444401111113333222222221××××(2’)〔2〕按LRU調(diào)度算法將產(chǎn)生6次缺頁(yè)中斷；；缺頁(yè)中斷率為：0101×2012×101200124014×10143314×43142324×1321×(2’)9一臺(tái)計(jì)算機(jī)含有65536多長(zhǎng)度為409632768字節(jié)，數(shù)據(jù)段為16386字節(jié)，棧段為15870字節(jié)。試問(wèn)該機(jī)器的主存空間適合這個(gè)進(jìn)程嗎？假設(shè)將每頁(yè)改成512存儲(chǔ)空間每塊為4096B時(shí)，共可分成16塊。其中：程序代碼段占：32768/4096=8塊；(1’)數(shù)據(jù)段占：16386/4096=5塊；(1’)棧段占：15870/4096=41’)合計(jì)為：8+5+4=17塊；(1’)故該機(jī)器的主存空間不適合這個(gè)作業(yè)。(1’)當(dāng)存儲(chǔ)空間每塊為512B時(shí)，共可分成128塊。其中：程序代碼段占：32768/512=64塊；(1’)數(shù)據(jù)段占：16386/512=32塊；(1’)15870/512=31塊；(164+32+31=127(1110一個(gè)懇求分頁(yè)系統(tǒng)中，內(nèi)存的讀/寫周期為8納秒，當(dāng)配置有快表時(shí)，查快表需要1納秒，內(nèi)外存之間傳送一個(gè)頁(yè)面的平均時(shí)間為5000納秒。假定快表的命中率為75%，頁(yè)面失效率為10%，求內(nèi)存的有效存取時(shí)間。答：訪問(wèn)主存的時(shí)間可用下面公式表示：訪問(wèn)主存時(shí)間=主存的命中率*快表的命中率*訪問(wèn)快表的時(shí)間+執(zhí)行實(shí)際操作訪問(wèn)主存的時(shí)間〕+頁(yè)面失效率*頁(yè)面失效時(shí)的訪問(wèn)時(shí)間(6’)(4’)因此TA=(1-0.1)*[0.75*1+(1-0.75)*(8+1)+8]+0.1*500011在一個(gè)虛擬存儲(chǔ)器系統(tǒng)中，一次訪問(wèn)主存的時(shí)間用TA1表示，一個(gè)訪問(wèn)外存的時(shí)間用TA2表示。假定TA1=10^-7秒，TA2=10^-2秒。試問(wèn)，為了使訪問(wèn)效率到達(dá)80H至少應(yīng)當(dāng)?shù)竭_(dá)多少？答：訪問(wèn)效率：e=TA1/TA=0.82TA=TA1/0.8=1.25*10^-7sTA=H*TA1+(1-H)*TA2=H(TA1-TA2)+TA2H=(TA-TA2)/(TA1-TA2) (2 ’ ) 解 得H=(1.25*10^-7-10^-2)/(10^-7–10^-2)=0.999975(2’)因此，為了使訪問(wèn)效率到達(dá) 80%以上，命中率 H至少應(yīng)當(dāng)?shù)竭_(dá)0.999975。(2’)第六章文件系統(tǒng)名詞解釋1規(guī)律記錄用戶構(gòu)造文件時(shí)使用的一個(gè)信息單位。通常以規(guī)律記錄為單位存取文件。2物理記錄文件存儲(chǔ)器上組織信息的一個(gè)單位。它是文件存儲(chǔ)器識(shí)別信息的單位。文件上，可以作為一個(gè)獨(dú)立單位存放并實(shí)施相應(yīng)的操作〔如翻開、關(guān)閉、讀、寫等〕。文件系統(tǒng)操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)操縱與治理文件的一整套設(shè)施，它實(shí)現(xiàn)文件的共享與保護(hù)，便利用戶“按名存取〞。名目項(xiàng)為了加快對(duì)文件的檢索，把文件掌握塊集中在一起進(jìn)展治理。這的名目項(xiàng)。名目文件全由名目項(xiàng)構(gòu)成的文件成為名目文件。7路徑在樹形名目構(gòu)造中，從根名目動(dòng)身經(jīng)由所需子名目到達(dá)指定文件的通路。8當(dāng)前名目為節(jié)約文件檢索的時(shí)間，每個(gè)用戶可以指定一個(gè)名目作為當(dāng)前工就稱作當(dāng)前名目。9文件的規(guī)律組織用戶對(duì)文件的觀看與使用是從自身處理文件數(shù)據(jù)時(shí)所承受的組織方式來(lái)對(duì)待文件組織形式。這種10文件的物理組織文件在存儲(chǔ)設(shè)備上的存儲(chǔ)組織形式稱為文件的物理組織。11文件掌握塊用于描述與掌握文件的數(shù)據(jù)構(gòu)造，其中包括文件名、文件類型、位置、大小等信息。文件控制塊及文件一一對(duì)應(yīng)，即在文件系統(tǒng)內(nèi)部，給每個(gè)文件唯一地設(shè)置一個(gè)文件掌握塊，核心利用這種構(gòu)造對(duì)文件實(shí)施各種治理。12存取權(quán)限用戶或系統(tǒng)為文件規(guī)定的誰(shuí)能訪問(wèn)，以及如何訪問(wèn)的方式簡(jiǎn)答題什么是文件、文件系統(tǒng)？文件系統(tǒng)有哪些功能？答：在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，文件被解釋為一組賦名的相關(guān)字符流的集合，或者是相關(guān)記錄的集合。文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中及治理文件修改與復(fù)制文件，以及完成對(duì)文件的按名存取與進(jìn)展存取掌握。文件系統(tǒng)一般按什么分類？可以分為那幾類？答：文件系統(tǒng)一般按性質(zhì)，用途，組織形式，文件中的信息流向或文件的保護(hù)級(jí)別等分類：按文件的性質(zhì)及用途可以分為系統(tǒng)文件，庫(kù)文件與用戶文件。按文件的組織形式可以分為普通文件，名目文件與特別文件。按文件中的信息流向可以分為輸入文件，輸出文件與輸入/輸出文件。按文件的保護(hù)級(jí)別可以分為只讀文件，讀寫文件，可執(zhí)行文件與不保護(hù)文件。什么是文件的規(guī)律構(gòu)造，什么是記錄？答：文件的規(guī)律構(gòu)造就是用戶可見(jiàn)的構(gòu)造，可分為字符流式的無(wú)構(gòu)造文件與記錄式的有構(gòu)造文件兩大類。記錄是一個(gè)具有特定意名所對(duì)應(yīng)的一組關(guān)鍵字，屬性及其屬性值所組成。4什么是文件名目？文件名目中包含那些信息？答：一個(gè)文件的文件名與對(duì)該文件實(shí)施掌握治理的說(shuō)明信息稱為該文件的說(shuō)明信息，又稱為該文件的名目。文件名目中包含文件名、及文件名相對(duì)應(yīng)的文件內(nèi)部標(biāo)識(shí)以及文件信息在文件存儲(chǔ)設(shè)備上第一個(gè)物理塊的地址等信息能包含關(guān)于文件規(guī)律構(gòu)造、物理構(gòu)造、存取掌握與治理等信息。5文件系統(tǒng)中名目構(gòu)造主要有哪幾種？分別說(shuō)明各自的實(shí)現(xiàn)思造，樹形名目構(gòu)造與非循環(huán)圖名目構(gòu)造。單級(jí)名目構(gòu)造——在這種文件名目中登載了各個(gè)用戶的名稱，每個(gè)用戶有自己的用戶文件目形名目構(gòu)造的自然推廣就是非循環(huán)圖名目構(gòu)造，它允許一個(gè)文件或名目可在多個(gè)父名目中占有工程，但并不構(gòu)成環(huán)路。6什么是文件掌握塊?它及文件有何關(guān)系？答：文件掌握塊——用于描述與掌握文件的數(shù)據(jù)構(gòu)造，其中包括文件名、文件類型、位置、大小等信息。文件掌握塊及文件一一對(duì)應(yīng)，即在文件系統(tǒng)內(nèi)部，給每個(gè)文件唯一地設(shè)置一個(gè)文件掌握塊，核心利用這種構(gòu)造對(duì)文件實(shí)施各種治理。文件系統(tǒng)中的名目構(gòu)造有哪幾種根本形式？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：文件系統(tǒng)中的名目構(gòu)造有：?jiǎn)渭?jí)名目構(gòu)造、二級(jí)名目構(gòu)造、樹形名目構(gòu)造與非循環(huán)圖目錄構(gòu)造，UNIX承受非循環(huán)圖名目構(gòu)造，即帶鏈接的樹形名目構(gòu)造。文件系統(tǒng)名目構(gòu)造優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)單級(jí)名目構(gòu)造二級(jí)名目構(gòu)造樹形名目構(gòu)造簡(jiǎn)潔取允許重名；提高了檢索名目的速度文件的層次與隸屬關(guān)系清楚，便于實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別的存取保護(hù)與文件系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)裝卸非循環(huán)圖名目用戶級(jí)對(duì)文件進(jìn)展臨時(shí)共享常用的磁盤空閑區(qū)治理技術(shù)有哪幾種？試簡(jiǎn)要說(shuō)明各自的實(shí)現(xiàn)思想。答：常用的磁盤空閑區(qū)治理技術(shù)有：空閑空間表達(dá)法、空閑塊鏈接法、位示圖法與空閑塊成組鏈接法?？臻e空間表法——全部連續(xù)的空閑盤塊在表中占據(jù)一項(xiàng)，其中標(biāo)出第一個(gè)空閑塊號(hào)與該項(xiàng)中所包含的空閑塊個(gè)數(shù)，以及相應(yīng)的物理塊號(hào)。利用該表可進(jìn)展盤塊的安排與文件的刪除時(shí)盤塊的回收空閑塊鏈接法——全部的空閑盤塊鏈在一個(gè)隊(duì)列中用一個(gè)指〔空閑區(qū)頭指向第一個(gè)空閑塊而各個(gè)空閑塊中都含有下一個(gè)空閑塊的塊號(hào)，最終一塊的指針項(xiàng)計(jì)為NULL，表示鏈尾。安排與釋放盤塊都在鏈?zhǔn)走M(jìn)展位示圖法——利用一串二進(jìn)制的值來(lái)反映磁盤空間的安排狀況， 每個(gè)盤塊都對(duì)應(yīng)一位。假設(shè)盤塊是空閑的，對(duì)應(yīng)位是0；如盤塊已分出去，那么對(duì)應(yīng)位是1。空閑塊成組鏈法——把全部空閑盤塊按固定數(shù)量分組，組及組之間形成鏈接關(guān)系，最終一組的塊號(hào)〔可能不滿一組〕通常放在內(nèi)存的一個(gè)專用棧構(gòu)造中這樣對(duì)盤塊的安排與釋放是在棧中進(jìn)展〔或構(gòu)成的一組〕.什么是文件共享？文件鏈接如何實(shí)現(xiàn)文件共享？答：文件的的路徑來(lái)共享同一文件。什么是文件后備？數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法有哪兩種？按時(shí)間劃分，后質(zhì)上。將磁盤上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到磁帶上有兩種方式：物理轉(zhuǎn)儲(chǔ)與規(guī)律轉(zhuǎn)儲(chǔ)。物理轉(zhuǎn)儲(chǔ)是從磁盤上第0塊開場(chǎng)，把全部的盤塊依據(jù)挨次個(gè)或多個(gè)指定的名目開場(chǎng)，遞歸地轉(zhuǎn)儲(chǔ)自某個(gè)日期以來(lái)被修改正的全部文件與名目。通常有以下三種備份策略：完全備份、增量備份與更備份。完全備份也稱簡(jiǎn)潔備份，即每隔肯定時(shí)間就對(duì)系統(tǒng)作一僅僅備份在這段時(shí)間間隔內(nèi)修改正的數(shù)據(jù)；更備份是備份從上次進(jìn)展完全備份后至今更改的全部數(shù)據(jù)文件。文件系統(tǒng)的一般格式是怎樣的？其中引導(dǎo)塊與超級(jí)塊的作用各是什么？答：文件系統(tǒng)的一般由引導(dǎo)塊、超級(jí)塊、空閑空間治理、I節(jié)點(diǎn)、根名目、文件數(shù)據(jù)區(qū)引導(dǎo)塊的作用是引導(dǎo)操作系統(tǒng)。它包括一個(gè)小程序，用于讀入該分區(qū)上相應(yīng)操作系統(tǒng)的引導(dǎo)局部，從而把該分區(qū)中的操作系統(tǒng)裝入內(nèi)存。超級(jí)塊的作用是對(duì)整個(gè)文件系統(tǒng)進(jìn)電進(jìn)展引導(dǎo)或第一次遇到該文件系統(tǒng)時(shí)，就把超級(jí)塊中的信息讀入內(nèi)量、修改標(biāo)記及其他關(guān)鍵治理方面的信息。第七章設(shè)備治理名詞解釋1輸入井是指為使設(shè)備及cpu速度相匹配，系統(tǒng)在磁盤上設(shè)置的多個(gè)緩cpu之間的數(shù)據(jù)交換。輸入井主要用來(lái)存放由輸入設(shè)備輸入的信息。2緩沖池又叫公共緩沖區(qū)，也是系統(tǒng)在磁盤抑制了專用緩沖區(qū)的缺點(diǎn)。一方面提高了緩沖區(qū)的利用率，另一方面也提高了設(shè)備及cpu的并行操作程度。3虛擬設(shè)備它是利用共享設(shè)備上的一局部空間來(lái)模擬獨(dú)占設(shè)備的一種I/O技術(shù)。4盤與軟盤〕、磁帶等。5輸入輸出設(shè)備是計(jì)算機(jī)用來(lái)接