操作系統(tǒng)期末復(fù)習(xí)個(gè)人總結(jié) - 副本.doc_第1頁(yè)
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刪除:不要問(wèn)為什么傳這么多廢話(huà)的整理上去,因?yàn)槭菫闆](méi)時(shí)間復(fù)習(xí)的人準(zhǔn)備的。確實(shí)是為沒(méi)時(shí)間復(fù)習(xí)的人準(zhǔn)備的。篇幅大,內(nèi)容又少- -有時(shí)間復(fù)習(xí)的人根本就沒(méi)必要浪費(fèi)時(shí)間在這上面- -也不要問(wèn)為什么傳了那么多版本上去,是因?yàn)樾薷牡娜瞬煌?,時(shí)間不同。概括的內(nèi)容都是最基礎(chǔ)的,所以說(shuō)全拿最多也就50分而已。超過(guò)50分實(shí)力的人,就別看了- -OK?不是很喜歡某些人的抱怨。這是個(gè)人的東西,不是必須的!最后,這只適合沒(méi)時(shí)間的人和一個(gè)學(xué)期沒(méi)上課的人。(包括我自己- -)沒(méi)上課的還是找個(gè)人開(kāi)速成吧- -第一章:操作系統(tǒng)引論操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)軟硬件資源,以盡量合理有效的方法組織多個(gè)用戶(hù)共享多種資源的程序集合。操作系統(tǒng)的特征:并發(fā),共享,虛擬,異步性。操作系統(tǒng)提供給編程人員的唯一接口是系統(tǒng)調(diào)用。(程序接口)現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩個(gè)重要特征是并發(fā)和共享。操作系統(tǒng)的基本類(lèi)型有批處理操作系統(tǒng),分時(shí)操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)三種。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是方便用戶(hù)、管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)為用戶(hù)提供三種類(lèi)型的使用接口,它們是命令方式和系統(tǒng)調(diào)用和圖形用戶(hù)界面。操作系統(tǒng)分配資源以進(jìn)程為基本單位。線(xiàn)程(thread),從操作系統(tǒng)管理角度看線(xiàn)程是指進(jìn)程的一個(gè)可調(diào)度實(shí)體,是處理機(jī)調(diào)度的基本單位: 從編程邏輯看線(xiàn)程是指程序內(nèi)部的一個(gè)單一的順序控制流。線(xiàn)程是進(jìn)程的一個(gè)組成部分。單道批處理系統(tǒng)的特征:(1)自動(dòng)性(2)順序性(3)單道性。 多道批處理系統(tǒng)的特征:多道性,無(wú)序性,調(diào)度性。優(yōu)缺點(diǎn):(1)資源利用率高(2)系統(tǒng)吞吐量大(3)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)(4)無(wú)交互能力。(作業(yè)由程序、數(shù)據(jù)、JCB和作業(yè)說(shuō)明書(shū)組成。)引入多道程序目的:提高CPU的利用率,提高內(nèi)存和I/O設(shè)備利用率,增加系統(tǒng)吞吐量單道中如果同時(shí)存在10個(gè)進(jìn)程,那么就緒隊(duì)列最多有多少個(gè)進(jìn)程。分時(shí):分時(shí)系統(tǒng)采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法,使一臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)為多個(gè)終端服務(wù)。特點(diǎn):交互性。用戶(hù)能夠直接與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)交互。及時(shí)性。由于支持人機(jī)交互,所以主機(jī)應(yīng)該盡快地對(duì)用戶(hù)的要求給予響應(yīng)。獨(dú)立性。這主要是指多個(gè)用戶(hù)雖然在同時(shí)使用主機(jī)系統(tǒng),但是他們相互之間是不干擾的。多路性。分時(shí)操作系統(tǒng)在宏觀(guān)上看,整個(gè)系統(tǒng)同時(shí)在為多個(gè)用戶(hù)服務(wù)。實(shí)時(shí):實(shí)時(shí)系統(tǒng)是指系統(tǒng)能及時(shí)響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成對(duì)該事件的處理,并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運(yùn)行。特點(diǎn):多路性,獨(dú)立性, 及時(shí)性,交互性,可靠性。 分時(shí)和實(shí)時(shí)區(qū)別:分時(shí)系統(tǒng)控制的主動(dòng)權(quán)在計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)按一定時(shí)間間隔,以固定時(shí)間片或不固定時(shí)間片去輪流完成多個(gè)提交的任務(wù),只是在用戶(hù)反應(yīng)相對(duì)較慢時(shí),不感到機(jī)器“走開(kāi)”。而實(shí)時(shí)系統(tǒng)控制的主動(dòng)權(quán)在用戶(hù),用戶(hù)規(guī)定什么時(shí)間要計(jì)算機(jī)干什么,計(jì)算機(jī)不能“走開(kāi)”。分時(shí)系統(tǒng)通用性強(qiáng),交互性強(qiáng),及時(shí)響應(yīng)性要求一般(通常數(shù)量級(jí)為秒);實(shí)時(shí)系統(tǒng)往往是專(zhuān)用的,系統(tǒng)與應(yīng)用很難分離,常常緊密結(jié)合在一起,實(shí)時(shí)系統(tǒng)并不強(qiáng)調(diào)資源利用率,而更關(guān)心及時(shí)響應(yīng)性(通常數(shù)量級(jí)為毫秒或微秒)、可靠性等。第二章:進(jìn)程管理進(jìn)程的靜態(tài)實(shí)體由()、()和()三部分組成。程序,數(shù)據(jù)集合,進(jìn)程控制塊PCB在進(jìn)程的整個(gè)生命周期中,系統(tǒng)總是通過(guò)其PCB對(duì)進(jìn)程進(jìn)行控制,系統(tǒng)是根據(jù)進(jìn)程的PCB而不是任何別的什么而感知到該進(jìn)程的存在的,所以說(shuō),PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志.進(jìn)程和程序的區(qū)別: (1) 進(jìn)程是程序在處理機(jī)上的一次執(zhí)行過(guò)程,是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念;而程序是代碼的有序集合,其本身沒(méi)有任何運(yùn)行的含義,是一個(gè)靜態(tài)的概念。(2) 進(jìn)程是一個(gè)狀態(tài)變化的過(guò)程,是有生命期的,表現(xiàn)在它因創(chuàng)建而產(chǎn)生,因調(diào)度而執(zhí)行,因得不到資源而暫停,因撤銷(xiāo)而消亡;而程序是永久的,可以長(zhǎng)久保存。(3) 進(jìn)程和程序的組成不同。進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊組成,而程序僅是代碼的有序集合。(4) 進(jìn)程與程序之間不是一一對(duì)于的。通過(guò)多次運(yùn)行,同一個(gè)程序可以對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程;通過(guò)調(diào)用關(guān)系,一個(gè)進(jìn)程可以包含多個(gè)程序。在操作系統(tǒng)中引入線(xiàn)程概念的主要目的是( )。使得多個(gè)程序更好的并發(fā)執(zhí)行同時(shí)又盡量減少系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo),有效的改善多處理機(jī)的性能。進(jìn)程和線(xiàn)程的區(qū)別:一個(gè)程序至少有一個(gè)進(jìn)程,一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線(xiàn)程. 線(xiàn)程的劃分尺度小于進(jìn)程,使得多線(xiàn)程程序的并發(fā)性高。 另外,進(jìn)程在執(zhí)行過(guò)程中擁有獨(dú)立的內(nèi)存單元,而多個(gè)線(xiàn)程共享內(nèi)存,從而極大地提高了程序的運(yùn)行效率。線(xiàn)程在執(zhí)行過(guò)程中與進(jìn)程還是有區(qū)別的。每個(gè)獨(dú)立的線(xiàn)程有一個(gè)程序運(yùn)行的入口、順序執(zhí)行序列和程序的出口。但是線(xiàn)程不能夠獨(dú)立執(zhí)行,必須依存在應(yīng)用程序中,由應(yīng)用程序提供多個(gè)線(xiàn)程執(zhí)行控制。從邏輯角度來(lái)看,多線(xiàn)程的意義在于一個(gè)應(yīng)用程序中,有多個(gè)執(zhí)行部分可以同時(shí)執(zhí)行。但操作系統(tǒng)并沒(méi)有將多個(gè)線(xiàn)程看做多個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用,來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的調(diào)度和管理以及資源分配。這就是進(jìn)程和線(xiàn)程的重要區(qū)別。如果系統(tǒng)有N個(gè)進(jìn)程,則在等待隊(duì)列中進(jìn)程的個(gè)數(shù)最多可為( )個(gè)。N-1進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖: 具有掛起狀態(tài)的進(jìn)程狀態(tài)圖進(jìn)程的三種基本狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換下列進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換中,哪一個(gè)是不正確的( )。A.就緒運(yùn)行B.運(yùn)行就緒C.就緒阻塞 D.阻塞就緒。C(一個(gè)進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換不一定會(huì)引起另一個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換)引起進(jìn)程阻塞或被喚醒的主要事件是什么?請(qǐng)求系統(tǒng)服務(wù);啟動(dòng)某種操作;新數(shù)據(jù)尚未到達(dá);無(wú)新工作可做。P(S)進(jìn)程請(qǐng)求一個(gè)單位的該類(lèi)資源,V(S)執(zhí)行進(jìn)程釋放一個(gè)單位資源,S的初始值不能為負(fù),S初始值為1時(shí),表示只允許一個(gè)進(jìn)程訪(fǎng)問(wèn)臨界資源,此時(shí)的信號(hào)量轉(zhuǎn)化為互斥信號(hào)量,當(dāng)信號(hào)量S的當(dāng)前值為-5時(shí),則表示系統(tǒng)中共有5個(gè)等待進(jìn)程。例題:吃蘋(píng)果問(wèn)題int S1; int Sa0; int So0; father() son() daughter() while(1) while(1) while(1) P(S); P(So); P(Sa);將水果放入盤(pán)中; 從盤(pán)中取出桔子; 從盤(pán)中取出蘋(píng)果; if(放入的是桔子) V(S); V(S); V(So); 吃桔子; 吃蘋(píng)果;else V(Sa); 在操作系統(tǒng)中,P、V操作是一種_。(A)機(jī)器指令 (B)系統(tǒng)調(diào)用命令(C)作業(yè)控制命令 (D)低級(jí)進(jìn)程通訊原語(yǔ)。D第三章:處理機(jī)調(diào)度與死鎖調(diào)度算法:先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法FCFS,短作業(yè)(進(jìn)程)優(yōu)先調(diào)度算法SJ(P)F,高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先調(diào)度算法HPF,時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法RR。(如果系統(tǒng)中的所有作業(yè)是同時(shí)到達(dá)的,則使作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間最短的作業(yè)調(diào)度是短作業(yè)優(yōu)先算法。)例題:有5個(gè)任務(wù)A,B,C,D,E,它們幾乎同時(shí)到達(dá),預(yù)計(jì)它們的運(yùn)行時(shí)間為10,6,2,4,8mn。其優(yōu)先級(jí)分別為3,5,2,1和4,這里5為最高優(yōu)先級(jí)。對(duì)于下列每一種調(diào)度算法,計(jì)算其平均進(jìn)程周轉(zhuǎn)時(shí)間(進(jìn)程切換開(kāi)銷(xiāo)可不考慮)。(1)先來(lái)先服務(wù)(按A,B,c,D,E)算法。(2)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法。(3)時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法。解:(1)采用FCFS的調(diào)度算法時(shí),各任務(wù)在系統(tǒng)中的執(zhí)行情況如下表所示:執(zhí)行次序運(yùn)行時(shí)間優(yōu)先數(shù)等待時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間A103010B651016C221618D411822E842230所以,進(jìn)程的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為:T=(10+16+18+22+3O)/5=19.2 min(2)采用優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法時(shí),各任務(wù)在系統(tǒng)中的執(zhí)行情況如下表所示:執(zhí)行次序運(yùn)行時(shí)間優(yōu)先數(shù)等待時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間B6506E84614A1031424C222426D112627所以,進(jìn)程的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為:T=(6+14+24+26+27)/5=19.4 min(3)采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法時(shí),假定時(shí)間片為2min,各任務(wù)的執(zhí)行情況是:(A,B,C,D,E),(A,B,D,E),(A,B,E),(A,E),(A)。設(shè)AE五個(gè)進(jìn)程的周轉(zhuǎn)時(shí)間依次為T(mén)1T5,顯然,T1=3Omin, T2=22min, T3=6min,T4=16min,T5=28min所以,進(jìn)程的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為:T=(30+22+6+16+28)/5=20.4min什么是臨界資源和臨界區(qū)? a. 一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源成為臨界資源. b. 在每個(gè)進(jìn)程中,訪(fǎng)問(wèn)臨界資源的那段程序稱(chēng)為臨界區(qū)。什么是死鎖?產(chǎn)生死鎖的必要條件是什么?所謂死鎖是指多個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中因爭(zhēng)奪資源而造成的一種僵局,當(dāng)進(jìn)程處于這種僵持狀態(tài)時(shí),若無(wú)外力作用,他們都將無(wú)法再向前推進(jìn)。必要條件:互斥條件,請(qǐng)求和保持條件,不剝奪條件,環(huán)路等待條件。產(chǎn)生死鎖的原因是什么? 系統(tǒng)資源不足; 進(jìn)程推進(jìn)順序不合適(進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中,請(qǐng)求和釋放資源的順序不當(dāng))。產(chǎn)生死鎖的根本原因:爭(zhēng)奪共享資源。避免死鎖的銀行家算法:例題:系統(tǒng)中有五個(gè)進(jìn)程P1、P2、P3、P4、P5,有三種類(lèi)型的資源:R1、R2、和R3。在T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)如表所示。若采用銀行家算法實(shí)施死鎖避免策略,回答下列問(wèn)題:1,T0時(shí)刻是否為安全狀態(tài)?為什么?2,若這時(shí)P4請(qǐng)求資源(1,2,0),是否能實(shí)施資源分配?為什么?3,在上面的基礎(chǔ)上,若進(jìn)程P3請(qǐng)求資源(0,1,0),是否能實(shí)施資源分配?為什么? T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)已分配資源數(shù)量最大資源需求量R1R2R3R1R2R3P1001001P2200275P3003665P4115435P5033065 R1R2R3剩余資源數(shù)330解: 1 T0時(shí)刻是安全的,安全序列為:P1,P4,P5,P2,P32 P4請(qǐng)求資源(1,2,0),根據(jù)銀行家算法,預(yù)分配后系統(tǒng)是安全的,安全序列為:P1,P4,P5,P2,P33 P3請(qǐng)求資源(1,1,0),根據(jù)銀行家算法,預(yù)分配后系統(tǒng)不安全,所以不能實(shí)施資源分配。 第四章:存儲(chǔ)器管理固定分區(qū)分配:固定分區(qū)法就是把內(nèi)存區(qū)固定地劃分為若干個(gè)大小不等的區(qū)域。分區(qū)劃分的原則由一般系統(tǒng)操作員或操作系統(tǒng)決定。例如可劃分為長(zhǎng)作業(yè)分區(qū)和短作業(yè)分區(qū)。分區(qū)一旦劃分結(jié)束,在整個(gè)執(zhí)行過(guò)程中每個(gè)分區(qū)的長(zhǎng)度和內(nèi)存的總分區(qū)個(gè)數(shù)將保持不變。動(dòng)態(tài)分區(qū)分配算法:1,首次適應(yīng)算法FF。2,循環(huán)首次適應(yīng)算法NF。3,最佳適應(yīng)算法BF。4,最壞適應(yīng)算法WF。最壞適應(yīng)分配算法要掃描整個(gè)空閑分區(qū)表或鏈表,總是挑選一個(gè)最大的空閑區(qū)分割給作業(yè)使用。5,快速適應(yīng)算法QF。該算法又稱(chēng)為分類(lèi)搜索法,是將空閑分區(qū)根據(jù)其容量大小進(jìn)行分類(lèi),對(duì)于每一類(lèi)具有相同容量的所有空閑分區(qū),單獨(dú)設(shè)立一個(gè)空閑分區(qū)鏈表。回收內(nèi)存圖:a,不必為回收分區(qū)分配新表項(xiàng),而只需修改其前一分區(qū)F1的大小。b,回收分區(qū)與F2合并形成新空閑分區(qū),但用回收區(qū)的首址作為空閑分區(qū)的首址,大小為兩者之和。C,合并F1,F(xiàn)2和回收分區(qū),使用F1的表項(xiàng)和首址,取消F2表項(xiàng),大小為三者之和。d,都不相鄰時(shí),回收分區(qū)單獨(dú)建立一新表項(xiàng),填寫(xiě)回收區(qū)的首址和大小,并根據(jù)其首址插入到空閑鏈中的適當(dāng)位置。為什么要引入動(dòng)態(tài)重定位?如何實(shí)現(xiàn)?靜態(tài)重定位是在鏈接裝入時(shí)一次集中完成的地址轉(zhuǎn)換,但它要求連續(xù)的一片區(qū)域,且重定位后不能移動(dòng),不利于內(nèi)存空間的有效使用。所以要引入動(dòng)態(tài)重定位,它是靠硬件地址變換部分實(shí)現(xiàn)的。通常采用重定位寄存器等實(shí)現(xiàn)。把作業(yè)地址空間中使用的邏輯地址變成內(nèi)存中的物理地址稱(chēng)為_(kāi)。(A)加載 (B)重定位 (C)物理化 (D)邏輯化 B當(dāng)內(nèi)存碎片容量大于某一作業(yè)所申請(qǐng)的內(nèi)存容量時(shí)( )。A、可以為這一作業(yè)分配內(nèi)存 B、不可以為這一作業(yè)分配內(nèi)存 C、拼接后,可以為這一作業(yè)分配內(nèi)存 D、一定能夠?yàn)檫@一作業(yè)分配內(nèi)存。 D頁(yè)面大小與可能發(fā)生的缺頁(yè)中斷的關(guān)系:內(nèi)存大小一定情況下,頁(yè)面大,那么頁(yè)面數(shù)會(huì)少,缺頁(yè)中斷次數(shù)也可能會(huì)少。(一條指令在執(zhí)行期間,可能產(chǎn)生多次缺頁(yè)中斷。)對(duì)于請(qǐng)求分頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng),若把頁(yè)面的大小增加一倍,則缺頁(yè)中斷次數(shù)會(huì)減少一半。(錯(cuò))試說(shuō)明為什么引入缺頁(yè)中斷?因?yàn)樘摂M頁(yè)式存儲(chǔ)系統(tǒng)中允許作業(yè)的一部分頁(yè)面在內(nèi)存,只有引入缺頁(yè)中斷,才能將不在內(nèi)存的信息頁(yè)從外存調(diào)入內(nèi)存,中斷恢復(fù)后可以繼續(xù)執(zhí)行。例題:某虛擬存儲(chǔ)器的用戶(hù)編程空間共32個(gè)頁(yè)面,每頁(yè)為1KB,內(nèi)存為16KB。假定某時(shí)刻一用戶(hù)頁(yè)表中已調(diào)入內(nèi)存的頁(yè)面的頁(yè)號(hào)和物理塊號(hào)的對(duì)照表如下:頁(yè)號(hào) 物理塊號(hào)0 51 102 43 7則邏輯地址0A5C(H)所對(duì)應(yīng)的物理地址是什么?要求:寫(xiě)出主要計(jì)算過(guò)程。 解:分析頁(yè)式存儲(chǔ)管理的邏輯地址分為兩部分:頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址。由已知條件“用戶(hù)編程空間共32個(gè)頁(yè)面”,可知頁(yè)號(hào)部分占5位;由“每頁(yè)為1KB”,1K=210,可知內(nèi)頁(yè)地址占10位。由“內(nèi)存為16KB”,可知有16塊,塊號(hào)為4位。邏輯地址0A5C(H)所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制表示形式是:000 1010 0101 1100 ,根據(jù)上面的分析,下劃線(xiàn)部分為頁(yè)內(nèi)地址,編碼 “000 10” 為頁(yè)號(hào),表示該邏輯地址對(duì)應(yīng)的頁(yè)號(hào)為2。查頁(yè)表,得到物理塊號(hào)是4(十進(jìn)制),即物理塊地址為:01 00 ,拼接塊內(nèi)地址10 0101 1100,得01 0010 0101 1100,即125C(H)。例題:考慮一個(gè)由8個(gè)頁(yè)面,每頁(yè)有1024個(gè)字節(jié)組成的邏輯空間,把它裝入到有32個(gè)物理塊的存儲(chǔ)器中,問(wèn):(1)邏輯地址需要多少位表示?(2)絕對(duì)地址需要多少位表示?解:因?yàn)轫?yè)面數(shù)為8=23,故需要3位二進(jìn)制數(shù)表示。每頁(yè)有1024個(gè)字節(jié),1024=210,于是頁(yè)內(nèi)地址需要10位二進(jìn)制數(shù)表示。32個(gè)物理塊,需要5位二進(jìn)制數(shù)表示(32=25)。(1)頁(yè)的邏輯地址由頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址組成,所以需要3+10=13位二進(jìn)制數(shù)表示。(2)頁(yè)的絕對(duì)地址由塊號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址的拼接,所以需要5+10=15位二進(jìn)制數(shù)表示。例題:現(xiàn)有一個(gè)作業(yè),在段式存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中已為其主存分配,建立的段表內(nèi)容如下:段號(hào) 主存起始地址 段長(zhǎng)度0 120 401 760 302 480 203 370 20計(jì)算邏輯地址(2,18),(0,50),(3,15)的絕對(duì)地址是多少?(注:括號(hào)中第一個(gè)元素為段號(hào),第二個(gè)元素為段內(nèi)地址) 解: 段式存儲(chǔ)管理的地址轉(zhuǎn)換過(guò)程為:(1)根據(jù)邏輯地址中的段號(hào)查段表的相應(yīng)欄目;(2)根據(jù)段內(nèi)地址段長(zhǎng)度,檢查地址是否越界;(3)若不越界,則絕對(duì)地址=該段的主存起始地址+段內(nèi)地址。邏輯地址(2,18)查段表得段長(zhǎng)度為20,段內(nèi)地址1840,地址越界,系統(tǒng)發(fā)出“地址越界”中斷。邏輯地址(3,15)查段表得段長(zhǎng)度為20,段內(nèi)地址1520,地址不越界,段號(hào)3查表得段首地址為370,于是絕對(duì)地址=370+15=385。在段頁(yè)式系統(tǒng)中,為了獲得一條指令或數(shù)據(jù),須三次訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存。頁(yè)面置換算法:1,最佳(Optimal)置換算法:選擇的被淘汰頁(yè)面,將是以后永不使用的或是在未來(lái)最長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不再被訪(fǎng)問(wèn)的頁(yè)面,可保證獲得最低的缺頁(yè)率。2,先進(jìn)先出(FIFO)頁(yè)面置換算法:選擇在內(nèi)存中駐留時(shí)間最久的頁(yè)面予以淘汰。3,最近最久未使用(LRU)置換算法:選擇最近最久未使用的頁(yè)面予以淘汰。4,Clock置換算法:訪(fǎng)問(wèn)位。5,最少使用LFU置換算法,頁(yè)面緩沖算法PBA。例題:一個(gè)進(jìn)程的大小為5個(gè)頁(yè)面,為它分配了四個(gè)物理塊。當(dāng)前每個(gè)塊的情況如下表所示(都為十進(jìn)制數(shù),且從0開(kāi)始計(jì)數(shù)。)。當(dāng)虛頁(yè)4發(fā)生缺頁(yè)時(shí),使用下列的頁(yè)面置換算法,哪一個(gè)物理塊將被換出?并解釋原因。頁(yè)號(hào)塊號(hào)加載時(shí)間訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間訪(fǎng)問(wèn)位R 修改位M2 0 60 161 0 11 1 130 160 0 00 2 26 162 1 03 3 20 163 1 1(1)IFO算法 (2)LRU算法(3)CLOCK算法 (4)當(dāng)頁(yè)面的訪(fǎng)問(wèn)串為:“4,0,0,0,2,4,2,1,0,3,2”的OPT算法解:1換出第3號(hào)虛頁(yè),因?yàn)樗虞d的時(shí)間最早;2換出第1號(hào)虛頁(yè),因?yàn)樗罱罹脹](méi)被訪(fǎng)問(wèn);3換出第1號(hào)虛頁(yè),因?yàn)樗罱葲](méi)被訪(fǎng)問(wèn),又沒(méi)被修改;4換出第3號(hào)虛頁(yè),因?yàn)樗x訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)最遠(yuǎn)。例題:設(shè)某作業(yè)占有7個(gè)頁(yè)面,如果在主存中只允許裝入4個(gè)工作頁(yè)面(即工作集為4),作業(yè)運(yùn)行時(shí),實(shí)際訪(fǎng)問(wèn)頁(yè)面的順序是:1, 2, 3, 6, 4, 7, 3, 2, 1, 4, 7, 5, 6, 5, 2, 1。試用FIFO、LRU和CLOCK頁(yè)面置換算法,列出各自的頁(yè)面淘汰順序和頁(yè)面置換次數(shù)。(不是求缺頁(yè)中斷- -)解:FIFO:1, 2, 3, 6, 4, 7, 3, 2, 1, 4, 7, 5, 6, 5, 2, 11 1 1 1 4 4 4 4 5 5 2 2 2 2 7 7 7 7 63 3 3 3 2 2 2 26 6 6 6 1 1 1頁(yè)面置換次數(shù)為:6次LRU:1, 2, 3, 6, 4, 7, 3, 2, 1, 4, 7, 5, 6, 5, 2, 11 1 1 1 4 4 4 1 1 1 1 6 6 6 2 2 2 2 7 7 7 4 4 4 4 2 23 3 3 3 3 3 3 7 7 7 7 16 6 6 2 2 2 2 5 5 5 5頁(yè)面置換次數(shù)為:10次CLOCK:1, 2, 3, 6, 4, 7, 3, 2, 1, 4, 7, 5, 6, 5, 2, 11 1 1 1 4 4 4 1 1 1 1 6 6 6 2 2 2 2 7 7 7 4 4 4 4 2 23 3 3 3 3 3 3 7 7 7 7 16 6 6 2 2 2 2 5 5 5 5頁(yè)面置換次數(shù)為:10次第五章:設(shè)備管理設(shè)備管理:緩沖區(qū)的設(shè)置可分為單緩沖(圖1),雙緩沖(圖2),多緩沖和緩沖池。緩沖池的組成:對(duì)于既可用于輸入又可用于輸出的公用緩沖池,其中至少應(yīng)含有以下三種類(lèi)型的緩沖區(qū):空(閑)緩沖區(qū);裝滿(mǎn)輸入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū);裝滿(mǎn)輸出數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)。為了管理上的方便,可將相同類(lèi)型的緩沖區(qū)鏈成一個(gè)隊(duì)列,于是可形成以下三個(gè)隊(duì)列:(1)空緩沖隊(duì)列emq (2)輸入隊(duì)列inq(3)輸出隊(duì)列outq緩沖區(qū)工作方式:四種工作方式,如圖收容輸入,提取輸出,提取輸入,收容輸出設(shè)備分配算法:先來(lái)先服務(wù),優(yōu)先級(jí)高者優(yōu)先。 SPOOLing:即同時(shí)聯(lián)機(jī)外圍操作,又稱(chēng)脫機(jī)操作。在多道程序環(huán)境下,可利用多道程序中的一道程序,來(lái)模擬脫機(jī)的輸入輸出功能。即在聯(lián)機(jī)條件下,將數(shù)據(jù)從輸入設(shè)備傳送到磁盤(pán),或從磁盤(pán)傳送到輸出設(shè)備。SPOOLing系統(tǒng)的主要功能是:將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。SPOOLing系統(tǒng)的特點(diǎn):提高了I/O的速度。 將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備。 實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。 SPOOLing系統(tǒng)的組成:如圖1,輸入井和輸出井;2,輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū);3,輸入進(jìn)程SPi和輸出進(jìn)程SPo;在操作系統(tǒng)中,一種用空間換取時(shí)間的資源轉(zhuǎn)換技術(shù)是SPOOLing技術(shù)設(shè)備獨(dú)立性:指用戶(hù)設(shè)備獨(dú)立于所使用的具體物理設(shè)備。即在用戶(hù)程序中要執(zhí)行I/O操作時(shí),只需用邏輯設(shè)備名提出I/O請(qǐng)求,而不必局限于某特定的物理設(shè)備。磁盤(pán)調(diào)度算法:先來(lái)先服務(wù)FCFS,最短尋道時(shí)間優(yōu)先SSTF(可能導(dǎo)致進(jìn)程“饑餓”現(xiàn)象),掃描(SCAN)算法,循環(huán)掃描(CSCAN)算法,N-Step-SCAN和FSCAN調(diào)度算法例題:若干個(gè)等待訪(fǎng)問(wèn)磁盤(pán)者依次要訪(fǎng)問(wèn)的磁道為20,44,40,4,80,12,76,假設(shè)每移動(dòng)一個(gè)磁道需要3毫秒時(shí)間,移動(dòng)臂當(dāng)前位于40號(hào)柱面,請(qǐng)按下列算法分別寫(xiě)出訪(fǎng)問(wèn)序列并計(jì)算為完成上述各次訪(fǎng)問(wèn)總共花費(fèi)的尋道時(shí)間。 (1)先來(lái)先服務(wù)算法;(2)最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法。(3)掃描算法(當(dāng)前磁頭移動(dòng)的方向?yàn)榇诺肋f增)解:(1)磁道訪(fǎng)問(wèn)順序?yàn)椋?0,44,40,4,80,12,76尋道時(shí)間=(20+24+4+36+76+68+64)*3=292*3=876(2)磁道訪(fǎng)問(wèn)順序?yàn)椋?0,44,20,12,4,76,80尋道時(shí)間=(0+4+24+8+8+72+4)*3=120*3=360(3)磁道訪(fǎng)問(wèn)順序?yàn)椋?0,44,76,80,20,12,4尋道時(shí)間=(0+4+32+4+60+8+8)*3=116*3=348第六章:文件管理最基本的文件操作:創(chuàng)建文件,刪除文件,讀文件,寫(xiě)文件,截?cái)辔募?,設(shè)置文件的讀/寫(xiě)位置。什么是文件的邏輯組織和物理結(jié)構(gòu)?文件的邏輯結(jié)構(gòu)有幾種形式?文件的邏輯結(jié)構(gòu)。這是從觀(guān)點(diǎn)出發(fā)用戶(hù)出發(fā)所觀(guān)察到的文件組織形式,是用戶(hù)可以直接處理的數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu),它獨(dú)立于文件的物理特性,又稱(chēng)為文件組織。文件的物理結(jié)構(gòu),又稱(chēng)為文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),是指文件在外存上的存儲(chǔ)組織形式。這不僅與存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)性能有關(guān),而且與所采用的外存分配方式有關(guān)。(一般有連續(xù)結(jié)構(gòu),流式結(jié)構(gòu))文件的邏輯結(jié)構(gòu)有以下形式:有結(jié)構(gòu)文件和無(wú)結(jié)構(gòu)文件。有結(jié)構(gòu)文件又稱(chēng)為記錄式文件(順序文件、索引文件、索引順序文件),它在邏輯上可被看成一組連續(xù)順序的記錄的集合,又可分為定長(zhǎng)記錄文件和變長(zhǎng)記錄文件兩種。無(wú)結(jié)構(gòu)文件是指文件內(nèi)部不再劃分記錄,它由一組相關(guān)信息組成的有序字符流,即流式文件。下列文件中屬于邏輯結(jié)構(gòu)的文件?A.連續(xù)文件B.系統(tǒng)文件C.散列文件D.流式文件 D顯示鏈接:假定盤(pán)塊的大小為1KB,硬盤(pán)的大小為500MB,采用顯示鏈接分配方式時(shí),其FAT需要占用多少存儲(chǔ)空間?答:FAT的每個(gè)表項(xiàng)對(duì)應(yīng)于磁盤(pán)的一個(gè)盤(pán)塊,其中用來(lái)存放分配給文件的下一個(gè)盤(pán)塊的塊號(hào),故FAT的表項(xiàng)數(shù)目由物理盤(pán)塊數(shù)決定,而表項(xiàng)的長(zhǎng)度則由磁盤(pán)系統(tǒng)的最大盤(pán)塊號(hào)決定(即它必須能存放最大的盤(pán)塊號(hào)).為了地址轉(zhuǎn)換的方便,FAT表項(xiàng)的長(zhǎng)度通常取半個(gè)字節(jié)的整數(shù)倍,所以必要時(shí)還必須由最大盤(pán)塊號(hào)獲得的FAT表項(xiàng)長(zhǎng)度作一些調(diào)整.由題意可知,該硬盤(pán)共有500K個(gè)盤(pán)塊,故FAT中共有500K個(gè)表項(xiàng);如果盤(pán)塊從1開(kāi)始編號(hào),為了能保存最大的盤(pán)塊號(hào)500K,該FAT表項(xiàng)最少需要19位,將它擴(kuò)展為半個(gè)字節(jié)的整數(shù)倍后,可知每個(gè)FAT表項(xiàng)需20位,即2.5個(gè)字節(jié).因此,FAT需占用的存儲(chǔ)空間的大小為:2.5500K=1250KB位示圖:它是利用一個(gè)向量來(lái)描述自由塊使用情況的一張表。表中的每個(gè)元素表示一個(gè)盤(pán)塊的使用情況,0表示該塊為空閑塊,1表示已分配。盤(pán)塊的分配:(1)順序掃描位示圖,從中找出一個(gè)或一組其值為“0”的二進(jìn)制位(“0”表示空閑時(shí))。(2) 將所找到的一個(gè)或一組二進(jìn)制位, 轉(zhuǎn)換成與之相應(yīng)的盤(pán)塊號(hào)。假定找到的其值為“0”的二進(jìn)制位,位于位示的第i行、第j列,則其相應(yīng)的盤(pán)塊號(hào)應(yīng)按下式計(jì)算: b=n(i-1)+j式中, n代表每行的位數(shù)。(3) 修改位示圖, 令mapi,j=1。 盤(pán)塊的回收: (1)將回收盤(pán)塊的盤(pán)塊號(hào)轉(zhuǎn)換成位示圖中的行號(hào)和列號(hào)。轉(zhuǎn)換公式為:i=(b-1)DIV n+1;j=(b-1)MOD n+1 (2)修改位示圖。令mapi,j=1。 某文件管理系統(tǒng)在磁盤(pán)上建立了位示圖(bitmap),記錄磁盤(pán)的使用情況。若磁盤(pán)上的物理塊依次編號(hào)為:0、1、2、,系統(tǒng)中字長(zhǎng)為32位,每一位對(duì)應(yīng)文件存儲(chǔ)器上的一個(gè)物理塊,取值0和1分別表示空閑和占用,如下圖所示。假設(shè)將4195號(hào)物理塊分配給某文件,那么該物理塊的使用情況在位示圖中的第_(1)_個(gè)字中描述;系統(tǒng)應(yīng)該將_(2)_。(1) A.128B.129 C.130 D.131(2) A. 該字的第3位置“0”B. 該字的第3位置“1”C. 該字的第4位置“0” D. 該字的第4位置“1”答:因?yàn)槲锢韷K編號(hào)是從0開(kāi)始的,所以4195號(hào)物理塊其實(shí)就是第4196塊。因?yàn)樽珠L(zhǎng)為32位,也就是說(shuō),每個(gè)字可以記錄32個(gè)物理塊的使用情況。4196/32=131.125,所以,4195號(hào)物理塊應(yīng)該在第131個(gè)字中(字的編號(hào)也是從0開(kāi)始計(jì)數(shù))。那么,具體在第131個(gè)字的哪一位呢?到第130個(gè)字為止,共保存了131*32=4192個(gè)物理塊(04191),所以,第4195塊應(yīng)該在第131個(gè)字的第3位記錄(要注意:0是最開(kāi)始的位)。因?yàn)橄到y(tǒng)已經(jīng)將4195號(hào)物理塊分配給某文件,所以其對(duì)應(yīng)的位要置1。D,B文件一級(jí)目錄結(jié)構(gòu)最主要缺點(diǎn):不能重命名(查找速度慢,不便于實(shí)現(xiàn)共享)MS-DOS中的文件物理結(jié)構(gòu)采用_。A.連續(xù)結(jié)構(gòu) B.鏈接結(jié)構(gòu) C.索引結(jié)構(gòu) D.哈希表。B實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)必須在_內(nèi)完成來(lái)自外部的事件。A.響應(yīng)時(shí)間 B.周轉(zhuǎn)時(shí)間 C.規(guī)定時(shí)間D.調(diào)度時(shí)間。C小補(bǔ)充(可刪):在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念?為了使程序在多道程序環(huán)境下能并發(fā)執(zhí)行,并能對(duì)并發(fā)執(zhí)行的程序加以控制和描述,而引入了進(jìn)程概念。多道程序設(shè)計(jì)是指在主存中同時(shí)存放多道用戶(hù)作業(yè),它們都處于執(zhí)行的開(kāi)始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)之間。多道程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)如下:(1)多道。主存中有多道程序,它們?cè)谌我粫r(shí)刻必須處于就緒、運(yùn)行、阻塞三種狀態(tài)之一。(2)宏觀(guān)上并行。從宏觀(guān)上看,它們?cè)谕瑫r(shí)執(zhí)行。(3)微觀(guān)上串行。從微觀(guān)上看,它們?cè)诮惶?、穿插地?zhí)行。采用多道程序設(shè)計(jì)后,減少了CPU時(shí)間的浪費(fèi)。尤其對(duì)計(jì)算題的作業(yè),由于I/O操作較少,CPIJ浪費(fèi)的時(shí)間很少。掛起事件:用戶(hù)進(jìn)程請(qǐng)求將自己掛起,或父進(jìn)程請(qǐng)求將自己的某個(gè)子進(jìn)程掛起, 系統(tǒng)將利用掛起原語(yǔ)suspend( )將指定進(jìn)程或處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程掛起等。為什么進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)之前,應(yīng)先執(zhí)行進(jìn)入?yún)^(qū)代碼,在退出臨界區(qū)后又執(zhí)行退出區(qū)代碼? 為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程對(duì)臨界資源的互斥訪(fǎng)問(wèn),必須在臨界區(qū)前面增加一段用于檢查欲訪(fǎng)問(wèn)的臨界資源是否正被訪(fǎng)問(wèn)的代碼,如果未被訪(fǎng)問(wèn),該進(jìn)程便可進(jìn)入臨界區(qū)對(duì)資源進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn),并設(shè)置正被訪(fǎng)問(wèn)標(biāo)志,如果正被訪(fǎng)問(wèn),則本進(jìn)程不能進(jìn)入臨界區(qū),實(shí)現(xiàn)這一功能的代碼成為進(jìn)入?yún)^(qū)代碼;在退出臨界區(qū)后,必須執(zhí)行退出區(qū)代碼,用于恢復(fù)未被訪(fǎng)問(wèn)標(biāo)志.同步機(jī)制應(yīng)遵循哪些基8本準(zhǔn)則? a. 空閑讓進(jìn). b. 忙則等待. c. 有限等待. d. 讓權(quán)等待.利用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的(),應(yīng)為臨界區(qū)設(shè)置一個(gè)信號(hào)量mutex,其初值為1,表示該資源尚未使用,臨界區(qū)應(yīng)置于()和()原語(yǔ)之間?;コ猓琍(mutex),V(mutex)作業(yè)調(diào)度的主要功能是:記錄系統(tǒng)中各個(gè)作業(yè)的情況;按照某種調(diào)度算法從后備作業(yè)隊(duì)列中挑選作業(yè);為選中的作業(yè)分配內(nèi)存和外設(shè)等資源;為選中的作業(yè)建立相應(yīng)的進(jìn)程;作業(yè)結(jié)束后進(jìn)行善后處理工作。進(jìn)程調(diào)度的主要功能是:保存當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng);從就緒隊(duì)列中挑選一個(gè)合適進(jìn)程;為選中的進(jìn)程恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。什么是高級(jí)調(diào)度、中級(jí)調(diào)度和低級(jí)調(diào)度?作業(yè)調(diào)度:從一批后備作業(yè)中選擇一個(gè)或幾個(gè)作業(yè),給它們分配資源,建立進(jìn)程,掛入就緒隊(duì)列。執(zhí)行完后,回收資源。進(jìn)程調(diào)度:從就緒進(jìn)程隊(duì)列中根據(jù)某個(gè)策略選取一個(gè)進(jìn)程,使之占用CPU。交換調(diào)度:按照給定的原則和策略,將外存交換區(qū)中的進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存,把內(nèi)存中的非執(zhí)行進(jìn)程交換到外存交換區(qū)中。在解決死鎖問(wèn)題的幾個(gè)方法中,哪種方法最容易實(shí)現(xiàn)?哪種方法使資源的利用率最高? a. 解決死鎖可歸納為四種方法: 預(yù)防死鎖,避免死鎖,檢測(cè)死鎖和解除死鎖; b. 其中,預(yù)防死鎖是最容易實(shí)現(xiàn)的;c. 避免死鎖使資源的利用率最高.N個(gè)進(jìn)程共享某種資源R,該資源共有m個(gè)可分配單位,每個(gè)進(jìn)程一次一個(gè)地申請(qǐng)或釋放資源單位。假設(shè)每個(gè)進(jìn)程對(duì)該資源的最大需求量均小于m,且各進(jìn)程最大需求之和小于m+n,試證明在這個(gè)系統(tǒng)中不可能發(fā)生死鎖?解:設(shè):max(i):表示第I進(jìn)程的最大資源需求量need(i): 表示第I進(jìn)程的還需要的資源量allocation(i): 表示第I進(jìn)程的已分配到的資源量。由題中給定條件可知:max(1)+max(2)+max(n)=(allocation(1) +allocation(2)+allocation (n)+( need(1)+need(2)+need(n)=n(3) 則由(2)+(3)得:(allocation(1) +allocation(2)+allocation (n)+( need(1)+need(2)+need(n)=m+n這與(1)式相矛盾。請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明可通過(guò)哪些途徑預(yù)防死鎖?a. 擯棄請(qǐng)求和保持條件,就是如果系統(tǒng)有足夠的資源,便一次性地把進(jìn)程所需的所有資源分配給它;b. 擯棄不剝奪條件,就是已經(jīng)保持了資源的進(jìn)程,當(dāng)它提出新的資源請(qǐng)求而不能立即得到滿(mǎn)足時(shí),必須釋放它已經(jīng)保持的所有資源,待以后需要時(shí)再重新申請(qǐng);c. 擯棄環(huán)路等待條件,就是將所有資源按類(lèi)型排序標(biāo)號(hào),所有進(jìn)程對(duì)資源的請(qǐng)求必須嚴(yán)格按序號(hào)遞增的次序提出。操作系統(tǒng)的設(shè)備管理應(yīng)具備的主要功能是監(jiān)視設(shè)備狀態(tài),進(jìn)行設(shè)備分配,完成I/O操作,緩沖管理與地址轉(zhuǎn)換在頁(yè)式管理中,頁(yè)表的作用是實(shí)現(xiàn)從頁(yè)號(hào)到物理塊號(hào)的地址映射,存儲(chǔ)頁(yè)表的作用是記錄內(nèi)存頁(yè)面的分配情況。頁(yè)式虛地址與內(nèi)存物理地址的映射是由頁(yè)表和硬件地址變換機(jī)構(gòu)完成的。常用的內(nèi)存管理方法有分區(qū)管理,頁(yè)式管理,段式管理,段頁(yè)式管理。例題:對(duì)于如下的頁(yè)面訪(fǎng)問(wèn)序列:1, 2, 3, 4, 1, 2, 5, 1, 2, 3, 4, 5當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量分別為3和4時(shí),試問(wèn):使用FIFO、LRU置換算法產(chǎn)生的缺頁(yè)中斷是多少?(所有內(nèi)存開(kāi)始時(shí)都是空的,凡第一次用到的頁(yè)面都產(chǎn)生一次缺頁(yè)中斷)解:FIFO淘汰算法:內(nèi)存塊為3時(shí),缺頁(yè)中斷(或稱(chēng)缺頁(yè)次數(shù)、頁(yè)面故障)為9;內(nèi)存塊為4時(shí),缺頁(yè)中斷為10。LRU淘汰算法:內(nèi)存塊為3時(shí),缺頁(yè)中斷為10;內(nèi)存塊為4時(shí),缺頁(yè)中斷為8。(具體計(jì)算過(guò)程省略,解答時(shí)請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程。)下列( )存儲(chǔ)管理方式能使存儲(chǔ)碎片盡可能少,而且使內(nèi)存利用率較高。A.固定分區(qū) B.可變分區(qū)C.分頁(yè)管理 D.段頁(yè)式管理。D什么是覆蓋技術(shù)?什么是交換技術(shù)?所謂覆蓋技術(shù),就是使一個(gè)程序的若干個(gè)數(shù)據(jù)段或程序段按照時(shí)間先后占用內(nèi)存空間的某一部分。交換技術(shù)(swapping)是另外一種擴(kuò)展內(nèi)存空間的技術(shù)。當(dāng)多個(gè)程序并發(fā)執(zhí)行時(shí),將暫時(shí)不需要的程序送到外存中,剩余空間用來(lái)裝載新的需要即將投入運(yùn)行的程序。什么是抖動(dòng)?產(chǎn)生抖動(dòng)的原因是什么?抖動(dòng)是由于內(nèi)存空間競(jìng)爭(zhēng)引起的。當(dāng)需要將一個(gè)新頁(yè)面調(diào)入內(nèi)存時(shí),因內(nèi)存空間緊張,不得不將一個(gè)舊頁(yè)面置換出去,而剛剛置換出去的舊頁(yè)面可能又要被使用,因此需要重新將它調(diào)入。若一個(gè)進(jìn)程頻繁地進(jìn)行頁(yè)面調(diào)入調(diào)出,勢(shì)必加大系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo),使系統(tǒng)運(yùn)行效率降低。通常稱(chēng)這種現(xiàn)象為該進(jìn)程發(fā)生了抖動(dòng)。產(chǎn)生抖動(dòng)的原因主要有:系統(tǒng)內(nèi)的進(jìn)程數(shù)量太多,致使一個(gè)進(jìn)程分得的存儲(chǔ)塊過(guò)少;系統(tǒng)采取的置換算法不夠合理。分頁(yè)和分段有何區(qū)別? a. 分頁(yè)和分段都采用離散分配的方式,且都要通過(guò)地址映射機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)地址變換,這是它們的共同點(diǎn);b. 對(duì)于它們的不同點(diǎn)有三,第一,從功能上看,頁(yè)是信息的物理單位,分頁(yè)是為實(shí)現(xiàn)離散分配方式,以消減內(nèi)存的外零頭,提高內(nèi)存的利用率,即滿(mǎn)足系統(tǒng)管理的需要,而不是用戶(hù)的需要;而段是信息的邏輯單位,它含有一組其意義相對(duì)完整的信息,目的是為了能更好地滿(mǎn)足用戶(hù)的需要;c. 頁(yè)的大小固定且由系統(tǒng)確定,而段的長(zhǎng)度卻不固定,決定于用戶(hù)所編寫(xiě)的程序;d. 分頁(yè)的作業(yè)地址空間是一維的,而分段的作業(yè)地址空間是二維的.設(shè)備緩沖區(qū)的原則是:如果數(shù)據(jù)到達(dá)率與離去率相差很大,則可采用單緩沖方式;如果信息的輸入和輸出率相同(或相差不大)時(shí),則可用雙緩沖區(qū);對(duì)于陣發(fā)性的輸入、輸出,可以設(shè)立多個(gè)緩沖區(qū)。一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的虛擬存儲(chǔ)器,其最大容量和實(shí)際容量分別由什么決定? a. 最大容量由內(nèi)存和外存之和決定;b. 實(shí)際容量由內(nèi)存決定.例題:某虛擬存儲(chǔ)器的用戶(hù)空間共有32個(gè)頁(yè)面,每頁(yè)1KB,主存16KB. 假定某時(shí)刻為用戶(hù)的第0,1,2,3頁(yè)分別分配的物理塊號(hào)為5,10,4,7,試將虛擬地址0A5C和093C變換為物理地址。 解:a. 將0A5C變換為2進(jìn)制為: 0000,1010,0101,1100,由于頁(yè)面大小為1KB約為2的10次方,所以0A5C的頁(yè)號(hào)為2,對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)為:4,所以虛擬地址0A5C的物理地址為125C; b. 將093C變換為2進(jìn)制為: 0000,1001,0011,1100,頁(yè)號(hào)也為2,對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)也為4,此時(shí)虛擬地址093C的物理地址為113C.例題:在一個(gè)請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中,采用LRU頁(yè)面置換算法時(shí),假如一個(gè)作業(yè)的頁(yè)面走向?yàn)?,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5,當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M分別為3和4時(shí),試計(jì)算訪(fǎng)問(wèn)過(guò)程中所發(fā)生的缺頁(yè)次數(shù)和缺頁(yè)率?比較所得結(jié)果? 解:a. 當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M為3時(shí),所發(fā)生的缺頁(yè)率為7,缺頁(yè)率為: 7/12=0.583; b. 當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M為4時(shí),所發(fā)生的缺頁(yè)率為4,缺頁(yè)率為: 4/12=0.333.一作業(yè)8:00到達(dá)系統(tǒng),估計(jì)運(yùn)行時(shí)間為1小時(shí)。若10:00開(kāi)始執(zhí)行該作業(yè),其響應(yīng)比是_A.2 B.1 C.3 D.0.5 C 優(yōu)先權(quán)=(等待+服務(wù))/服務(wù)例題:設(shè)有4道作業(yè),它們的提交時(shí)間及執(zhí)行時(shí)間如下表所示。試計(jì)算在單道程序環(huán)境下,采用先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法和最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法時(shí)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間,并指出它們的調(diào)度順序。(時(shí)間單位:小時(shí))作業(yè)號(hào)提交時(shí)間執(zhí)行時(shí)間110.02.0210.21.0310.40.5410.50.3解:若采用先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法,則其調(diào)度順序?yàn)?、2、3、4,其運(yùn)行情況如下表所示。作業(yè)號(hào)提交時(shí)間執(zhí)行時(shí)間開(kāi)始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間110.02.010.012.02.01.0210.21.012.013.02.82.8310.40.513.013.53.16.2410.50.313.513.83.311.0平均周轉(zhuǎn)時(shí)間: T=(2.0+2.8+3.1+3.3)/4=2.8平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間: W=(1.0+2.8+6.2+11.

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