西安交通大學(xué)考試題1

西安交通大學(xué)考試題1西安交通大年夜學(xué)測驗(yàn)題課程操作體系道理（A卷）系別考試日期2008年月日專業(yè)班號姓名學(xué)號期中 期末留意：將謎底全部寫在答題紙上。一、名詞說明(10分)過程操縱塊線程虛擬儲備器緩沖池磁盤調(diào)劑二、填空(每空1.5分，共24分)在單CPU體系中，能夠經(jīng)由過程采取多道法度榜樣設(shè)計(jì)技巧和分時(shí)技巧使得CPU和I/O設(shè)備并行工作來進(jìn)步體系機(jī)能。操作體系的兩個(gè)重要目標(biāo)是使得體系便應(yīng)用戶應(yīng)用以及進(jìn)步體系的資本應(yīng)用率。過程調(diào)劑的義務(wù)是從就緒隊(duì)列中選擇一個(gè)過程將CPU分派給它。先來先辦事算法是最簡單的算法，短功課優(yōu)先調(diào)劑算法能夠或許供給最短的平均等待時(shí)刻。在旌旗燈號量同步機(jī)制中，從資本分派的角度來看，P操作意味著申請一個(gè)單位資本，V操作意味著開釋一個(gè)單位資本。當(dāng)以下四個(gè)前提同時(shí)知足時(shí)，體系中會產(chǎn)逝世活鎖:互斥應(yīng)用，要求保持，弗成剝奪,和環(huán)路等待。在分頁體系中，許可一個(gè)過程的物理地址空間是離散存放,找到在內(nèi)存中并沒有正在應(yīng)用的某一頁把它換出去，那個(gè)過程叫作頁面置換。文件儲備空間的分派方法:連續(xù)分派，鏈接分派,和索引分派。虛擬儲備技巧（或要求分頁、要求分段、要求段頁式）技巧許可一個(gè)過程局部裝入內(nèi)存就能夠開端運(yùn)行。常用的文件拜望方法有兩種:連續(xù)拜望和直截了當(dāng)（隨機(jī)）拜望。三、確信正誤，用T表示精確，用F表示缺點(diǎn)(10分)。(F)一個(gè)文件在不合的儲備介質(zhì)上應(yīng)當(dāng)具有雷同的物理構(gòu)造。(F)等待隊(duì)列是一組在內(nèi)存中就緒、等待運(yùn)行的過程的集合。(F)假如體系供給的資本數(shù)量少于要求應(yīng)用這些資本的過程數(shù)，則必定會產(chǎn)逝世活鎖。(T)CPU調(diào)劑算法不克不及阻礙過程應(yīng)用CPU和I/O設(shè)備的時(shí)刻，它只能阻礙過程的等待時(shí)刻。(T)緩沖區(qū)技巧是經(jīng)由過程將設(shè)備間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)臨時(shí)放在內(nèi)存中，以解決設(shè)備間傳輸數(shù)據(jù)大年夜小不一致的問題。(T)原語的履行是不克不及被中斷的。(T)應(yīng)用當(dāng)前目次的目標(biāo)是為了縮短文件拜望時(shí)刻。西安交通大年夜學(xué)測驗(yàn)題(F)在分頁體系中，由用戶將過程的邏輯地址空間劃分成固定大年夜小的塊。(F)關(guān)于一個(gè)多線程的義務(wù),當(dāng)個(gè)中的一個(gè)線程壅塞時(shí)，其它的線程也不克不及運(yùn)行。(T)臨界區(qū)是一種須要互斥拜望的資本。四、扼要答復(fù)下列問題(26分)扼要論述分時(shí)體系和及時(shí)體系的特點(diǎn)以及二者的差別。(6分)答：分時(shí)操作體系的特點(diǎn)有：①同時(shí)性（多路性）：同時(shí)有多個(gè)用戶同時(shí)共享同一臺運(yùn)算機(jī)，宏不雅看是多個(gè)用戶同時(shí)應(yīng)用一個(gè)CPU和其它資本，微不雅上則是多個(gè)用戶在不應(yīng)時(shí)刻輪番應(yīng)用CPU和其它資本。②自力性（“獨(dú)有”性）：各終端用戶彼此自力，互不干擾地應(yīng)用運(yùn)算機(jī)，每個(gè)終端用戶感到他獨(dú)有了這臺運(yùn)算機(jī)。③及時(shí)性：體系對終端用戶的要求能在足夠快的時(shí)刻之內(nèi)獲得響應(yīng)。這一特點(diǎn)與運(yùn)算機(jī)CPU的處理速度、分時(shí)體系中聯(lián)機(jī)終端用戶數(shù)量和時(shí)刻片的長短緊密相干。④交互性：采取人機(jī)對話方法，用戶在終端上能夠直截了當(dāng)輸入、調(diào)試和運(yùn)行本身的法度榜樣，能及時(shí)修改法度榜樣中的缺點(diǎn)，且直截了當(dāng)獲得成果。及時(shí)體系的特點(diǎn)有：（1）及時(shí)性：及時(shí)體系要求對外部要求在嚴(yán)格的時(shí)刻范疇內(nèi)作出反響和處理。（2）高靠得住性和安穩(wěn)性：及時(shí)操縱體系的故障可能帶來的后果是無法估量的，是以與其它操作體系比擬，要加倍留意其靠得住性，體系包管不掉足。分時(shí)體系與及時(shí)體系的重要差別：（1）設(shè)計(jì)目標(biāo)不合：前者為了給多用戶供給一個(gè)通用的交互方法開創(chuàng)的運(yùn)行情形，后者平日為專門用處供給專用體系；（2）交互性強(qiáng)弱不合：前者交互性強(qiáng)，后者交互性弱；（3）響應(yīng)時(shí)刻要求不合：前者以用戶能接收的響應(yīng)時(shí)刻為標(biāo)準(zhǔn)，后者則與受控對象及應(yīng)用處合有關(guān)，變更范疇專門大年夜。請畫出設(shè)置有快表的要求分頁儲備治理籌劃的地址變換圖，并扼要說明地址變換過程。(6分)答：地址變換過程：1．確信是否越界，若是，則中斷，不然，連續(xù)。2．查找快表，若找著頁表項(xiàng)，則修改拜望位等，形成物理地址，停止。不然，連續(xù)3．查找頁表，若找著頁表項(xiàng)，則修改拜望位等，形成物理地址，停止。不然，產(chǎn)成缺頁中斷，連續(xù)4．若內(nèi)存不滿，則將找著的頁從外存調(diào)入內(nèi)存。不然，置換一頁出內(nèi)存，然后將找著的頁從外存調(diào)入內(nèi)存5．修改頁表請簡單說明并比較輪詢和中斷驅(qū)動的I/O操縱方法。(6分)答：輪詢I/O操縱方法由用戶過程直截了當(dāng)操縱內(nèi)存或CPU和外圍設(shè)備之間的信息傳遞。當(dāng)用戶過程須要傳遞數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)由過程CPU向設(shè)備發(fā)出啟動指令，用戶過程進(jìn)入測試等待狀況，即CPU賡續(xù)地履行I/O測試指令測試設(shè)備的狀況。因?yàn)镃PU的速度比I/O的速度高得多，而輪詢I/O操縱方法使得CPU與外設(shè)只能串行工作，極大年夜地白費(fèi)了CPU資本；別的這種操縱方法使設(shè)備與設(shè)備之間也只能串行工作。然則，它的長處是治理簡單，在CPU速度不是專門高同時(shí)外圍設(shè)備種類不多的情形下常被采取。中斷驅(qū)動I/O操縱方法是CPU啟動I/O設(shè)備后，能夠轉(zhuǎn)去履行其它法度榜樣，每當(dāng)設(shè)備完成I/O操作后，它便以中斷要求方法主動向CPU報(bào)告請示。CPU在接到I/O中斷要求時(shí)才花費(fèi)極少時(shí)刻去處理。中斷驅(qū)動I/O操縱方法在必定程度上實(shí)現(xiàn)了主機(jī)和外設(shè)并行，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)多臺設(shè)備間的并行，從而進(jìn)步了運(yùn)算機(jī)體系的工作效力，大年夜大年夜進(jìn)步了CPU的應(yīng)用率。什么是虛擬設(shè)備?什么緣故在操作體系中引入虛擬設(shè)備？說明虛擬打印機(jī)的實(shí)現(xiàn)道理。(8分)答：經(jīng)由過程虛擬技巧將一臺獨(dú)有設(shè)備虛擬成多臺邏輯設(shè)備,供多個(gè)用戶過程同時(shí)應(yīng)用,平日把這種經(jīng)由虛擬的設(shè)備稱為虛擬設(shè)備。操作體系中引入虛擬設(shè)備，用高速設(shè)備仿照低速設(shè)備，以把本來慢速的獨(dú)有設(shè)備改革成為能為若干過程共享的的快速共享設(shè)備。虛擬打印機(jī)實(shí)現(xiàn)道理是：當(dāng)某過程要求打印輸出時(shí),操作體系并不是把某臺實(shí)際打印機(jī)分派給該過程,而是在磁盤上輸出井中為其分派一塊區(qū)域,該過程的輸出數(shù)據(jù)高速存入輸出井的相干區(qū)域中,而并不直截了當(dāng)在打印機(jī)上輸出。輸出井上的相干區(qū)域相當(dāng)于一臺虛擬的打印機(jī),各過程的打印輸出數(shù)據(jù)都臨時(shí)存放在輸出井中,形成一個(gè)輸出隊(duì)列。最后,由SPOOLing的緩輸出法度榜樣依次將輸出隊(duì)列中的數(shù)據(jù)實(shí)際地打印輸出。如許,從用戶的角度來看,他看起來獨(dú)有一臺打印機(jī),能夠隨時(shí)依照運(yùn)行的情形輸出各類成果;但從體系的角度來看,同一臺打印機(jī)又能夠分時(shí)地為每一個(gè)用戶辦事。用戶過程實(shí)際上獲得的是虛擬設(shè)備。五、（10分）在一個(gè)要求分頁儲備治理體系中，一個(gè)功課的頁面走向?yàn)?，0，l，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，0，1，分派給該功課的物理塊數(shù)為3，試運(yùn)算采取下列頁面置換算法時(shí)的缺頁率（假設(shè)開端履行時(shí)內(nèi)存中沒有頁面）。FIFO置換算法。LRU置換算法FIFO機(jī)能分析（M=3）頁面拜望次序501203042303201內(nèi)存塊數(shù)3501223042300001501123042333305001230422223是否缺頁√√√√√√√√√√√缺頁率=11/15=73.33%LRU機(jī)能分析（M=3）頁面拜望次序501203042303201內(nèi)存塊數(shù)3501203042303201501203042303205012230422032是否缺頁√√√√√√√√√√缺頁率=10/15=66.67%頁六、（10分）某體系有R1、R2和R3三種資本，在T0時(shí)刻P1、P2、P3、P4這四個(gè)過程對資本的占用和需求情形如下表所示，現(xiàn)在體系的可用資本向量為(2，1，2)。問題：將體系中各類資本總數(shù)和此刻各過程對資本的需求數(shù)量用向量或矩陣表示出來。假如現(xiàn)在P1發(fā)出資本要求向量Request(1,0,1)，為了包管體系的安穩(wěn)，可否分派資本給P1？說明你采取策略的緣故。PROCESSMAXALLOCATIONR1R2R3R1R2R3P1322100P2613411P3314211P4422002答：1.PROCESS資本尚需量needR1R2R3P1222P2202P3103P44202.若過程P1要求資本(1,0,1)，因：P1要求資本(1,0,1)<P1資本最大年夜需求量(3,2,2)，合理P1要求資本(1,0,1)<殘剩資本數(shù)(2,1,2)，要求知足分派并修改響應(yīng)數(shù)據(jù)構(gòu)造如下：PROCESSALLOCATION資本尚需量need殘剩資本R1R2R3R1R2R31，1，1P1201121P2411202P3211103P4002420因?yàn)?，P1,P2,P3和P4每個(gè)過程所需的資本數(shù)都大年夜于當(dāng)前可用的資本數(shù)（1，1，1）。是以，找不到一個(gè)安穩(wěn)序列，弗成分派，不然會產(chǎn)逝世活鎖。七、（10分）今有四個(gè)過程協(xié)作加工處理若干批數(shù)據(jù)。為了進(jìn)步效力，采取以下方法并發(fā)履行：過程A每讀入一批數(shù)據(jù)后把數(shù)據(jù)分化成二個(gè)可并發(fā)運(yùn)算的數(shù)據(jù)塊，分別通知過程B和C讓它們加工處理。過程B和C在處理時(shí)要涉及到對同一數(shù)據(jù)構(gòu)造的拜望。當(dāng)過程B和C均完成處理后，再由過程D完成該批數(shù)據(jù)的停止處理工作。請答復(fù)：畫出四個(gè)過程之間的關(guān)系圖。寫出用P/V操作實(shí)現(xiàn)四過程的同步應(yīng)設(shè)置的旌旗燈號量及其初值、工作流程。答：1.2.設(shè)旌