操作系統(tǒng)期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

操作系統(tǒng)期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)緒論:批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)的概念與特點(diǎn)，原語(yǔ)與原子操作。1.批處理操作(1)單道批處理系統(tǒng)概念單道批處理系統(tǒng)是指系統(tǒng)通過(guò)作業(yè)控制語(yǔ)言將作業(yè)組織成批，使其能自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，但是，在內(nèi)存中任何時(shí)候只有一道作業(yè)的系統(tǒng)。單道批處理系統(tǒng)特征順序性單道性自動(dòng)性(2)多道批處理系統(tǒng)概念系統(tǒng)對(duì)作業(yè)的處理是成批進(jìn)行的，并且在主存中能同時(shí)保留多道作業(yè)的系統(tǒng)。多道批處理系統(tǒng)的主要目標(biāo)是提高系統(tǒng)吞吐率和各種資源的利用率。多道批處理系統(tǒng)特征無(wú)序性多道性調(diào)度性2.分時(shí)系統(tǒng)(1)概念分時(shí)操作系統(tǒng)是指在一臺(tái)主機(jī)上連接了多個(gè)聯(lián)機(jī)終端，并允許多個(gè)用戶通過(guò)終端以交互的方式使用主計(jì)算機(jī)，共享主機(jī)資源的系統(tǒng)。(2)分時(shí)系統(tǒng)的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)人與系統(tǒng)的交互性。分時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是保證用戶響應(yīng)時(shí)間的及時(shí)性。(3)分時(shí)系統(tǒng)的特征多路性獨(dú)立性及時(shí)性:滿足用戶對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求交互性3.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(1)概念實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是指系統(tǒng)能夠及時(shí)響應(yīng)外部(隨機(jī))事件的請(qǐng)求，并能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)該事件的處理，控制系統(tǒng)中所有的實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致地工作。(2)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特征多路性獨(dú)立性及時(shí)性:滿足實(shí)時(shí)任務(wù)截止時(shí)間的要求交互性可靠性4.原語(yǔ):操作系統(tǒng)內(nèi)核或微核提供核外調(diào)用的過(guò)程或函數(shù)稱為原語(yǔ)，是由若干條指令構(gòu)成，用于完成特定功能的一段程序。原語(yǔ)在執(zhí)行過(guò)程不允許被中斷。5.原子操作:執(zhí)行中不能被其它進(jìn)程(線程)打斷的操作就叫原子操作。當(dāng)該次操作不能完成的時(shí)候，必須回到操作之前的狀態(tài)，原子操作不可拆分。進(jìn)程管理:什么是進(jìn)程,進(jìn)程與程序的區(qū)別與聯(lián)系,進(jìn)程的特征有哪些,進(jìn)程之間的關(guān)系有哪些,什么是信號(hào)量,信號(hào)量的物理含義,1.進(jìn)程定義可并發(fā)執(zhí)行的程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上的運(yùn)行過(guò)程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位。2.進(jìn)程特征(1)動(dòng)態(tài)性(2)并發(fā)性(3)獨(dú)立性(4)異步性(5)結(jié)構(gòu)特征:3.進(jìn)程與程序的關(guān)系(1)程序是一組指令的集合，是靜態(tài)的概念;進(jìn)程是程序的執(zhí)行，是動(dòng)態(tài)的概念。(本質(zhì)區(qū)別)(2)進(jìn)程有生命周期，它的存在是暫時(shí)的;程序的存在是永久的。(3)進(jìn)程包括程序代碼、數(shù)據(jù)和“進(jìn)程控制塊”三部分。(4)進(jìn)程是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行單位，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的獨(dú)立單位。(5)一個(gè)程序在執(zhí)行中可對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程，一個(gè)進(jìn)程也可能包含多個(gè)程序段。4，進(jìn)程的基本狀態(tài)(1)運(yùn)行狀態(tài)(Running):已得到CPU，正在執(zhí)行的狀態(tài)。(2)就緒狀態(tài)(Ready):得到了除CPU以外的所有資源，正在等待CPU的狀態(tài)。(3)等待狀態(tài)(Blocked，也稱阻塞狀態(tài)):進(jìn)程等待某一事件的發(fā)生而暫時(shí)停止運(yùn)行的狀態(tài)。5.進(jìn)程之間的關(guān)系有哪些同步互斥6.什么是信號(hào)量,信號(hào)量是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步的一種變量。是一種有效的進(jìn)程同步工具，可分為:整型信號(hào)量、結(jié)構(gòu)型信號(hào)量、信號(hào)量集等。7.信號(hào)量的物理含義S>0表示有S個(gè)資源可用S=0表示無(wú)資源可用S<0則|S|表示S等待隊(duì)列中的進(jìn)程個(gè)數(shù)P(S):表示申請(qǐng)一個(gè)資源V(S)表示釋放一個(gè)資源。信號(hào)量的初值應(yīng)該大于等于0設(shè)備管理:設(shè)備的分類按數(shù)據(jù)傳輸單位，設(shè)備可分成:,字符設(shè)備(輸入輸出設(shè)備):字符設(shè)備中存儲(chǔ)和傳送的是不定長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，是以字符為單位發(fā)送或和接收一個(gè)字符流，傳輸速度低、不可尋址(源地址或目標(biāo)地址)。如打印機(jī)、鍵盤、網(wǎng)卡和顯示器等。,塊設(shè)備(存儲(chǔ)設(shè)備):塊設(shè)備中存儲(chǔ)是定長(zhǎng)的、且可隨機(jī)訪問(wèn)的數(shù)據(jù)塊，每個(gè)塊都有自己的地址，信息處理的基本單位是數(shù)據(jù)塊，傳輸速度高、可尋址。如磁盤，CD-ROM。按傳輸速率，設(shè)備可分成:,低速——鍵盤、鼠標(biāo)器、語(yǔ)音的輸入和輸出設(shè)備,中速——行式打印機(jī)、激光打印機(jī),高速——磁帶機(jī)、磁盤器、光盤機(jī)按共享屬性，設(shè)備可分成:,獨(dú)占設(shè)備:一次只允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的設(shè)備。,共享設(shè)備:一段間內(nèi)允許多個(gè)進(jìn)程同時(shí)訪問(wèn)的設(shè)備。,虛擬設(shè)備:虛擬技術(shù)將一臺(tái)獨(dú)占設(shè)備轉(zhuǎn)換為若干臺(tái)邏輯設(shè)備，共多個(gè)進(jìn)程同時(shí)使用。按使用屬性，設(shè)備可分成:,存儲(chǔ)設(shè)備:相同中存儲(chǔ)信息的主要設(shè)備，外存及后備存儲(chǔ)器。,人機(jī)交互設(shè)備(輸入/輸出設(shè)備):輸入、輸出和集成輸入和輸出的設(shè)備。文件管理:什么是文件的邏輯結(jié)構(gòu)和文件的物理結(jié)構(gòu),文件的邏輯結(jié)構(gòu)有哪些,文件的物理結(jié)構(gòu)有哪些,1.文件的邏輯結(jié)構(gòu)(1)概念是指用戶可以直接處理的文件組織形式，也稱文件組織。文件邏輯結(jié)構(gòu)選取的主要考慮因素:存取速度、維護(hù)方便和可靠性等。(2)分類從邏輯結(jié)構(gòu)上，文件分為:有結(jié)構(gòu)文件(記錄式文件)和無(wú)結(jié)構(gòu)文件(字符流文件，是一種順序文件。)有結(jié)構(gòu)文件(記錄式文件)?根據(jù)文件中記錄特性分:定長(zhǎng)記錄文件變長(zhǎng)記錄文件?文件的組織方式(邏輯結(jié)構(gòu)):順序文件索引文件索引順序文件2.文件物理結(jié)構(gòu)(1)概念是指文件在外存上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，也稱文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。文件的物理結(jié)構(gòu)決定了文件信息在存儲(chǔ)設(shè)備上的存放位置。(2)物理結(jié)構(gòu)的類型連續(xù)文件串聯(lián)文件(鏈接文件)索引文件hash文件簡(jiǎn)答1.進(jìn)程的概念與特點(diǎn)、進(jìn)程的同步與互斥。進(jìn)程概念關(guān)于進(jìn)程的定義有多種，其中最具代表性的定義有以下幾個(gè):(1)進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行(2)進(jìn)程是可以與別的計(jì)算并發(fā)執(zhí)行的計(jì)算(3)進(jìn)程是一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及能在其上進(jìn)行操作的一個(gè)程序(4)進(jìn)程是一個(gè)程序及其數(shù)據(jù)在處理機(jī)上順序執(zhí)行時(shí)所發(fā)生的活動(dòng)(5)進(jìn)程是程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上的運(yùn)行過(guò)程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位進(jìn)程特征(1)動(dòng)態(tài)性:動(dòng)態(tài)性是進(jìn)程的基本特性。進(jìn)程具有生命周期，它由創(chuàng)建而產(chǎn)生，經(jīng)調(diào)度而執(zhí)行，由撤消而消亡。(2)并發(fā)性:在內(nèi)存中的多個(gè)進(jìn)程實(shí)體能在一段時(shí)間內(nèi)同時(shí)運(yùn)行。(3)獨(dú)立性:進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)基本單位，是一個(gè)能夠進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)行的基本單位。(4)異步性:每個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)都在以不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)。(5)結(jié)構(gòu)特征:進(jìn)程實(shí)體實(shí)際上是由三部分所組成:程序段、數(shù)據(jù)段和進(jìn)程控制塊PCB。在UNIX系統(tǒng)中，也把這三部分稱為“進(jìn)程映像”。進(jìn)程同步與互基本概念(1)并發(fā)進(jìn)程之間的協(xié)作控制通常稱為進(jìn)程同步。——直接制約關(guān)系(協(xié)作)(2)并發(fā)進(jìn)程之間的競(jìng)爭(zhēng)控制通常稱為進(jìn)程互斥。——間接制約關(guān)系(競(jìng)爭(zhēng))進(jìn)程同步與互斥的主要任務(wù)就是保證多個(gè)并發(fā)進(jìn)程能有效地合作并共享系統(tǒng)資源，使并發(fā)進(jìn)程的執(zhí)行結(jié)果具有可再現(xiàn)性。2.死鎖的概念、死鎖產(chǎn)生的原因、死鎖的預(yù)防和避免方法、資源分配圖的簡(jiǎn)化、死鎖定理。(1)死瑣概念死鎖是指多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程因資源爭(zhēng)奪而出現(xiàn)的一種彼此都不能繼續(xù)向前推進(jìn)的僵持局面。(2)產(chǎn)生死瑣的原因?競(jìng)爭(zhēng)資源——競(jìng)爭(zhēng)非剝奪性資源(如，打印機(jī))和競(jìng)爭(zhēng)臨時(shí)資源(如，某進(jìn)程生產(chǎn)的數(shù)據(jù)、消息)?進(jìn)程推進(jìn)的順序非法(3)死瑣的預(yù)防?避開(kāi)“請(qǐng)求和保持”條件:一次性請(qǐng)求，一次性分配。在進(jìn)程運(yùn)行期間不再提出資源請(qǐng)求。這種方法也稱“預(yù)先靜態(tài)分配法”。?避開(kāi)“不剝奪”條件:進(jìn)程逐個(gè)提出資源請(qǐng)求，當(dāng)前請(qǐng)求不能滿足時(shí)，必須釋放它所擁有的全部資源。?避開(kāi)“環(huán)路等待”條件:將所有資源按類型進(jìn)行線性排隊(duì)，并賦予不同序號(hào)，要求進(jìn)程申請(qǐng)資源時(shí)按序號(hào)遞增的次序提出。這種方法也稱“有序資源分配法”。(4)死鎖的避免——銀行家算法，死鎖的預(yù)防——資源有序分配法。(5)資源分配圖的簡(jiǎn)化從圖找一個(gè)進(jìn)程結(jié)點(diǎn)pi，若它對(duì)資源Rj(1?j?m)的請(qǐng)求滿足(既非阻塞也非孤立):abs(Pi,Rj)+其中:Wj表示j類資源的總數(shù)，(Pi,Rj)表示進(jìn)程Pi申請(qǐng)j類資源的數(shù)量，(Rj,pk)表示分配給進(jìn)程Pk的j類資源數(shù)。簡(jiǎn)化操作:?釋放pi所占有的資源，即去掉它所有的請(qǐng)求邊和分配邊使其成為一個(gè)孤立結(jié)點(diǎn)。?重復(fù)執(zhí)行前兩步，直到找不到滿足條件的進(jìn)程結(jié)點(diǎn)為止。(6)死鎖定理系統(tǒng)狀態(tài)S為死鎖狀態(tài)的充分條件，當(dāng)且僅當(dāng)S狀態(tài)的系統(tǒng)資源分配圖是不可完全簡(jiǎn)化的。(至少有一個(gè)進(jìn)程結(jié)點(diǎn)不能簡(jiǎn)化為孤立結(jié)點(diǎn)。)該充分條件被稱為死鎖定理。3.文件的多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)(文件的物理結(jié)構(gòu)、文件控制塊、索引節(jié)點(diǎn)等)文件物理結(jié)構(gòu)(1)概念是指文件在外存上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，也稱文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。文件的物理結(jié)構(gòu)決定了文件信息在存儲(chǔ)設(shè)備上的存放位置。(2)物理結(jié)構(gòu)的類型連續(xù)文件串聯(lián)文件(鏈接文件)索引文件hash文件文件控制塊(1)概念是文件存在的標(biāo)志，為提高查找速度，通常把FCB集中起來(lái)組織成文件目錄(目錄文件)。目錄項(xiàng)分兩種:子目錄和文件的FCB。一個(gè)文件由FCB和文件體(文件內(nèi)容)兩部分組成。FCB是操文件系統(tǒng)為每個(gè)文件建立的唯一管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，F(xiàn)CB主要包括下列信息:,文件標(biāo)識(shí)符和控制信息:文件名、用戶名、存取權(quán)限、文件類型和文件口令等,邏輯結(jié)構(gòu)信息:記錄類型、記錄個(gè)數(shù)和記錄長(zhǎng)度等,物理結(jié)構(gòu)信息:設(shè)備號(hào)、文件物理結(jié)構(gòu)類型、文件索引位置等,使用信息:共享進(jìn)程數(shù)、文件最大長(zhǎng)度、當(dāng)前大小和修改情況等,管理信息:文件的建立日期、訪問(wèn)日期和保留期限等(2)文件目錄一個(gè)文件系統(tǒng)中所有FCB的有序集合稱為文件目錄。一個(gè)FCB就是一個(gè)文件目錄項(xiàng)。一個(gè)文件目錄也被看作是一個(gè)文件，稱為目錄文件。(3)索引結(jié)點(diǎn)(i結(jié)點(diǎn))是由除文件名外的其他文件描述信息所構(gòu)成的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。為什么要引入索引結(jié)點(diǎn),?文件目錄占用大量的盤塊，檢索時(shí)間長(zhǎng)?在檢索目錄文件過(guò)程中只用到文件名種類?磁盤索引結(jié)點(diǎn)存放在外存上的索引結(jié)點(diǎn)?；拘畔?文件主標(biāo)識(shí)符、文件類型、文件存取權(quán)限、文件物理地址(磁盤上的地址)、文件長(zhǎng)度、和文件存取時(shí)間等信息。?內(nèi)存索引結(jié)點(diǎn)存放在內(nèi)存上的索引結(jié)點(diǎn)。內(nèi)存索引結(jié)點(diǎn)包含磁盤索引接點(diǎn)的全部信息，并增加內(nèi)存索引結(jié)點(diǎn)編號(hào)、狀態(tài)、訪問(wèn)計(jì)數(shù)、文件所屬的邏輯設(shè)備號(hào)和鏈接指針等信息。(4)文件的目錄結(jié)構(gòu)?單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)整個(gè)文件系統(tǒng)只建立一張目錄表，每個(gè)文件在目錄表中占有一目錄項(xiàng)。缺點(diǎn):,查找速度慢,不允許重名,不方便實(shí)現(xiàn)文件共享?兩級(jí)目錄結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中建立一個(gè)主文件目錄MFD，同時(shí)還為每個(gè)用戶建立一用戶文件目錄UFD。優(yōu)點(diǎn):,解決了文件的重名問(wèn)題和文件共享問(wèn)題----用戶名|文件名,提高了目錄檢索的速度，降低查找時(shí)間缺點(diǎn):增加了系統(tǒng)開(kāi)銷?樹(shù)型目錄結(jié)構(gòu)(多級(jí))在兩極目錄的基礎(chǔ)上，允許用戶創(chuàng)建自己的子目錄，子目錄創(chuàng)建自己的子目錄，依次類推。優(yōu)點(diǎn):層次結(jié)構(gòu)清晰，便于管理和保護(hù);有利于文件分類;解決了文件的重名問(wèn)題;提高了文件的檢索速度;能進(jìn)行存取權(quán)限的控制缺點(diǎn):查找一個(gè)文件按路徑名逐層檢查，由于每個(gè)文件都放在外存，多次訪盤影響存取速度。4.磁盤調(diào)度(磁盤調(diào)度方法:FCFS、SSTF，SCAN)(1)先來(lái)先服務(wù)FCFS根據(jù)進(jìn)程請(qǐng)求訪問(wèn)磁盤的先后次序進(jìn)行調(diào)度。缺點(diǎn):平均尋道時(shí)間長(zhǎng)(2)最短尋道時(shí)間優(yōu)先SSTF選擇與當(dāng)前磁頭所在的磁道距離最近的磁盤訪問(wèn)請(qǐng)求服務(wù)。缺點(diǎn):出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象。(3)掃描(SCAN)算法(電梯調(diào)度算法)首先考慮磁盤請(qǐng)求的磁頭移動(dòng)方向，在方向一致的情況下選擇與當(dāng)前磁頭最近的磁盤請(qǐng)求服務(wù)。若同方向沒(méi)有請(qǐng)求，磁頭轉(zhuǎn)向反方向移動(dòng)。尋道時(shí)間Ts(啟動(dòng)磁臂時(shí)間s+磁頭移動(dòng)時(shí)間)Ts=m×n+s(移動(dòng)n條磁道)旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間Tr=1\2r傳輸時(shí)間Tt=b\Rn其中，b為傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)，N為一條磁道上的字節(jié)數(shù)，r為磁盤每秒的轉(zhuǎn)數(shù)。5.虛擬設(shè)備、緩沖技術(shù)、SPOOLING系統(tǒng)虛擬設(shè)備操作系統(tǒng)使用共享設(shè)備來(lái)模擬獨(dú)占設(shè)備的操作，經(jīng)過(guò)操作系統(tǒng)虛擬技術(shù)處理后的設(shè)備稱為虛擬設(shè)備。在虛擬設(shè)備環(huán)境中，一個(gè)獨(dú)占設(shè)備可以允許兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程并行使用，并且每個(gè)進(jìn)程都感覺(jué)在獨(dú)占使用該設(shè)備。緩沖技術(shù)(1)為什么要引入緩沖技術(shù),緩和CPU和I/O設(shè)備之間速度不匹配的矛盾,減少對(duì)CPU的中斷次數(shù)。,提高CPU和I/O設(shè)備之間的并行性(2)緩沖的種類單緩沖雙緩沖循環(huán)緩沖緩沖池SPOOLing系統(tǒng)SPOOLing技術(shù)是實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備以提高獨(dú)占設(shè)備利用率的技術(shù)，也是一種以空間換時(shí)間的技術(shù)。SPOOLing技術(shù)是在批處理操作系統(tǒng)時(shí)代引入的，即假脫機(jī)輸入輸出技術(shù)。把這種技術(shù)實(shí)質(zhì)就是對(duì)輸入,輸出數(shù)據(jù)成批處理。(1)概念SPOOLing技術(shù)是指在聯(lián)機(jī)情況實(shí)現(xiàn)的同時(shí)外圍操作，也稱假脫機(jī)操作。它通過(guò)共享設(shè)備來(lái)模擬獨(dú)占設(shè)備的動(dòng)作，使獨(dú)占設(shè)備成為共享設(shè)備，也稱為虛擬設(shè)備技術(shù)。(2)SPOOLing技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理SPOOLing輸入————作業(yè)預(yù)輸入(輸入機(jī),輸入井)SPOOLing輸出————作業(yè)緩輸出(輸出井,輸出機(jī))由SPOOLing程序控制通道完成(3)SPOOLing系統(tǒng)的組成?輸入井和輸出井(外存:暫存I/O設(shè)備傳送的數(shù)據(jù))?輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)(內(nèi)存:匹配CPU與磁盤之間速度不匹配的矛盾)?輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程(假脫機(jī)進(jìn)程)(4)SPOOLing系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):?提高了I/O速度。用戶程序?qū)β侏?dú)占設(shè)備的獨(dú)占時(shí)間大大縮短了，提高了慢速獨(dú)占設(shè)備的利用率;?用戶程序本身的執(zhí)行時(shí)間大大縮短了,提高了系統(tǒng)吞吐量和資源的利用率。?使獨(dú)占設(shè)備成為共享設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備的功能。缺點(diǎn):必須有高速、大容量和可隨機(jī)存取的外存的支持。綜合應(yīng)用題1.多道系統(tǒng)、作業(yè)調(diào)度、進(jìn)程調(diào)度、搶占式調(diào)度、非搶占式調(diào)度、周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間(1)概念作業(yè)調(diào)度:是指按一定的作業(yè)調(diào)度算法，從外存的后備作業(yè)隊(duì)列中選擇若干個(gè)作業(yè)調(diào)入主存的過(guò)程。進(jìn)程調(diào)度:按一定的進(jìn)程調(diào)度算法，從已在內(nèi)存的進(jìn)程中選擇一個(gè)進(jìn)程并把CPU分配給它的過(guò)程。作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間:從作業(yè)提交進(jìn)入系統(tǒng)到結(jié)束退出系統(tǒng)所經(jīng)歷的一段時(shí)間。平均周轉(zhuǎn)時(shí)間:多道作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間的平均值。系統(tǒng)吞吐量(吞吐率):單位時(shí)間系統(tǒng)所完成的總工作量(一般用作業(yè)數(shù)表示)。(2)調(diào)度可分為三個(gè)層次:作業(yè)調(diào)度:也稱高級(jí)調(diào)度或長(zhǎng)期調(diào)度，決定每次接收多少個(gè)作業(yè)和接納哪些作業(yè)的問(wèn)題。交換調(diào)度:主要負(fù)責(zé)內(nèi)外存上的進(jìn)程交換。一般通過(guò)“掛起”和“解掛”的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，也稱“中期調(diào)度”。進(jìn)程/線程調(diào)度:將處理器分配給一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程/線程的調(diào)度方法，也稱“低級(jí)調(diào)度”和“短期調(diào)度”和“處理器調(diào)度”。帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間=周轉(zhuǎn)時(shí)間/運(yùn)行時(shí)間例1:先來(lái)先服務(wù)調(diào)度(非搶占)在一個(gè)單道批處理系統(tǒng)中，一組作業(yè)的提交時(shí)刻和運(yùn)行時(shí)間如下表所示，請(qǐng)計(jì)算其平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間W。執(zhí)行提交時(shí)運(yùn)行時(shí)等待時(shí)開(kāi)始時(shí)完成時(shí)周轉(zhuǎn)時(shí)帶權(quán)周轉(zhuǎn)作業(yè)提交時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間次序刻間間刻刻間時(shí)間18.01.018.01.0028.50.528.50.50.539.00.239.00.20.549.10.10.6作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間作業(yè)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間49.10.1例2:若采用搶占的高優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法，進(jìn)程的調(diào)度次序是什么,(假定優(yōu)先數(shù)越小的作業(yè)，優(yōu)先權(quán)越高。)作業(yè)提交時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間優(yōu)先數(shù)18.01.03時(shí)間:8.08.59.09.19.29.39.8作業(yè):123(2)43(4)1(3)(1)28.50.5139.00.2249.10.11例3:短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度(短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法產(chǎn)生的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間短，系統(tǒng)吞吐量大。非搶占)作業(yè)提交時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間執(zhí)行提交運(yùn)行開(kāi)始完成時(shí)周轉(zhuǎn)時(shí)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)18.01.0次序時(shí)刻時(shí)間時(shí)刻刻間間28.50.518.01.039.00.239.00.249.10.149.10.128.50.5作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間作業(yè)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間例4:最短剩余時(shí)間優(yōu)先調(diào)度(最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法產(chǎn)生的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間最短，系統(tǒng)吞吐量最大。搶占式)作業(yè)提交時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間執(zhí)行提交運(yùn)行開(kāi)始完成時(shí)周轉(zhuǎn)時(shí)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)18.01.0次序時(shí)刻時(shí)間時(shí)刻刻間間28.50.318.01.039.00.239.00.249.10.149.10.128.50.3作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間作業(yè)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間例5:時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法(是一種基于時(shí)間片的搶占式調(diào)度算法。)假定系統(tǒng)規(guī)定的時(shí)間片大小為0.3，不考慮切換開(kāi)銷。作業(yè)提交情況如下表所示:作業(yè)提交時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間18.01.0執(zhí)行次序提交時(shí)運(yùn)行時(shí)間運(yùn)行及周轉(zhuǎn)帶權(quán)周28.10.5刻完成時(shí)刻時(shí)間轉(zhuǎn)時(shí)間38.20.218.01.048.30.128.00.538.00.2例6:高響應(yīng)比調(diào)度(非搶占)響應(yīng)比Rp=等待時(shí)間+要求服務(wù)時(shí)間=響應(yīng)時(shí)間要求服務(wù)時(shí)間要求服務(wù)時(shí)間作業(yè)提交時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間執(zhí)行提交時(shí)刻運(yùn)行時(shí)等待時(shí)開(kāi)始時(shí)完成時(shí)周轉(zhuǎn)時(shí)帶權(quán)周轉(zhuǎn)18.01.0次序間間刻刻間時(shí)間28.50.518.01.039.00.228.50.549.10.139.00.249.10.1作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間作業(yè)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間eg1:在一個(gè)具有兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)中，作業(yè)調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先的調(diào)度算法，進(jìn)程調(diào)度采用優(yōu)先數(shù)為基礎(chǔ)的搶占式調(diào)度算法(作業(yè)優(yōu)先數(shù)即為進(jìn)程優(yōu)先數(shù)，優(yōu)先數(shù)越小優(yōu)先權(quán)越高)，忽略進(jìn)程切換和調(diào)度開(kāi)銷。問(wèn)題:根據(jù)下表求它們的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。作業(yè)名到達(dá)時(shí)間運(yùn)行時(shí)間優(yōu)先數(shù)執(zhí)行提交運(yùn)行優(yōu)先數(shù)運(yùn)行及周轉(zhuǎn)帶權(quán)周轉(zhuǎn)A10:0040分鐘5次序時(shí)刻時(shí)間完成時(shí)刻時(shí)間時(shí)間B10:2030分鐘3A10:0040分5C10:3050分鐘4鐘D10:5020分鐘6B10:2030分3鐘C10:3050分4鐘D10:5020分6鐘作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間作業(yè)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間eg2:在某多道程序系統(tǒng)中，用戶當(dāng)前可使用的系統(tǒng)資源:內(nèi)存空間100K，磁帶機(jī)2臺(tái)，打印機(jī)1臺(tái)。系統(tǒng)采用可變式分區(qū)分配方式管理內(nèi)存，對(duì)磁帶機(jī)和打印機(jī)采用靜態(tài)分配方式，并假設(shè)輸入輸出操作的時(shí)間忽略不計(jì)。假設(shè)作業(yè)調(diào)度采用先來(lái)先服務(wù)算法，內(nèi)存分配采用首次適應(yīng)算法且不準(zhǔn)移動(dòng)已在內(nèi)存中的作業(yè)，進(jìn)程調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先的調(diào)度算法。作業(yè)序列情況如下表。作業(yè)號(hào)提交時(shí)間運(yùn)行時(shí)間內(nèi)存需求申請(qǐng)磁帶機(jī)打印機(jī)18:0030分鐘15K1128:2010分鐘30K0138:2020分鐘60K1048:3020分鐘20K1058:3515分鐘10K11問(wèn)題:(1)求作業(yè)調(diào)度的次序，并給出每道作業(yè)進(jìn)駐內(nèi)存的時(shí)刻(5分)。(2)計(jì)算每道作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間(5分)。解:(1)(5分)作業(yè)調(diào)度的順序:1?3?4?2?5進(jìn)駐內(nèi)存的時(shí)刻分別為:8:00，8:20，8:30，8:50，9:00??(5分)(2)(5分)作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間=作業(yè)的完成時(shí)間-作業(yè)到達(dá)系統(tǒng)的時(shí)間。每道作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間如下:1號(hào)作業(yè):30(分鐘)2號(hào)作業(yè):40(分鐘)3號(hào)作業(yè):30(分鐘)4號(hào)作業(yè):65(分鐘)5號(hào)作業(yè):40(分鐘)2.虛擬頁(yè)式存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)(頁(yè)表、快表、虛地址、物理地址、快表命中、頁(yè)表命中、頁(yè)面淘汰算法(LRU、CLOCK)，駐留集、置換策略、抖動(dòng)、缺頁(yè)中斷)(1)頁(yè)表:放在系統(tǒng)空間的頁(yè)表區(qū)，存儲(chǔ)邏輯頁(yè)與物理頁(yè)幀之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。每個(gè)進(jìn)程的PCB表中有一個(gè)指向頁(yè)表的指針，即每一進(jìn)程擁有一張頁(yè)表。有效地址結(jié)構(gòu):邏輯地址=p(頁(yè)號(hào))*頁(yè)面大小+d(頁(yè)內(nèi)位移)物理地址=f(頁(yè)幀號(hào)))*頁(yè)面大小+d(同上)p=線性邏輯地址/頁(yè)面大小;d=線性邏輯地址-p*頁(yè)面大小。例如:頁(yè)面的大小為1KB，求邏輯地址4101的頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)位移。15141312111096531864200000000001000011得到頁(yè)號(hào)p=4，頁(yè)內(nèi)位移d=5進(jìn)程被調(diào)度占用CPU時(shí)，進(jìn)程頁(yè)表始址被裝入頁(yè)表地址寄存器。例如:有一個(gè)32位的分頁(yè)存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)，頁(yè)面的大小規(guī)定為1KB，每個(gè)頁(yè)表項(xiàng)占4個(gè)字節(jié)，求頁(yè)表所占的最大內(nèi)存空間,32位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的邏輯地址空間應(yīng)是232，頁(yè)表長(zhǎng)度(頁(yè)表項(xiàng)的個(gè)數(shù))為:232/210=222頁(yè)表所占的內(nèi)存空間:222×22=224個(gè)字節(jié)，即16MB。(2)快表:由一組高速緩沖寄存器組成，用來(lái)存放當(dāng)前訪問(wèn)過(guò)的頁(yè)表項(xiàng)，以減少地址轉(zhuǎn)換過(guò)程中的時(shí)間花費(fèi)?？毂淼谋砟拷Y(jié)構(gòu):頁(yè)號(hào)物理塊號(hào)進(jìn)程號(hào)訪問(wèn)權(quán)限(3)命中率:選用8-12項(xiàng)組成的聯(lián)想存儲(chǔ)器，并采用適當(dāng)?shù)奶鎿Q策略，在聯(lián)想存儲(chǔ)器中匹配成功的可能性可達(dá)80-90%。(4)等效訪問(wèn)時(shí)間:設(shè)訪問(wèn)主存時(shí)間為750ns，搜索聯(lián)想存儲(chǔ)器的時(shí)間為50ns，若聯(lián)想存儲(chǔ)器的命中率為80%，則一次訪問(wèn)主存的平均時(shí)間為(假設(shè)先查聯(lián)想存儲(chǔ)器再查頁(yè)表):80%*(750+50)+20%*(750+50+750)=950ns(5)虛擬地址:在虛存管理系統(tǒng)中，通常把運(yùn)行進(jìn)程訪問(wèn)的指令和數(shù)據(jù)的邏輯地址(目標(biāo)程序中的相對(duì)地址)稱為虛擬地址。虛擬地址的集合稱為虛擬地址空間或邏輯空間。(6)實(shí)地址:主存儲(chǔ)器單元的實(shí)際地址。主存也稱為實(shí)地址空間或物理空間。(7)最近最久未使用(LRU)算法原理根據(jù)頁(yè)面在內(nèi)存中的使用情況，選擇最近最久未使用的頁(yè)面予以淘汰。即以“最近的過(guò)去”預(yù)測(cè)“最近的將來(lái)”，即淘汰上次使用距當(dāng)前最遠(yuǎn)的頁(yè)。,棧實(shí)現(xiàn)的LRU法——存放當(dāng)前使用的各頁(yè)面的頁(yè)號(hào)。實(shí)現(xiàn)原理:當(dāng)進(jìn)程訪問(wèn)某頁(yè)時(shí)，就將該頁(yè)的頁(yè)號(hào)從棧底移出壓入棧頂，或?qū)⑿略L問(wèn)的頁(yè)號(hào)壓入棧頂。處于棧底的就是最近最久未使用的頁(yè)面號(hào)。(7)時(shí)鐘(Clock)頁(yè)面置換算法將二次機(jī)會(huì)置換算法中的FIFO鏈組織成一個(gè)環(huán)狀隊(duì)列，設(shè)一指針指向當(dāng)前最老的頁(yè)面。當(dāng)產(chǎn)生缺頁(yè)中斷時(shí)，如果指針?biāo)赶虻捻?yè)面的訪問(wèn)位為“0”，則淘汰，將新調(diào)入的頁(yè)面插入到指針指向的位置，指針前移;如果訪問(wèn)位為“1”，則將其清“0”，指針前移，直到找到一個(gè)訪問(wèn)位為“0”的頁(yè)面。(8)頁(yè)面分配的有關(guān)策略?最小物理塊數(shù)的確定最小物理塊數(shù)是指能保證進(jìn)程正常運(yùn)行所需要的最少物理塊數(shù)。相關(guān)因素:機(jī)器指令的格式、功能和尋址方式。?頁(yè)面分配和置換策略,固定分配局部置換,可變分配全局置換:系統(tǒng)維護(hù)一個(gè)空閑物理塊隊(duì)列,可變分配局部置換:根據(jù)缺頁(yè)率來(lái)動(dòng)態(tài)增加或減少分配給每個(gè)進(jìn)程的物理塊數(shù)。頁(yè)面置換算法實(shí)現(xiàn)目標(biāo):不發(fā)生抖動(dòng)現(xiàn)象，缺頁(yè)率正常。(9)駐留集:進(jìn)程的合法頁(yè)集合。(10)抖動(dòng):如果分配給進(jìn)程的存儲(chǔ)塊數(shù)量小于進(jìn)程所需要的最小值，進(jìn)程的運(yùn)行將很頻繁地產(chǎn)生缺頁(yè)中斷，這種頻率非常高的頁(yè)面置換現(xiàn)象稱為抖動(dòng)。(11)缺頁(yè)中斷——當(dāng)前訪問(wèn)的頁(yè)面不再主存時(shí)產(chǎn)生缺頁(yè)中斷。缺頁(yè)中斷與一般中斷的區(qū)別:?在指令執(zhí)行期間產(chǎn)生和處理中斷信號(hào)?一條指令執(zhí)行期間可能產(chǎn)生多次缺頁(yè)中斷編程信號(hào)量P、V操作的編程生產(chǎn)者——消費(fèi)者問(wèn)題讀—寫(xiě)問(wèn)題步驟:(1)抽象為幾類進(jìn)程(2)分析進(jìn)程之間的直接和間接制約關(guān)系(3)設(shè)置信號(hào)量及其初值(4)為各類進(jìn)程編寫(xiě)代碼補(bǔ)充1.為什么引入進(jìn)程,進(jìn)程控制塊。(1)為使程序能并發(fā)執(zhí)行，且為了對(duì)并發(fā)執(zhí)行的程序加以描述和控制，人們引入了進(jìn)程的概念。(2)進(jìn)程控制塊PCB是進(jìn)程實(shí)體的一部分，是操作系統(tǒng)中作重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。PCB中記錄了操作系統(tǒng)所需的。用于描述進(jìn)程的當(dāng)前情況以及控制進(jìn)程運(yùn)行的全部信息。進(jìn)程控制塊的作用是使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序，成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，一個(gè)能與其他進(jìn)程發(fā)生并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)識(shí)。2.特權(quán)指令和非特權(quán)指令特權(quán)指令:只能由操作系統(tǒng)使用的指令。特權(quán)指令的執(zhí)行一般會(huì)引起處理器的狀態(tài)切換。處理器的狀態(tài):根據(jù)運(yùn)行程序?qū)Y源和機(jī)器指令的使用權(quán)限將處理器設(shè)置為不同狀態(tài):多數(shù)系統(tǒng)將處理器工作狀態(tài)劃分為管態(tài)和目態(tài):管態(tài):操作系統(tǒng)管理程序運(yùn)行的狀態(tài)，又稱為特權(quán)態(tài)、系統(tǒng)態(tài)、管理態(tài)或核心態(tài)目態(tài):用戶程序運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)，又稱為普通態(tài)或、用戶態(tài)有些系統(tǒng)將處理器狀態(tài)劃分核心狀態(tài)，管理狀態(tài)和用戶程序狀態(tài)(目標(biāo)狀態(tài))三種管態(tài)和目態(tài)的比較:,處理器處于管態(tài)時(shí),可以執(zhí)行全部指令(包括特權(quán)指令),可使用所有資源,具有改變處理器狀態(tài)的能力,處理器處于目態(tài)時(shí):只能執(zhí)行非特權(quán)指令,特權(quán)級(jí)別不同，可運(yùn)行指令集合也不同,特權(quán)級(jí)別越高，可以運(yùn)行指令集合越大,高特權(quán)級(jí)別對(duì)應(yīng)的可運(yùn)行指令集合包含低特權(quán)級(jí)的3.進(jìn)程的阻塞與喚醒，進(jìn)程的掛起與激活(1)引起進(jìn)程阻塞與喚醒的事件,進(jìn)程請(qǐng)求系統(tǒng)為之服務(wù),啟動(dòng)某種操作,需要的數(shù)據(jù)不能及時(shí)到達(dá),本進(jìn)程無(wú)工作可做(如發(fā)送進(jìn)程)(2)進(jìn)程的阻塞過(guò)程進(jìn)程的阻塞通過(guò)阻塞原語(yǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)，阻塞是進(jìn)程的一種主動(dòng)行為，過(guò)程:,將進(jìn)程狀態(tài)由運(yùn)行變?yōu)樽枞?將阻塞進(jìn)程插入對(duì)應(yīng)的阻塞隊(duì)列,設(shè)調(diào)度標(biāo)志為“真”，進(jìn)程調(diào)度程序調(diào)度新的就緒進(jìn)程運(yùn)行。(3)進(jìn)程的喚醒過(guò)程進(jìn)程的喚醒通過(guò)喚醒原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)，喚醒是一種被動(dòng)行為，過(guò)程:,將要喚醒的進(jìn)程從阻塞隊(duì)列中移出,將該進(jìn)程的狀態(tài)由阻塞變?yōu)榫途w,將該進(jìn)程插入就緒隊(duì)列等待CPU調(diào)度(4)進(jìn)程的掛起(一個(gè)進(jìn)程只能解掛自己的子孫進(jìn)程，而不能解掛其他族系的進(jìn)程。)進(jìn)程的掛起通過(guò)掛起原語(yǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要過(guò)程:檢查將要被掛起的進(jìn)程的狀態(tài)若狀態(tài)為:執(zhí)行停止，設(shè)置CPU調(diào)度標(biāo)志為“真”活動(dòng)就緒靜止就緒活動(dòng)阻塞靜止阻塞(5)進(jìn)程的激活進(jìn)程的激活過(guò)程通過(guò)激活原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)，過(guò)程:檢查將要被掛起的進(jìn)程的狀態(tài):靜止就緒活動(dòng)就緒靜止阻塞活動(dòng)阻塞檢查是否要進(jìn)行重新調(diào)度例如:請(qǐng)判斷下列說(shuō)法哪些的正確的,答案:(2)、(3)(1)進(jìn)程可以由自己創(chuàng)建(2)進(jìn)程可以由自己阻塞(3)進(jìn)程可以由自己掛起(4)進(jìn)程可以由自己激活(5)進(jìn)程可以由自己?jiǎn)拘?6)進(jìn)程可以由自己撤消4.進(jìn)程通信進(jìn)程通信通過(guò)發(fā)送原語(yǔ)和接受原語(yǔ)方式。5.線程——什么是內(nèi)核級(jí)線程,什么是用戶級(jí)線程,(1)級(jí)線程ULT:由用戶應(yīng)用程序建立的線程。并且由用戶程序負(fù)責(zé)對(duì)他們的調(diào)度和管理工作。(2)內(nèi)核級(jí)線程KLT:這類進(jìn)程依賴OS內(nèi)核，所有線程的創(chuàng)建、調(diào)度和管理全部由操作系統(tǒng)內(nèi)核負(fù)責(zé)。即所有線程的創(chuàng)建、切換和撤消等操作都需要進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用，由OS內(nèi)核來(lái)實(shí)現(xiàn)。用戶線程:運(yùn)行在用戶地址空間的線程。內(nèi)核線程:運(yùn)行在內(nèi)核空間的線程。所有的用戶級(jí)線程都是用戶線程，內(nèi)核級(jí)線程可以是用戶線程，也可以是內(nèi)核線程。6.什么是環(huán)境調(diào)用單位是進(jìn)程,什么是環(huán)境調(diào)用單位是線程,(1)僅設(shè)置用戶級(jí)線程的系統(tǒng)是以進(jìn)程作為調(diào)度的基本單位。(2)設(shè)置內(nèi)核級(jí)線程的系統(tǒng)以線程作為調(diào)度的基本單位。7.產(chǎn)生死瑣的必要條件(1)互斥條件:在一段時(shí)間內(nèi)某資源只允許一進(jìn)程使用。(2)請(qǐng)求和保持條件:既占有又同時(shí)請(qǐng)求資源。(3)不剝奪條件:資源在使用完前不能被搶奪。(4)環(huán)路條件:發(fā)生死鎖時(shí)必然存在一個(gè)進(jìn)程-資源的環(huán)形鏈。7.死瑣的解除方法剝奪資源撤銷進(jìn)程8.什么是靜態(tài)重定位,靜態(tài)重定位:在裝入一個(gè)作業(yè)時(shí)，由鏈接程序在程序執(zhí)行前進(jìn)行的重定位，即把作業(yè)中的指令地址和數(shù)據(jù)地址全部轉(zhuǎn)換成絕對(duì)地址。靜態(tài)重定位是由重定位裝配程序完成，不支持程序浮動(dòng)。9.什么是主存的連續(xù)分配,動(dòng)態(tài)分區(qū)分配。根據(jù)進(jìn)程實(shí)際需要，動(dòng)態(tài)的分配內(nèi)存空間。在實(shí)現(xiàn)可變分區(qū)分配時(shí)，將涉及到分區(qū)分配中所用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、分區(qū)分配算法和分區(qū)的分配與回收操作這樣三個(gè)問(wèn)題。10.可重定位分區(qū)通過(guò)移動(dòng)的方法，把主存中分散的各個(gè)小的存儲(chǔ)分區(qū)拼湊成大存儲(chǔ)區(qū)的過(guò)程，這種方法叫做緊湊。動(dòng)態(tài)重定位的特點(diǎn):,動(dòng)態(tài)重定位由硬件機(jī)構(gòu)完成，硬件機(jī)構(gòu)包括重定位寄存器和加法器。,在程序執(zhí)行的過(guò)程中進(jìn)行邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換。,目標(biāo)程序可以在內(nèi)存中移動(dòng)且可以不連續(xù)。11.分頁(yè)與分段的比較(1)頁(yè)是信息的物理單位;而段是信息的邏輯單位。(2)頁(yè)的大小固定;而段的大小是由它邏輯信息的長(zhǎng)度的決定，不同段的長(zhǎng)度通常不同。(3)分頁(yè)管理的地址空間是一維的，而分段管理的地址空間是二維的(4)段式存儲(chǔ)管理能夠?qū)崿F(xiàn)基于完整功能邏輯段的信息共享，便于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)鏈接。12.信息共享段的共享:對(duì)于那些被多個(gè)程序共享的段，在內(nèi)存中只保留一個(gè)副本。副本采用可重入代碼。13.虛擬存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)方法(1)請(qǐng)求分頁(yè)的存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)(2)請(qǐng)求分段的存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)(3)段頁(yè)式虛存管理系統(tǒng)14.請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)器管理方式可能遇到哪些問(wèn)題,(1)最小物理塊數(shù)的確定(2)物理塊的分配策略(3)物理塊的分配算法15.分段保護(hù)越界檢查:每個(gè)進(jìn)程只能運(yùn)行在自己的地址空間。存取控制檢查:只讀、只執(zhí)行、讀/寫(xiě)環(huán)保護(hù)機(jī)構(gòu):不同的環(huán)具有不同的訪問(wèn)權(quán)限。原則是:,一個(gè)程序可以訪問(wèn)駐留在相同環(huán)或較低環(huán)中的數(shù)據(jù),一個(gè)程序可以調(diào)用駐留在相同環(huán)或較高環(huán)中的服務(wù)16.分頁(yè)保護(hù)越界保護(hù):設(shè)置頁(yè)表長(zhǎng)度寄存器，查頁(yè)表前，先檢查頁(yè)號(hào)是否越界。操作訪問(wèn)保護(hù):在每個(gè)頁(yè)表項(xiàng)中增設(shè)一存儲(chǔ)保護(hù)域，用于說(shuō)明對(duì)該頁(yè)的訪問(wèn)權(quán)限，每一個(gè)對(duì)該頁(yè)存儲(chǔ)的訪問(wèn)都首先要比照是否滿足該頁(yè)訪問(wèn)權(quán)限的說(shuō)明，滿足則訪問(wèn)，否則報(bào)錯(cuò)。17.設(shè)備管理的任務(wù)和功能設(shè)備管理的主要任務(wù)是完成用戶提出的I/O請(qǐng)求，為用戶分配I/O設(shè)備，以提高CPU和I/O設(shè)備的利用率和系統(tǒng)的吞吐量。主要包括:,緩沖管理:管理好各種類型的緩沖區(qū)。,設(shè)備分配:根據(jù)用戶的請(qǐng)求，分配相應(yīng)的設(shè)備。,設(shè)備處理:通過(guò)設(shè)備處理程序(設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序)來(lái)實(shí)現(xiàn)CPU和設(shè)備控制器之間的通信。,設(shè)備獨(dú)立性和虛擬設(shè)備:通過(guò)設(shè)備獨(dú)立性程序可使應(yīng)用程序獨(dú)立于具體的物理設(shè)備;通過(guò)虛擬技術(shù)，可把一次只允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的物理設(shè)備改造成可同時(shí)供多個(gè)進(jìn)程共享的設(shè)備。18.設(shè)備分配的分配順序分配設(shè)備————分配控制器————分配通道19.I/O系統(tǒng)的層次兩層:設(shè)備相關(guān)層(驅(qū)動(dòng)層)設(shè)備無(wú)關(guān)層(獨(dú)立層)四層:用戶進(jìn)程——進(jìn)行I/O調(diào)用;格式化I/O;spooling設(shè)備無(wú)關(guān)I/O軟件(設(shè)備獨(dú)立性軟件)——設(shè)備命名;保護(hù);阻塞;緩沖;分配與釋放設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序——設(shè)置設(shè)備寄存器;檢查狀態(tài)中斷處理程序——當(dāng)I/O結(jié)束時(shí)喚醒驅(qū)動(dòng)(硬件——執(zhí)行I/O操作)中斷層具體功能中斷層是I/O子系統(tǒng)的最低層。主要工作是執(zhí)行與中斷有關(guān)的操作，并在I/O結(jié)束時(shí)喚醒驅(qū)動(dòng)程序。驅(qū)動(dòng)層的具體工作:(1)確定是否向設(shè)備發(fā)命令(2)確定向設(shè)備發(fā)什么命令(3)向設(shè)備發(fā)命令(設(shè)置寄存器)(4)監(jiān)督設(shè)備命令的正確執(zhí)行和等待物理操作的完成(5)執(zhí)行后處理:中斷時(shí)被調(diào)用的驅(qū)動(dòng)層物理操作的后續(xù)處理獨(dú)立層(邏輯I/O層)功能(1)向用戶層軟件提供一個(gè)統(tǒng)一的接口(2)設(shè)備命名(3)設(shè)備保護(hù):防止無(wú)權(quán)存取設(shè)備的用戶存取設(shè)備。(4)緩沖管理(5)提供與設(shè)備無(wú)關(guān)的塊尺寸:向更高一層隱藏不同設(shè)備的物理塊大小的差別。(6)塊設(shè)備的存儲(chǔ)分配(7)分配和釋放獨(dú)占設(shè)備(8)錯(cuò)誤報(bào)告(與設(shè)備無(wú)關(guān)的錯(cuò)誤報(bào)告)用戶空間層I/O軟件——運(yùn)行于用戶空間的I/O軟件(1)與用戶程序連接在一起的庫(kù)過(guò)程。(輸入輸出的格式是由庫(kù)過(guò)程完成的)(2)在核心外運(yùn)行的I/O程序。(如假脫機(jī)進(jìn)程)例如:請(qǐng)說(shuō)明下列的各個(gè)工作是在設(shè)備管理的哪個(gè)層次完成的,1.向設(shè)備寄存器寫(xiě)命令。2.檢查用戶是否有權(quán)使用設(shè)備。3.將二進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成ASCII碼打印。4.為一個(gè)讀操作計(jì)算磁道和扇區(qū)。解:1.驅(qū)動(dòng)層;2.設(shè)備無(wú)關(guān)I/O軟件層;3.用戶空間層I/O軟件;4.驅(qū)動(dòng)層.20.I/O軟件設(shè)總體設(shè)計(jì)目標(biāo):是高效率和通用性。前者要確保I/O設(shè)備與CPU的并發(fā)性，以提高資源利用率;后者則是指盡可能地提供簡(jiǎn)單抽象、清晰而統(tǒng)一的接口。重要原則:設(shè)法消除或屏蔽設(shè)備硬件內(nèi)部的地基處理過(guò)程，為用戶提供一個(gè)簡(jiǎn)便、易用、抽象的邏輯設(shè)備接口，保證用戶安全、方便的實(shí)用各類設(shè)備。21.文件屬性結(jié)構(gòu)文件屬性主要有:文件類型、文件長(zhǎng)度、文件的物理位置、文件的建立時(shí)間等。22.文件的打開(kāi)和關(guān)閉是干什么的,所謂“打開(kāi)”(open)，是指系統(tǒng)將指名文件的屬性(FCB——包括該文件在外存上的物理位置)從外存拷貝到內(nèi)存打開(kāi)文件表的一個(gè)表目中，并將該文件返回給用戶。所謂“關(guān)閉”(close)，系統(tǒng)調(diào)用來(lái)關(guān)閉系文件，OS將會(huì)把該文件從打開(kāi)文件表中的表目上刪除掉。打開(kāi)文件——任何一個(gè)文件使用前都要先打開(kāi)，即把文件的FCB送到內(nèi)存。關(guān)閉文件:把文件在主存中的FCB寫(xiě)入磁盤，并修改系統(tǒng)打開(kāi)文件表和用戶打開(kāi)文件表。23.文件的讀、寫(xiě)、刪除是干什么的,讀文件:在讀一個(gè)文件時(shí)，須在相應(yīng)系統(tǒng)調(diào)用中給出文件名和應(yīng)讀入的內(nèi)存目標(biāo)地址。此時(shí)，系統(tǒng)同樣要查找目錄，找到指定的目錄項(xiàng)，從中得到被讀文件在外存中的位置。在目錄項(xiàng)中，還有一個(gè)指針用于對(duì)文件的讀、寫(xiě)。寫(xiě)文件:在寫(xiě)一個(gè)文件時(shí)，須在相應(yīng)系統(tǒng)調(diào)用中給出該文件名及該文件在內(nèi)存中的地址。為此，也同樣須查找目錄，找到指定文件的目錄項(xiàng)，再利用目錄中的寫(xiě)指針進(jìn)行寫(xiě)操作。刪除文件:當(dāng)已不再需要某文件時(shí)，可將它從文件系統(tǒng)中刪除。在刪除時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)先從目錄中找到要?jiǎng)h除的文件找到要?jiǎng)h除文件的目錄項(xiàng)，使之成為空項(xiàng)，然后回收該文件所占用的存儲(chǔ)空間。24.文件邏輯結(jié)構(gòu)的類型和特點(diǎn)(1)有結(jié)構(gòu)文件順序文件:其中記錄通常是定長(zhǎng)記錄，因而能用較快的速度查找文件中的記錄。(順序文件的優(yōu)點(diǎn)適合順序存取，批量存取的效率高。順序文件的缺點(diǎn)變長(zhǎng)記錄文件隨機(jī)直接存取效率低。)索引文件:記錄為可變長(zhǎng)度時(shí)，為每個(gè)文件建立一張主索引表，每個(gè)邏輯記錄在索引表中建立一個(gè)表項(xiàng)，以加快對(duì)記錄的檢索速度，每一個(gè)表項(xiàng)設(shè)一指針指向?qū)?yīng)的邏輯記錄。(索引文件很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)邏輯文件的隨機(jī)訪問(wèn)。)順序索引文件:將順序文件的所有記錄分成若干個(gè)組，并為順序文件建立一張索引表，索引表的表項(xiàng)為每組第一個(gè)記錄的鍵值和指向該記錄的指針。(索引順序文件一般按關(guān)鍵字順序組織文件。)(2)無(wú)結(jié)構(gòu)文件25.目錄查詢技術(shù)當(dāng)用戶要訪問(wèn)一個(gè)已存在文件時(shí)，系統(tǒng)首先要利用用戶提供的文件名對(duì)目錄進(jìn)行查詢，找出該文件的文件控制塊對(duì)應(yīng)索引結(jié)點(diǎn);然后，根據(jù)FCB或索引結(jié)點(diǎn)中所記錄的文件物理地址，換算出文件在磁盤上的物理位置;最后，再通過(guò)磁盤驅(qū)動(dòng)程序，將所需文件讀入內(nèi)存。目前對(duì)目錄進(jìn)行查詢的方式有兩種:線性檢索法和Hash方法。26.文件的共享(1)基于索引結(jié)點(diǎn)的共享方式(硬鏈接)(2)基于符號(hào)鏈的文件共享(軟鏈接)考研題進(jìn)程的描述與控制D單處理機(jī)系統(tǒng)中，可并行的是()I進(jìn)程與進(jìn)程II處理機(jī)與設(shè)備III處理機(jī)與通道IV設(shè)備與設(shè)備A(I、II和IIIB.I、II和IVC.I、III和IVD.II、III和IVA下列選項(xiàng)中，操作系統(tǒng)提供的給應(yīng)用程序的接口是()A:系統(tǒng)調(diào)用B:中斷C:庫(kù)函數(shù)D:原語(yǔ)C下列選項(xiàng)中，導(dǎo)致創(chuàng)進(jìn)新進(jìn)程的操作是()I用戶成功登陸II設(shè)備分配III啟動(dòng)程序執(zhí)行A:僅I和IIB:僅II和IIIC:僅I和IIID:I，II，IIIA下列選項(xiàng)中，降低進(jìn)程優(yōu)先權(quán)級(jí)的合理時(shí)機(jī)是()A:進(jìn)程的時(shí)間片用完B:進(jìn)程剛完成I/O，進(jìn)入就緒隊(duì)列C:進(jìn)程長(zhǎng)期處于就緒隊(duì)列中D:就緒從就緒狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行態(tài)A下列選項(xiàng)中，在用戶態(tài)執(zhí)行的是()A(命令解釋程序B(缺頁(yè)處理程序C(進(jìn)程調(diào)度程序D(時(shí)鐘中斷處理程序D在支持多線程的系統(tǒng)中，進(jìn)程P創(chuàng)建的若干個(gè)線程不能共享的是()A(進(jìn)程P的代碼段B(進(jìn)程P中打開(kāi)的文件C(進(jìn)程P的全局變量D(進(jìn)程P中某線程的棧指針互斥與同步三個(gè)進(jìn)程p1,p2,p3互斥使用一個(gè)包含N(N>0)個(gè)單元的緩沖區(qū)，p1每次用produce()生成一個(gè)正整數(shù)并用put()送入緩沖區(qū)一個(gè)空單元中;p2每次用getodd從緩沖區(qū)中取一個(gè)奇數(shù)，并用countodd()統(tǒng)計(jì)奇數(shù)個(gè)數(shù);p3每次用geteven從緩沖區(qū)中取一個(gè)偶數(shù)，并用counteven()統(tǒng)計(jì)偶數(shù)個(gè)數(shù);請(qǐng)用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)這三個(gè)進(jìn)程之間的同步與互斥活動(dòng)，并說(shuō)明所定義的信號(hào)量的含義。要求用偽代碼描述。設(shè)四個(gè)信號(hào)量:semaphoreodd=0,even=0;empty=N;mutex=1;ParbeginP2:P3:P1:{{{X=prodeuce();P(odd);P(even);P(empty);P(mutex);P(mutex);P(mutex);geteven();geteven();put();countodd=countodd+1counteven=counteven+V(mutex);V(mutex);1if(X%2==0)V(even);V(empty);V(mutex);elseV(odd);}V(empty);}Parend}調(diào)度與死鎖D下列進(jìn)程調(diào)度算法中，綜合考慮進(jìn)程等待時(shí)間和執(zhí)行時(shí)間的是():A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法B.短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法C.先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法D.高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法C某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有8臺(tái)打印機(jī)，有K個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)使用，每個(gè)進(jìn)程最多需要3臺(tái)打印機(jī)。該系統(tǒng)可能發(fā)生死鎖的K的最小值是():A.2B.3C.4D.5B設(shè)與某資源相關(guān)聯(lián)的信號(hào)量初值為3，當(dāng)前值為1，若M表示該資源的可用個(gè)數(shù)，N表示等待資源的進(jìn)程數(shù)，則M,N分別是()A.0，1B.1，0C.1，2D.2，0A下列選項(xiàng)中，降低進(jìn)程優(yōu)先權(quán)級(jí)的合理時(shí)機(jī)是()A:進(jìn)程的時(shí)間片用完B:進(jìn)程剛完成I/O，進(jìn)入就緒隊(duì)列C:進(jìn)程長(zhǎng)期處于就緒隊(duì)列中D:進(jìn)程從就緒狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行態(tài)B下列選項(xiàng)中，滿足短任務(wù)優(yōu)先且不會(huì)發(fā)生饑餓現(xiàn)象的調(diào)度算法是A(先來(lái)先服務(wù)B(高響應(yīng)比優(yōu)先C(時(shí)間片輪轉(zhuǎn)D(非搶占式短任務(wù)優(yōu)先A下列選項(xiàng)中，在用戶態(tài)執(zhí)行的是A(命令解釋程序B(缺頁(yè)處理程序C(進(jìn)程調(diào)度程序D(時(shí)鐘中斷處理程序C有兩個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程P1和P2，共享初值為1的變量x。P1對(duì)x加1，P2對(duì)x減1。加1和減1操作的指令序列分別如下所示。//加1操作//減1操作loadR1，xloadR2，x//取x到寄存器R1中incR1decR2storex，R1storex，R2//將R1的內(nèi)容存入x兩個(gè)操作完成后，x的值A(chǔ)(可能為-1或3B(只能為1C(可能為0、1或2D(可能為-1、0、1或2某銀行提供1個(gè)服務(wù)窗口和10個(gè)供顧客等待的座位。顧客到達(dá)銀行時(shí)，若有空座位，則到取號(hào)機(jī)上領(lǐng)取一個(gè)號(hào)，等待叫號(hào)。取號(hào)機(jī)每次僅允許一位顧客使用。當(dāng)營(yíng)業(yè)員空閑時(shí)，通過(guò)叫號(hào)選取一位顧客，并為其服務(wù)。顧客和營(yíng)業(yè)員的活動(dòng)過(guò)程描述如下:cobegin{process顧客i{從取號(hào)機(jī)獲取一個(gè)號(hào)碼;等待叫號(hào);獲取服務(wù);}}coend請(qǐng)?zhí)砑颖匾男盘?hào)量和P、V(或wait()、signal())操作，實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程中的互斥與同步。要求寫(xiě)出完整的過(guò)程，說(shuō)明信號(hào)量的含義并賦初值。semaphoreseets=10;//有10個(gè)坐位的資源信號(hào)量mutex=1;//取號(hào)機(jī)互斥信號(hào)量haveCustom=0;//顧客與營(yíng)業(yè)員同步，無(wú)顧客時(shí)營(yíng)業(yè)員休息process顧客{process營(yíng)業(yè)員P(seets);//等空位{P(mutex);//申請(qǐng)使用取號(hào)機(jī)while(True){從取號(hào)機(jī)上取號(hào);V(mutex);//取號(hào)完畢P(haveCustom);V(haveCustom);//沒(méi)有顧客則休息//通知營(yíng)業(yè)員有新顧客到來(lái)叫號(hào);等待營(yíng)業(yè)員叫號(hào);為顧客服務(wù);V(seets);//離開(kāi)坐位}接受服務(wù);}}主存管理A分區(qū)分配內(nèi)存管理方式的主要保護(hù)措施是:A:界限地址保護(hù)B:程序代碼保護(hù)C:數(shù)據(jù)保護(hù)D:棧保護(hù)C一個(gè)分段存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，地址長(zhǎng)度為32位，其中段號(hào)占8位，則最大的段長(zhǎng)是:A:28字節(jié)B:216字節(jié)C:224字節(jié)D:232字節(jié)D某基于動(dòng)態(tài)分區(qū)存儲(chǔ)管理的計(jì)算機(jī)，其主存容量為55mb(初始空間)，采用最佳適配(Bestfit)算法，分配和釋放的順序?yàn)?分配15mb，分配30mb，釋放15mb，分配8mb，此時(shí)主存中最大空閑分區(qū)的大小是A:7mbB:9mbC:10mbD:15mb虛擬存儲(chǔ)器A29(當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生抖動(dòng)(thrashing)時(shí)，可用采取的有效措施是?.撤銷部分進(jìn)程?(增加磁盤交換區(qū)的容量?(提高用戶進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)A(僅?B(僅?C(僅?D(僅?、?B30(在虛擬內(nèi)存管理中，地址變換機(jī)構(gòu)將邏輯地址變換為物理地址，形成該邏輯地址的階段是A(編輯B(編譯C(鏈接D(裝載設(shè)備管理B某文件占10個(gè)磁盤塊，現(xiàn)要把該文件磁盤塊逐個(gè)讀入主存緩沖區(qū)，并送用戶區(qū)進(jìn)行分析，假設(shè)一個(gè)緩沖區(qū)與一個(gè)磁盤塊大小相同，把一個(gè)磁盤塊讀入緩沖區(qū)的時(shí)間為100us，將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)傳送到用戶區(qū)的時(shí)間是50us，CPU對(duì)一塊數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的時(shí)間為50us。在單緩沖區(qū)和雙緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)下，讀入并分析完該文件的時(shí)間分別是A(1500us、1000usB(1550us、1100usC(1550us、1550usD(2000us、2000usA假設(shè)磁頭當(dāng)前位于第105道，正在向磁道序號(hào)增加的方向移動(dòng)?，F(xiàn)有一個(gè)磁道訪問(wèn)請(qǐng)求序列為35，45，12，68，110，180，170，195，采用SCAN調(diào)度算法得到的磁道訪問(wèn)序列是()A(110，170，180，195，68，45，35，12B.110，68，45，35，12，170，180，195C.110，170，180，195，12，35，45，68D.12，35，45，68，110，170，180，195A程序員利用系統(tǒng)調(diào)用打開(kāi)I/O設(shè)備時(shí)，通常使用的設(shè)備標(biāo)識(shí)是()A(邏輯設(shè)備名B.物理設(shè)備名C.主設(shè)備號(hào)D.從設(shè)備號(hào)文件管理B下列文件物理結(jié)構(gòu)中，適合隨機(jī)訪問(wèn)且易于文件擴(kuò)展的是()A.連續(xù)結(jié)構(gòu)B.索引結(jié)構(gòu)C.鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且磁盤塊定長(zhǎng)D.鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且磁盤塊變長(zhǎng)C設(shè)文件索引節(jié)點(diǎn)中有7個(gè)地址項(xiàng)，其中4個(gè)地址項(xiàng)為直接地址索引，2個(gè)地址項(xiàng)是一級(jí)間接地址索引，1個(gè)地址項(xiàng)是二級(jí)間接地址索引，每個(gè)地址項(xiàng)大小為4字節(jié)，若磁盤索引塊和磁盤數(shù)據(jù)塊大小均為256字節(jié)，則可表示的單個(gè)文件的最大長(zhǎng)度是()A:33kbB:519kbC:1057kbD:16513kbC設(shè)置當(dāng)前工作目錄的主要目的是()A:節(jié)省外存空間B:節(jié)省內(nèi)容空間C:加快文件的檢索速度D:加快文件的讀寫(xiě)速度B本地用戶通過(guò)鍵盤登錄系統(tǒng)時(shí)，首先獲得鍵盤輸入信息的程序是()A:命令解釋程序B:中斷處理程序C:系統(tǒng)調(diào)用程序D:用戶登錄程序B下列文件物理結(jié)構(gòu)中既適合隨機(jī)訪問(wèn)，又易于文件擴(kuò)展的是()A.連續(xù)文件B.索引文件C.鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且磁盤塊定長(zhǎng)D.鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且磁盤塊變長(zhǎng)A文件系統(tǒng)中，文件訪問(wèn)控制信息存儲(chǔ)的合理位置是()A.文件控制塊B.文件分配表C.用戶口令表D.系統(tǒng)注冊(cè)表B設(shè)文件F1的當(dāng)前引用計(jì)數(shù)值為1，先建立F1的符號(hào)鏈接(軟鏈接)文件F2，然后再建立F1的硬鏈接文件F3，然后刪除F1，此時(shí)F2和F3的引用計(jì)數(shù)值分別是()A.0，1B.1，1C.1，2D.2，1A程序員通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用打開(kāi)I/O設(shè)備時(shí)，通常使用的設(shè)備標(biāo)識(shí)符是()A.邏輯設(shè)備名B.物理設(shè)備名C.主設(shè)備號(hào)D.從設(shè)備號(hào)選擇題例題在批處理系統(tǒng)中，用戶作業(yè)由()組成。A.程序B.程序+數(shù)據(jù)C.程序+作業(yè)說(shuō)明書(shū)D.程序+數(shù)據(jù)+作業(yè)說(shuō)明書(shū)下列選擇中，()不是操作系統(tǒng)關(guān)心的主要問(wèn)題。A.管理計(jì)算機(jī)裸機(jī)B.提供用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的接口C.管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源D.高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的編譯器()不是設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)主要追求的目標(biāo)。A.安全可靠B.資源利用率C.及時(shí)響應(yīng)D.快速處理在虛擬頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，下列說(shuō)明哪個(gè)是正確的()A.頁(yè)面長(zhǎng)度固定，并且是軟件的設(shè)計(jì)特性B.頁(yè)面長(zhǎng)度固定，并且是硬件的設(shè)計(jì)特性C.頁(yè)面長(zhǎng)度可變，并且是硬件的設(shè)計(jì)特性D.頁(yè)面長(zhǎng)度可變，并且是軟件的設(shè)計(jì)特性若系統(tǒng)中有同類資源10個(gè)，被3個(gè)進(jìn)程所共享，每個(gè)進(jìn)程最多可申請(qǐng)()個(gè)該類資源時(shí)，系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生死鎖。A.2B.3C.4D.5文件系統(tǒng)中，設(shè)立打開(kāi)文件(open)系統(tǒng)功能調(diào)用的基本操作是()。A.把文件信息從輔存讀入主存B.把文件的FCB從輔存讀入主存C.把文件的FAT表信息從輔存讀入主存D.把磁盤的超級(jí)塊從輔存讀入主存工作集是進(jìn)程運(yùn)行時(shí)被頻繁訪問(wèn)的頁(yè)面集合。進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)，如果它的工作集頁(yè)面都在()就能夠使該進(jìn)程有效地運(yùn)行，否則系統(tǒng)就可能會(huì)發(fā)生抖動(dòng)現(xiàn)象。A.外部存儲(chǔ)器B.虛擬存儲(chǔ)器C.輔助存儲(chǔ)器D.主存儲(chǔ)器已知某段式虛擬存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)中，段的邏輯地址結(jié)構(gòu)為:段號(hào)為5位，段內(nèi)地址為13位。主存容量為5K，輔存容量為200K，那么該虛擬存儲(chǔ)器系統(tǒng)的實(shí)際容量為。A.160KB.200KC.205KD.256K例題進(jìn)程同步1:設(shè)公共汽車上，司機(jī)和售票員的活動(dòng)分別為:司機(jī)的活動(dòng)為啟動(dòng)車輛，正常行車，到站停車;售票員的活動(dòng)為關(guān)車門，售票，開(kāi)門。,給出在汽車不斷地到站、停車、行駛過(guò)程中，司機(jī)和售票員的活動(dòng)的同步關(guān)系。,用信號(hào)量和wait,signal操作實(shí)現(xiàn)他們間的協(xié)調(diào)操作。答:,根據(jù)一般的常識(shí)，有售票員應(yīng)滿足的同步關(guān)系為:當(dāng)司機(jī)停車后，才將車門打開(kāi)讓顧客上下車。司機(jī)的同步關(guān)系為:當(dāng)售票員關(guān)門后，才能開(kāi)車.,設(shè)互斥信號(hào)量binary_semaphorebus_closed,bus_stopped;初始值為bus_closed.flag=0;bus_stopped.flag=0;//表達(dá)初始情況第一次用到信號(hào)量時(shí)情形為車門沒(méi)有關(guān)，車是開(kāi)著的,進(jìn)程為:driver{busserver{do{do{wait(bus_closed);closingthedoor;busstartingup;signal(bus_closed);busisdriving;ticketselling;busisparking;wait(bus_stopped);signal(bus_stopped);openingthedoor;}while(1)gettingonoffthebus;}}while(1)}進(jìn)程同步2: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)，廳外的購(gòu)票者可立即進(jìn)入，否則需在外面等待。若把一個(gè)購(gòu)票者看作一個(gè)進(jìn)程，請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)用PV操作管理這些并發(fā)進(jìn)程時(shí)，應(yīng)怎樣定義信號(hào)量，寫(xiě)出信號(hào)量的初值以及信號(hào)量各種取值的含義。(2)根據(jù)所定義的信號(hào)量，把應(yīng)執(zhí)行的P、V操作填入下面橫線上，以保證進(jìn)程能夠正確地并發(fā)執(zhí)行。(3)若欲購(gòu)票者最多為n個(gè)人，寫(xiě)出信號(hào)量可能的變化范圍(最大值和最小值)。答:(1)定義一信號(hào)量S，初始值為20，其意義如下:S>0S的值表示可繼續(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)根據(jù)所定義的信號(hào)量，把應(yīng)執(zhí)行的P、V操作填入下面橫線上，以保證進(jìn)程能夠正確地并發(fā)執(zhí)行。COBEGINPROCESSPi(i=1，2，??)begin;P(S)進(jìn)入售票廳;購(gòu)票;退出;V(S)end;COEND(3)S的最大值為20;S的最小值為20,n進(jìn)程同步3:理發(fā)店里有一位理發(fā)師,一把理發(fā)椅和N把供等候理發(fā)的顧客坐的椅子.如果沒(méi)有顧客,則理發(fā)師便在理發(fā)椅上睡覺(jué).當(dāng)一個(gè)顧客到來(lái)時(shí),他必須先喚醒理發(fā)師.如果顧客到來(lái)時(shí)理發(fā)師正在理發(fā)，則如果有空椅子，可坐下來(lái)等;否則離開(kāi)。答:定義信號(hào)量如下:VarSn:semaphore;{位子數(shù)目，初值為n}S:semaphore;{理發(fā)師睡覺(jué)，初值為1}mutex:semaphore;{初值為1}用P、V操作實(shí)現(xiàn)如下:顧客進(jìn)程i:P(Sn);{門外觀望}理發(fā)師進(jìn)程:P(mutex);Repeat進(jìn)門;P(S);V(mutex);P(mutex);V(S);{if(sn==n-1)v(s);}叫人理發(fā);等候;V(mutex);理發(fā);理發(fā);Untilfalse;V(Sn)P(mutex);出門;utex);V(m進(jìn)程同步4:桌子上有一只盤子，每次只能放入一只水果。爸爸專向盤中放蘋(píng)果，媽媽專向盤中放桔子，一個(gè)兒子專等吃盤中的桔子，一個(gè)女兒專等吃盤中的蘋(píng)果。請(qǐng)利用P、V操作實(shí)現(xiàn)他們之間的同步。答:在本題中，應(yīng)設(shè)置三個(gè)信號(hào)量s、so、sa，信號(hào)量s表示盤子是否為空，其初值為1;信號(hào)量so表示盤中是否有桔子，其初值為0;信號(hào)量sa表示盤中是否有蘋(píng)果，其初值為0。同步描述如下:ints=1;intsa=0;intso=0;father()main(){{p(s);cobegin將水果放入盤中;father();if(放入的是桔子)v(so);son();elsev(sa);daughter();}coend}daughter()son(){{p(sa);p(so);從盤中取出蘋(píng)果;從盤中取出桔子;v(s);v(s);吃蘋(píng)果;吃桔子;}}進(jìn)程同步5:桌子上有一只盤子，最多可容納兩個(gè)水果，每次只能放人或取出一個(gè)水果。爸爸專向盤子中放蘋(píng)果(apple)，媽媽專向盤子中放桔子(orange)，兩個(gè)兒子專等吃盤子中的桔子，兩個(gè)女兒專等吃盤子中的蘋(píng)果。請(qǐng)用Pv操作來(lái)實(shí)現(xiàn)爸爸、媽媽、兒子、女兒之間的同步與互斥關(guān)系。答:盤子為互斥資源，因可以放兩個(gè)水果，empty初值為2;再設(shè)信號(hào)量mutex初值為1，控制對(duì)盤子的互斥訪問(wèn);apple表示盤中蘋(píng)果個(gè)數(shù)，表示盤中桔子個(gè)數(shù)，初值均為0。parbeginMother:beginFather:beginL2:P(empty);L1:p(empty);P(mutex);P(mutex);放桔子;放蘋(píng)果;V(mutex);V(mutex);V(orange);V(apple);GotoL2;End;GotoL1;End;Son:beginDaughter:beginL4:P(orange);L3:p(apple);P(mutex);P(mutex);取桔子;取蘋(píng)果;V(mutex);V(mutex);V(empty);V(empty);GotoL4;GotoL3;End;End;Parend進(jìn)程同步6:圖書(shū)館有100個(gè)座位，每位進(jìn)入圖書(shū)館的讀者要在登記表上登記，退出時(shí)要在登記表上注銷。要幾個(gè)程序,有多少個(gè)進(jìn)程,(答:一個(gè)程序;為每個(gè)讀者設(shè)一個(gè)進(jìn)程)(1)當(dāng)圖書(shū)館中沒(méi)有座位時(shí)，后到的讀者在圖書(shū)館為等待(阻塞)(2)當(dāng)圖書(shū)館中沒(méi)有座位時(shí)，后到的讀者不等待，立即回家。解(2)解(1)設(shè)整型變量COUNT=100;設(shè)信號(hào)量:S=100;MUTEX=1信號(hào)量:MUTEX=1;P(S)P(MUTEX);P(MUTEX)IF(COUNT==0)登記{V(MUTEX);V(MUTEX)RETURN;閱讀}P(MUTEX)COUNT=COUNT-1;注銷登記V(MUTEX)V(MUTEX);V(S)閱讀P(MUTEX);COUNT=COUNT+1;V(MUTEX);RETURN;進(jìn)程同步7:有一座東西方向的獨(dú)木橋;用P,V操作實(shí)現(xiàn):(1)每次只允許一個(gè)人過(guò)橋;(2)當(dāng)獨(dú)木橋上有行人時(shí)，同方向的行人可以同時(shí)過(guò)橋，相反方向的人必須等待。(3)當(dāng)獨(dú)木橋上有自東向西的行人時(shí)，同方向的行人可以同時(shí)過(guò)橋，從西向東的方向，只允許一個(gè)人單獨(dú)過(guò)橋。(此問(wèn)題和讀者與寫(xiě)者問(wèn)題相同,東向西的為讀者，西向東的為寫(xiě)者)。(1)解(2)解設(shè)信號(hào)量MUTEX=1設(shè)信號(hào)量:MUTEX=1(東西方互斥)P(MUTEX)MD=1(東向西使用計(jì)數(shù)變量互斥)過(guò)橋MX=1(西向東使用計(jì)數(shù)變量互斥)V(MUTEX)設(shè)整型變量:CD=0(東向西的已上橋人數(shù))CX=0(西向東的已上橋人數(shù))從西向東:從東向西:P(MX)P(MD)IF(CX=0)IF(CD=0){P(MUTEX)}{P(MUTEX)}CX=CX+1CD=CD+1V(MX)V(MD)過(guò)橋過(guò)橋P(MX)P(MD)CX=CX-1CD=CD-1IF(CX=0)IF(CD=0){V(MUTEX)}{V(MUTEX)}V(MX)V(MD)(3)解:從東向西的，和(2)相同;從西向東的和(1)相同。進(jìn)程同步8:有一個(gè)俱樂(lè)部，有甲乙兩個(gè)服務(wù)員，當(dāng)顧客有請(qǐng)求時(shí)，甲負(fù)責(zé)送煙，乙負(fù)責(zé)送火，無(wú)顧客請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)員睡眠。顧客自己不能帶煙和火，當(dāng)顧客要抽煙時(shí)，可請(qǐng)求服務(wù)員送煙和火，煙和火還未送到時(shí)，顧客必須等待。設(shè)信號(hào)量:SY,SH,CY,CH:初值都為0甲服務(wù)員乙服務(wù)員顧客REPEATREPEATV(SY)/*(請(qǐng)求送煙)*/P(SY)P(SH)V(SH)/*(請(qǐng)求送火)*/送煙送火P(CY)/*(等煙)*/V(CY)V(CH)P(CH)/*(等火)*/UNTILFALSEUNTILFALSE抽煙進(jìn)程同步9:有一個(gè)超市，最多可容納N個(gè)人進(jìn)入購(gòu)物，當(dāng)N個(gè)顧客滿員時(shí)，后到的顧客在超市外等待;超市中只有一個(gè)收銀員?？梢园杨櫩秃褪浙y員看作兩類進(jìn)程，兩類進(jìn)程間存在同步關(guān)系。寫(xiě)出用P;V操作實(shí)現(xiàn)的兩類進(jìn)程的算法(2003年系統(tǒng)設(shè)計(jì)員考試的題目)解:設(shè)信號(hào)量:S=0，C=0(顧客與收銀員的同步信號(hào)量)，M=N顧客收銀員P(M)P(S)進(jìn)入店內(nèi)購(gòu)物收銀V(S)V(C)P(C)V(M)進(jìn)程同步10:一個(gè)盒子，內(nèi)有黑白兩種棋子(數(shù)量相等)，甲每次從盒子中取出一顆黑子，乙每次從盒子中取出一顆白子，一人取了棋子后，必須等另一方取過(guò)棋子方可再取，(可假設(shè)甲先取)。解:設(shè)信號(hào)量:SJ=1,SY=0乙甲R(shí)EPEATREPEATP(SY)P(SJ)取一顆白子取一顆黑子V(SJ)V(SY)UNTIL盒子中無(wú)白子UNTIL盒子中無(wú)黑子內(nèi)存管理1:在分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，存取一次內(nèi)存的時(shí)間是8us，查詢一次快表的時(shí)間是1us，缺頁(yè)中斷的時(shí)間是20us，假設(shè)頁(yè)表的查詢與快表的查詢同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)查詢頁(yè)表時(shí)，如果該頁(yè)在內(nèi)存但快表中沒(méi)有頁(yè)表項(xiàng)，系統(tǒng)將自動(dòng)把該頁(yè)頁(yè)表項(xiàng)送入快表。(1)求對(duì)某一數(shù)據(jù)進(jìn)行一次次存取可能需要的時(shí)間,(2)現(xiàn)連續(xù)對(duì)同一頁(yè)面上的數(shù)據(jù)進(jìn)行4次連續(xù)讀取，求每次讀取數(shù)據(jù)可能需要的時(shí)間?答:(1)當(dāng)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存取時(shí)，有3種可能性。?所存取的數(shù)據(jù)的頁(yè)面在內(nèi)存，其頁(yè)表項(xiàng)已經(jīng)存儲(chǔ)到快表，此時(shí)存取數(shù)據(jù)的時(shí)間是:查詢快表的時(shí)間+存取內(nèi)存數(shù)據(jù)的時(shí)間=1us+8us=9us?所存取的數(shù)據(jù)的頁(yè)面在內(nèi)存，但是其頁(yè)表項(xiàng)沒(méi)有存儲(chǔ)到快表，沒(méi)有命中快表，此時(shí)存取數(shù)據(jù)的時(shí)是:查詢頁(yè)表的時(shí)間+存取內(nèi)存數(shù)據(jù)的時(shí)間=8us+8us=16us?所存取的數(shù)據(jù)的頁(yè)面不在內(nèi)存，發(fā)生缺頁(yè)中斷，此時(shí)存取數(shù)據(jù)的時(shí)間是:查詢頁(yè)表的時(shí)間+缺頁(yè)中斷的時(shí)間+查詢頁(yè)表的時(shí)間+存取內(nèi)存數(shù)據(jù)的時(shí)間=8us+20us+8us+8us=44us(2)當(dāng)對(duì)某一數(shù)據(jù)進(jìn)行4次連續(xù)讀取時(shí):?第1次可能的時(shí)間為:1us+8us=9us;8us+8us=16us;8us+20us+8us+8us。?第2次時(shí)，對(duì)應(yīng)頁(yè)面的頁(yè)表項(xiàng)已經(jīng)交換到快表中。因?yàn)榇嫒∈沁B續(xù)的，不存在頁(yè)面被淘汰的可能性，所以第2次、第3次、第4次的存取時(shí)間是一樣的，消耗的時(shí)間為1us+8us=9us。內(nèi)存管理2:若在一分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，某作業(yè)的頁(yè)表如下所示。已知頁(yè)幀大小為1024字節(jié)，試將邏輯地址1011，2148，3000，5012轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理地址(注:此處塊號(hào)即為頁(yè)幀號(hào))。頁(yè)號(hào)塊號(hào)02132136答:本題中，為了描述方便，設(shè)頁(yè)號(hào)為P，頁(yè)內(nèi)位移為W，邏輯地址為A，內(nèi)存地址為M，頁(yè)幀大小為L(zhǎng)，則P=int(A/L)W=AmodL對(duì)于邏輯地址1011P=int(1011/1024)=0W=1011mod1024=1011A=1101=(0,1101)查頁(yè)表第0頁(yè)在第2塊，所以物理地址為M=1024*2+1101=3059。對(duì)于邏輯地址為2148P=2148/1024=2W=2148mod1024=100A=2148=(2,100)查頁(yè)表第2頁(yè)在第1塊，所以物理地址為M=