1、操 作 系 統(tǒng)Operating System,操作系統(tǒng) Operating System 第一章 操作系統(tǒng)引論,第一章,隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，人們?cè)絹?lái)越多地與計(jì)算機(jī)打交道。如何使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、如何安排計(jì)算機(jī)完成相關(guān)工作、如何提高計(jì)算機(jī)的工作效率、如何管理大量的數(shù)據(jù)和種類(lèi)繁雜的各種設(shè)備等，這些人們最關(guān)心的問(wèn)題，均由一個(gè)復(fù)雜的龐大的計(jì)算機(jī)程序操作系統(tǒng)（Operationg System，簡(jiǎn)稱(chēng)OS）來(lái)管理和實(shí)施。 操作系統(tǒng)是各種機(jī)型必須配置的軟件，是各種應(yīng)用及開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)之一，一般從技術(shù)角度和使用者角度進(jìn)行研究探討。 本課程主要介紹操作系統(tǒng)的功能、基本概念、基本原理、基本結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)等

2、。,內(nèi)容簡(jiǎn)介,操作系統(tǒng)引論知識(shí)點(diǎn),操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用 操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程：?jiǎn)蔚琅幚?、多道批處理、分時(shí)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)的特征比較 操作系統(tǒng)的四大基本特征及其之間的關(guān)系，最基本的特征是什么 操作系統(tǒng)的五大功能，各個(gè)功能又具有什么功能，其主要任務(wù)是什么 操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)（微內(nèi)核與巨內(nèi)核）,操作系統(tǒng)引論例題1,1、下面關(guān)于并發(fā)性的討論中，正確的論述是（）。 A、并發(fā)性是指若干事件在同一時(shí)刻發(fā)生 B、并發(fā)性是指若干事件在不同時(shí)刻發(fā)生 C、并發(fā)性是指若干事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生 D、并發(fā)性是指若干事件在不同時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生 2、程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)不具備的特征是（）。 A、間斷性B、失去封

3、閉性 C、順序性D、不可再現(xiàn)性 3、分時(shí)操作系統(tǒng)的主要目的是（）。 A、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的交互性 B、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性 C、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性 D、提高軟件的運(yùn)行速度,操作系統(tǒng)引論例題2,4、在分時(shí)操作系統(tǒng)中，（）是衡量一個(gè)分時(shí)系統(tǒng)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 A、響應(yīng)時(shí)間B、高可靠性 C、吞吐量D、時(shí)間片輪轉(zhuǎn) 5、在批處理操作系統(tǒng)中，（）是衡量批處理系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 A、響應(yīng)時(shí)間B、高可靠性 C、吞吐量D、截止時(shí)間 6、操作系統(tǒng)向用戶提供了3種界面，分別是命令界面、程序界面和（）。 A、用戶B、資源 C、圖形D、系統(tǒng)調(diào)用,操作系統(tǒng)引論例題3,7、操作系統(tǒng)中采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)提高CPU和外部設(shè)備的（

4、）。 A、利用率B、可靠性 C、穩(wěn)定性D、兼容性 8、處理器執(zhí)行的指令被分成兩類(lèi)，其中有一類(lèi)稱(chēng)為特權(quán)指令，它只允許（）使用。 A、操作員B、聯(lián)機(jī)用戶 C、操作系統(tǒng)D、目標(biāo)程序 9、在操作系統(tǒng)下，只能在系統(tǒng)態(tài)下運(yùn)行的指令是（）。 A、讀時(shí)鐘指令B、置時(shí)鐘指令 C、取數(shù)指令D、寄存器清零指令,10、現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩個(gè)基本特征是（）和資源共享。 A、多道程序設(shè)計(jì)B、中斷處理 C、程序的并發(fā)執(zhí)行D、實(shí)現(xiàn)分時(shí)與實(shí)時(shí)處理。 11、下列選項(xiàng)中，操作S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) 12、系統(tǒng)在（）時(shí)，CPU發(fā)生從用戶態(tài)到核心態(tài)執(zhí)行模式的轉(zhuǎn)換。 A、發(fā)生P操作B、發(fā)生

5、V操作 C、執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用D、執(zhí)行中斷程序。,操作系統(tǒng)引論例題4,操作系統(tǒng)引論例題5,13、設(shè)在內(nèi)存中有A1，A2二道程序，按照A1，A2的次序運(yùn)行，其內(nèi)部計(jì)算和I/O操作時(shí)間由下圖給出：A1：計(jì)算30msI/O 40ms計(jì)算20msA2：計(jì)算60msI/O 60ms計(jì)算30ms調(diào)度程序的執(zhí)行時(shí)間忽略不計(jì)，按多道程序運(yùn)行方式完成這兩道程序比按單道運(yùn)行方式節(jié)省的時(shí)間是（）。A、40msB、60ms C、100msD、120ms 14、多道程序設(shè)計(jì)是指（）。 A、在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中并發(fā)運(yùn)行多個(gè)程序B、在一臺(tái)處理機(jī)上同一時(shí)刻運(yùn)行多個(gè)程序C、在分布系統(tǒng)中同一時(shí)刻運(yùn)行多個(gè)程序D、在一臺(tái)處理機(jī)上并發(fā)運(yùn)行多個(gè)程序,

6、按照兩道來(lái)描述，A1以A描述，A2以B描述： 計(jì)算： AAABBBBBBAA BBB I/O： AAAA BBBBBB,操作系統(tǒng)引論例題6,15、采用多道程序設(shè)計(jì)能（）。 A、減少調(diào)度次數(shù) B、減少處理器空閑時(shí)間 C、縮短每道作業(yè)的執(zhí)行時(shí)間 D、避免發(fā)生資源競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象 16、對(duì)于以下四種服務(wù)，在采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)中，不宜放在微內(nèi)核中的是（）。 A、進(jìn)程間通信機(jī)制 B、低級(jí)I/O C、有限的低級(jí)進(jìn)程管理和調(diào)度 D、文件系統(tǒng)服務(wù),操作系統(tǒng)引論例題7,17、在微內(nèi)核結(jié)構(gòu)中，在內(nèi)核中完成的工作是（）。A、進(jìn)程間通信機(jī)制 B、設(shè)備服務(wù) C、文件服務(wù) D、存儲(chǔ)服務(wù) 18、相對(duì)于單一內(nèi)核結(jié)構(gòu)，采用微內(nèi)核

7、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)具有諸多好處，但是（）并不是微內(nèi)核的優(yōu)勢(shì)。 A、使系統(tǒng)更高效 B、想添加新服務(wù)時(shí)，不必修改內(nèi)核 C、使系統(tǒng)更安全 D、使系統(tǒng)更可靠,操作系統(tǒng) Operating System 第二章 進(jìn)程管理,第二章,程序不能獨(dú)立運(yùn)行，真正作為資源分配和獨(dú)立運(yùn)行的基本單位是進(jìn)程。進(jìn)程是操作系統(tǒng)中一個(gè)極其重要的概念。 操作系統(tǒng)所具有的四大特征都是基于進(jìn)程而形成的。 在OS引入進(jìn)程后，雖然改善了資源利用率和提高了系統(tǒng)的吞吐量，但由于進(jìn)程的異步性，不可避免地給系統(tǒng)造成了混亂，具體集中在資源共享和進(jìn)程合作等方面。 二、三章將分別介紹有關(guān)進(jìn)程管理的各項(xiàng)功能，本章主要介紹進(jìn)程的描述與控制、進(jìn)程的同步

8、和通信功能。進(jìn)程同步的主要任務(wù)，是使并發(fā)執(zhí)行的諸進(jìn)程之間能有效地共享資源和相互合作，從而使程序的執(zhí)行具有可再現(xiàn)性。進(jìn)程通信描述了進(jìn)程之間信息交換的方式等。,內(nèi)容簡(jiǎn)介,進(jìn)程管理知識(shí)點(diǎn),進(jìn)程的基本概念：定義、特征、狀態(tài)、標(biāo)志 進(jìn)程的控制：由OS的內(nèi)核通過(guò)進(jìn)程控制原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)建、終止、阻塞與喚醒、掛起與激活 進(jìn)程同步：臨界資源、臨界區(qū)、同步機(jī)制應(yīng)遵循的四個(gè)原則 、用信號(hào)量機(jī)制和管程機(jī)制解決進(jìn)程同步問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)互斥和實(shí)現(xiàn)前趨關(guān)系 進(jìn)程通信基本類(lèi)型：共享存儲(chǔ)器系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)、管道通信 線程：線程的特征，線程與進(jìn)程的比較和線程兩種實(shí)現(xiàn)方式的比較,進(jìn)程管理例題1,1、如果系統(tǒng)中有n個(gè)進(jìn)程，則在等待隊(duì)列中進(jìn)

9、程的個(gè)數(shù)最多（）個(gè)。 A、nB、n-1 C、1D、0 2、某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中若同時(shí)存在五個(gè)進(jìn)程則處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程最多可有（）個(gè)。 A、0B、1 C、4D、5 3、進(jìn)程與程序的根本區(qū)別在于（）。 A、靜態(tài)與動(dòng)態(tài)特點(diǎn) B、是不是被調(diào)入到內(nèi)存 C、是不是具有就緒、運(yùn)行和等待3種狀態(tài) D、是不是占有處理器。,進(jìn)程管理例題2,4、以下敘述中正確的是（）。A、用戶進(jìn)程中，至少有一個(gè)處于運(yùn)行狀態(tài)B、多道系統(tǒng)一定是多用戶分時(shí)系統(tǒng)C、時(shí)間片越小，則分時(shí)效率越高D、在引進(jìn)線程的操作系統(tǒng)中，線程是系統(tǒng)調(diào)度的基本單位，而不是獨(dú)立分配資源的基本單位 5、操作系統(tǒng)通過(guò)（）對(duì)進(jìn)程進(jìn)行管理。 A、進(jìn)程B、進(jìn)程啟動(dòng)程序 C、進(jìn)程

10、控制塊D、進(jìn)程控制區(qū),進(jìn)程管理例題3,6、并發(fā)進(jìn)程失去封閉性是指（）。 A、多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的進(jìn)程以各自的速度向前推進(jìn) B、并發(fā)進(jìn)程的執(zhí)行結(jié)果與速度無(wú)關(guān) C、并發(fā)進(jìn)程執(zhí)行時(shí)，在不同時(shí)刻發(fā)生的錯(cuò)誤 D、并發(fā)進(jìn)程共享變量，其執(zhí)行結(jié)果與速度有關(guān) 7、下列幾種關(guān)于進(jìn)程的敘述，（）最不符合操作系統(tǒng)對(duì)進(jìn)程的理解。 A、進(jìn)程是在多進(jìn)程并行環(huán)境中的完整的程序 B、進(jìn)程可以由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊描述 C、線程是一種特殊的進(jìn)程 D、進(jìn)程是程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上運(yùn)行的過(guò)程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源管理的一個(gè)獨(dú)立單位。,進(jìn)程管理例題4,8、系統(tǒng)創(chuàng)建進(jìn)程的數(shù)目主要受到（）的限制。 A、內(nèi)存空間B、終端數(shù)目 C、打開(kāi)文件數(shù)D、緩沖區(qū)大

11、小 9、輸入輸出操作正常結(jié)束時(shí)，操作系統(tǒng)將請(qǐng)求該操作的進(jìn)程的狀態(tài)設(shè)置成（）。 A、等待狀態(tài)B、運(yùn)行狀態(tài) C、就緒狀態(tài)D、掛起狀態(tài) 10、使命令的執(zhí)行結(jié)果不在屏幕上顯示，而是寫(xiě)到另一個(gè)文件中去，這種功能稱(chēng)為（）。 A、脫機(jī)輸出B、管道 C、聯(lián)機(jī)輸出D、輸出重定向,進(jìn)程管理例題5,11、進(jìn)程從運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)入就緒狀態(tài)的原因可能是（）。 A、等待某一事件B、被選中占有處理器 C、時(shí)間片用完D、等待的事件已發(fā)生 12、進(jìn)程所請(qǐng)求的一次打印輸出結(jié)束后，將使進(jìn)程狀態(tài)從（）。 A、運(yùn)行態(tài)變?yōu)榫途w態(tài)B、運(yùn)行態(tài)變?yōu)榈却龖B(tài) C、就緒態(tài)變?yōu)檫\(yùn)行態(tài)D、等待態(tài)變?yōu)榫途w態(tài) 13、引起一個(gè)進(jìn)程從運(yùn)行狀態(tài)變?yōu)榈却隣顟B(tài)的原因可能是

12、由于（）。A、有更高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程就緒 B、某外圍設(shè)備完成了指定的操作 C、進(jìn)程調(diào)用了P操作 D、進(jìn)程調(diào)用了V操作,進(jìn)程管理例題6,14、臨界區(qū)是指并發(fā)進(jìn)程中訪問(wèn)共享變量的（ ）段。 A、管理信息 B、信息存儲(chǔ) C、數(shù)據(jù) D、程序 15、按照 PV操作的定義正確的說(shuō)法是（）。 A、調(diào)用 P操作后進(jìn)程肯定能繼續(xù)運(yùn)行 B、調(diào)用 P操作后進(jìn)程肯定阻塞 C、調(diào)用 P操作后進(jìn)程可能繼續(xù)運(yùn)行或阻塞 D、調(diào)用 V操作后可能會(huì)阻塞,進(jìn)程管理例題7,16、一個(gè)管程管理一個(gè)臨界資源，任何進(jìn)程使用管程管理的臨界資源時(shí)，只有通過(guò)特定的（），才能進(jìn)入管程，并使用資源。 A、使用臨界資源的一個(gè)過(guò)程B、訪管指令 C、使用臨界

13、資源的一個(gè)線程D、都可以 17、以下描述中，（）不是多線程系統(tǒng)的特長(zhǎng)。 A、利用線程并行地執(zhí)行矩陣乘法運(yùn)算 B、web服務(wù)器利用線程響應(yīng)HTTP請(qǐng)求 C、鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序?yàn)槊恳粋€(gè)正在運(yùn)行的應(yīng)用配備一個(gè)線程，用來(lái)響應(yīng)鍵盤(pán)輸入 D、基于GUI的debugger用不同的線程分別處理用戶輸入、計(jì)算、跟蹤等操作,進(jìn)程管理例題8,18、對(duì)具有相關(guān)臨界區(qū)的n個(gè)并發(fā)進(jìn)程采用PV操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥時(shí)，互斥信號(hào)量的初值應(yīng)定義為（）。 A、0B、1 C、nD、n-1 19、如果信號(hào)量當(dāng)前值為-4，則表示系統(tǒng)中在該信號(hào)量上有（ 4 ）個(gè)等待進(jìn)程。 20、有m個(gè)進(jìn)程共享同一個(gè)臨界資源，互斥訪問(wèn)，則信號(hào)量值得變化范圍（ 1到-

14、（m-1） ）。 21、記錄型信號(hào)量的物理意義是當(dāng)信號(hào)量值大于零時(shí)表示（ 系統(tǒng)中可用資源數(shù) ），當(dāng)信號(hào)量值小于零時(shí)其絕對(duì)值表示 （阻塞進(jìn)程數(shù) ）。,系統(tǒng)中可用資源數(shù)目,系統(tǒng)中可用資源數(shù)目,進(jìn)程管理例題9,22、南京大學(xué)1997年研究生入學(xué)考試 假定有一個(gè)信箱可存放N封信，當(dāng)信箱不滿時(shí)發(fā)信者可把信件送入信箱；當(dāng)信箱中有信時(shí)收信者可從信箱中取信。用指針R，K分別表示可存信和取信的位置，請(qǐng)用管程（monitor）來(lái)管理這個(gè)信箱，使發(fā)信者和收信者能正確工作。 23、某系統(tǒng)有一個(gè)共享文件F可供多個(gè)進(jìn)程同時(shí)讀，系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程確定一個(gè)編號(hào)，規(guī)定同時(shí)讀文件的進(jìn)程其編號(hào)之和必須小于n。請(qǐng)用管程（monitor）

15、實(shí)現(xiàn)對(duì)文件F的正確管理。,進(jìn)程管理例題10,24、一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件可被多個(gè)進(jìn)程共享。只要求讀數(shù)據(jù)庫(kù)的進(jìn)程稱(chēng)為“Reader進(jìn)程”，更新數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)程則稱(chēng)為“Update進(jìn)程”。允許多個(gè)進(jìn)程同時(shí)讀數(shù)據(jù)庫(kù)，但不允許一個(gè)Update進(jìn)程和其他Reader進(jìn)程同時(shí)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)文件。要求 Update進(jìn)程優(yōu)先，一旦有Update進(jìn)程到達(dá)，后續(xù)的Reader進(jìn)程必須等待，而且無(wú)論是否有Reader進(jìn)程在讀數(shù)據(jù)庫(kù)文件。 請(qǐng)用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步與互斥活動(dòng)，并說(shuō)明所定義的信號(hào)量的含義。要求用C代碼描述。,操作系統(tǒng) Operating System 第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖,第三章,本章主要介紹進(jìn)程的調(diào)度和安全問(wèn)題

16、。 多道程序系統(tǒng)中，有多道程序同時(shí)存在，也對(duì)應(yīng)著多道進(jìn)程同時(shí)存在。如何把處理器分配給爭(zhēng)奪處理器資源的進(jìn)程，如何在多個(gè)進(jìn)程中選擇某個(gè)進(jìn)程運(yùn)行，這就是進(jìn)程調(diào)度要解決的問(wèn)題。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行性能，如吞吐量的大小、周轉(zhuǎn)時(shí)間、響應(yīng)時(shí)間等，很大程度上取決于進(jìn)程調(diào)度。 進(jìn)程管理作為操作系統(tǒng)的核心，其可靠性和安全性直接影響到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可用性。由于設(shè)計(jì)問(wèn)題，多個(gè)進(jìn)程爭(zhēng)奪資源時(shí)可能造成大的死鎖就是進(jìn)程安全需要解決的主要問(wèn)題。,內(nèi)容簡(jiǎn)介,處理機(jī)調(diào)度與死鎖知識(shí)點(diǎn),處理機(jī)調(diào)度的基本概念 調(diào)度算法 實(shí)時(shí)調(diào)度 產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件 預(yù)防死鎖的方法 死鎖的檢測(cè)與解除,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題1,1、能使平均周轉(zhuǎn)時(shí)間最小的作

17、業(yè)調(diào)度算法是（）。 A、計(jì)算時(shí)間短的作業(yè)優(yōu)先算法 B、響應(yīng)比最高者優(yōu)先算法 C、優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法 D、均衡調(diào)度算法 2、一種既有利于短小作業(yè)又兼顧到長(zhǎng)作業(yè)的作業(yè)調(diào)度算法是（）。 A、先來(lái)先服務(wù) B、輪轉(zhuǎn) C、最高響應(yīng)比優(yōu)先 D、均衡調(diào)度,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題2-1,3、在單CPU和兩臺(tái)輸入/輸出設(shè)備（I1, I2）的多道程序設(shè)計(jì)環(huán)境下，同時(shí)投入3個(gè)作業(yè)JOB1, JOB2, JOB3運(yùn)行。這3個(gè)作業(yè)對(duì)CPU和輸入/輸出設(shè)備的使用順序和時(shí)間如下所示： JOB1:I2(30ms);CPU(10ms);I1(30ms);CPU(10ms);I2(20ms) JOB2:I1(20ms);CPU(20ms

18、);I2(40ms) JOB3:CPU(30ms);I1(20ms);CPU(10ms);I1(10ms) 假定CPU, I1, I2都能并行工作，JOB1優(yōu)先級(jí)最高，JOB2次之，JOB3優(yōu)先級(jí)最低，優(yōu)先級(jí)高的作業(yè)可以搶占優(yōu)先級(jí)低的作業(yè)的CPU但不搶占I1和I2。試求： (1) 3個(gè)作業(yè)從投入到完成分別需要的時(shí)間； (2) 從投入到完成的CPU的利用率； (3) I/O設(shè)備利用率。,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題2-2,解：JOB1從投入到運(yùn)行完成需要110ms， JOB2從投入到運(yùn)行完成需要90ms，JOB3從投入到運(yùn)行完成需要110ms。 Cpu利用率： (110-30)/110=72.7% I1

19、的利用率： (110-30)/110=72.7% I2的利用率： (110-20)/110=81.8%,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題3,4、一組進(jìn)程在相對(duì)時(shí)刻0以 P1, P2, P3, P4, P5的順序進(jìn)入就緒隊(duì)列，五個(gè)進(jìn)程的CPU服務(wù)時(shí)間分別為 10, 1, 2, 1, 5， 進(jìn)入系統(tǒng)耗費(fèi)的時(shí)間忽略不計(jì)。分別計(jì)算出先來(lái)先服務(wù)算法、短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。 5、現(xiàn)有3個(gè)同時(shí)到達(dá)的作業(yè)J1, J2, J3，他們的執(zhí)行時(shí)間分別T1, T2, T3且T1T2T3，系統(tǒng)按單道方式運(yùn)行且 SJF調(diào)度算法，則平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是（）。 A、T1+T2+T3B、(T1+T2+T3)/3 C、(3

20、T1+2T2+T3)/3D、(T1+2T2+3T3)/3,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題4-1,6、一組進(jìn)程P1, P2, P3, P4, P5的到達(dá)就緒隊(duì)列的時(shí)刻、執(zhí)行時(shí)間、和優(yōu)先數(shù)（小的優(yōu)先數(shù)表示高的優(yōu)先級(jí)）如下表所示，進(jìn)程進(jìn)入系統(tǒng)耗費(fèi)的時(shí)間及調(diào)度時(shí)間忽略不計(jì)。請(qǐng)分別給出采用下面不同的進(jìn)程調(diào)度算法時(shí)各個(gè)進(jìn)程的調(diào)度次序并計(jì)算出 它們的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。 進(jìn)程 到達(dá)就緒隊(duì)列的時(shí)刻 執(zhí)行時(shí)間(ms) 優(yōu)先數(shù) P1033 P2265 P3441 P4652 P5823 (1) 先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法； (2) 短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法； (3) 剝奪式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法。,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題4-2,解： 先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法

21、：P1, P2, P3, P4, P5 (3-0)+(9-2)+(13-4)+(18-6)+(20-8)/5=8.6 短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法：P1, P2, P5, P3, P4 (3-0)+(9-2)+(11-8)+(15-4)+(20-6)/5=7.6 剝奪式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法：P1, P2, P3, P4, P5, P2 (3-0)+(20-2)+(8-4)+(13-6)+(15-8)/5=7.8 7、假設(shè)就緒隊(duì)列中有10個(gè)進(jìn)程，時(shí)間片200ms，CPU進(jìn)行進(jìn)程切換花費(fèi)10ms，時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法，開(kāi)銷(xiāo)比？ 解：10/(200+10)=4.8%,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題5-1,8、內(nèi)存100k，磁帶機(jī)2

22、臺(tái)，打印機(jī)1臺(tái)，可變分區(qū)，靜態(tài)分配磁帶機(jī)、打印機(jī)，作業(yè)調(diào)度先來(lái)先服務(wù)，優(yōu)先分配內(nèi)存低地址且不準(zhǔn)移動(dòng)，在內(nèi)存中各作業(yè)平分CPU時(shí)間。,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題5-2,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題5-3,順序1、3、4、2、5 結(jié)束時(shí)間9:30 平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=(30+55+40+40+55)/5=44 J1：8:30-8:00J2：9:15-8:20J3：9:00-8:20 J4：9:10-8:30J5：9:30-8:35,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題6,9、產(chǎn)生系統(tǒng)死鎖的原因可能是由于（ ）。 A、進(jìn)程釋放資源 B、一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入死循環(huán) C、多個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)資源，出現(xiàn)了循環(huán)等待 D、多個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)共享型設(shè)備 10、按序分配

23、資源是為了（死鎖的預(yù)防）。 11、一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)擁有6臺(tái)打印機(jī)， n個(gè)進(jìn)程爭(zhēng)奪使用，每個(gè)進(jìn)程要求2臺(tái)，系統(tǒng)不會(huì)死鎖，則（n6）。 12、在下列解決死鎖的方法中，屬于死鎖預(yù)防策略的是（）。A、銀行家算法 B、資源有序分配法 C、定時(shí)運(yùn)行死鎖檢測(cè)程序法 D、資源分配圖化簡(jiǎn)法,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題7,13、對(duì)資源采用按序分配的策略可以使產(chǎn)生死鎖的（）條件不成立。 A、互斥使用資源B、占有并等待資源 C、不可搶奪資源 D、循環(huán)等待資源 14、靜態(tài)分配破壞了（ ）兩個(gè)死鎖的必要條件。 A、占有且等待資源和環(huán)路等待資源 B、互斥使用資源和非搶占式分配 C、占有且等待資源和互斥使用資源 D、環(huán)路等待資源和互

24、斥使用資源 15、若系統(tǒng)中有五臺(tái)繪圖儀，有多個(gè)進(jìn)程均需要使用兩臺(tái)，規(guī)定每個(gè)進(jìn)程一次僅允許申請(qǐng)一臺(tái)，則至多允許（ ）個(gè)進(jìn)程參于競(jìng)爭(zhēng)，而不會(huì)發(fā)生死鎖。 A、5B、2 C、3D、4,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題8,16、某系統(tǒng)中僅有4個(gè)并發(fā)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)某類(lèi)資源，并都需要該類(lèi)資源3個(gè)，那么該類(lèi)資源至少（）個(gè)，這個(gè)系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生死鎖。 A、9B、10 C、11D、l2 17、“死鎖”問(wèn)題的討論是針對(duì)（）的。A、某個(gè)進(jìn)程申請(qǐng)系統(tǒng)中不存在的資源 B、某個(gè)進(jìn)程申請(qǐng)資源數(shù)超過(guò)了系統(tǒng)擁有的最大資源數(shù) C、硬件故障 D、多個(gè)并發(fā)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)獨(dú)占型資源,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題9-1,18、設(shè)系統(tǒng)中有3種類(lèi)型的資源(A, B, C)和5個(gè)

25、進(jìn)程P1, P2, P3, P4, P5，A, B, C資源的數(shù)量分別為17, 5, 20。在T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)如下表，系統(tǒng)采用銀行家算法實(shí)施死鎖避免策略。 (1) T0時(shí)刻是否為安全狀態(tài)？若是，請(qǐng)給出安全序列。 (2) 若在T0時(shí)刻進(jìn)程P2請(qǐng)求資源(0, 3, 4)，是否能實(shí)施資源分配？為什么？ (3) 在(2)的基礎(chǔ)上，若進(jìn)程P4請(qǐng)求資源(2, 0, 1)， T1時(shí)刻，是否能實(shí)施資源分配？為什么？,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題9-2,(1) T0安全(2) 不能分配,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題9-3,(3) T1安全，能分配,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題10,19、進(jìn)程資源的使用情況和可用情況如下表所示：（四個(gè)進(jìn)

26、程和三類(lèi)資源） 進(jìn)程 當(dāng)前已分配 最大需求量 系統(tǒng)可用 資源數(shù)量 資源數(shù)量 R1 R2 R3 R1 R2 R3 R1 R2 R3 P1 2 0 0 3 1 0 0 0 0 P2 3 1 0 3 1 0 P3 1 3 0 1 3 1 P4 0 1 1 0 2 1 (1) 請(qǐng)畫(huà)出資源分配圖。(2) 分析目前系統(tǒng)中是否會(huì)發(fā)生死鎖。,處理機(jī)調(diào)度與死鎖例題11,20、通常不采用（）方法來(lái)解除死鎖。 A、終止一個(gè)死鎖進(jìn)程 B、終止所有死鎖進(jìn)程 C、從死鎖進(jìn)程處搶奪資源 D、從非死鎖進(jìn)程處搶奪資源,操作系統(tǒng) Operating System 第四章 存儲(chǔ)器管理,第四章,內(nèi)容簡(jiǎn)介,存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的五大組成

27、部分之一，通常由內(nèi)存和外存組成，內(nèi)存是CPU直接存取指令和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，其速度快、價(jià)格貴、容量?。煌獯娲娣艜翰粓?zhí)行的文件和數(shù)據(jù)，系統(tǒng)對(duì)其管理與對(duì)內(nèi)存管理類(lèi)似，但CPU不能直接訪問(wèn)，其速度慢、價(jià)格便宜、容量大，一般作為內(nèi)存的后援。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器容量一直在擴(kuò)充，但仍不能滿足現(xiàn)代軟件和用戶的需要，虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)，完成了存儲(chǔ)管理的基本任務(wù)之一，即從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存容量。內(nèi)存管理的主要對(duì)象是內(nèi)存，對(duì)外存的管理在文件管理中。 存儲(chǔ)器，尤其是內(nèi)存是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中及其寶貴的資源，如何有效的管理內(nèi)存，不僅直接影響到存儲(chǔ)器的利用率，還對(duì)整體性能有重大影響。,存儲(chǔ)器管理知識(shí)點(diǎn),掌握內(nèi)存管理的基本概念（程序

28、裝入與鏈接、邏輯地址與物理地址空間、內(nèi)存保護(hù)）、交換與覆蓋，連續(xù)分配管理方式（單一連續(xù)分配、分區(qū)分配）和非連續(xù)分配管理方式（分頁(yè)管理方式、分段管理方式、段頁(yè)式管理方式）。 理解這些管理方式的基本原理和工作過(guò)程，搞清楚它們之間的關(guān)系和區(qū)別，以及各種方式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 掌握虛擬內(nèi)存的基本概念、請(qǐng)求分頁(yè)管理方式和頁(yè)面置換算法，包括最佳置換算法（OPT）、先進(jìn)先出置換算法（FIFO）、最近最少使用置換算法（LRU）、時(shí)鐘置換算法（CLOCK）。理解這些算法的基本工作原理和置換過(guò)程，所產(chǎn)生的缺頁(yè)次數(shù)（缺頁(yè)率）。與置換算法相關(guān)的是頁(yè)面分配策略，包括最佳適應(yīng)、最差適應(yīng)等策略。不管采用哪一種策略和算法，都要防

29、止抖動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。與抖動(dòng)相關(guān)的概念是工作集和程序局部性原理。 掌握請(qǐng)求分段管理方式、請(qǐng)求段頁(yè)式管理方式的基本概念、工作流程。,存儲(chǔ)器管理例題1,1、動(dòng)態(tài)重定位地址變換過(guò)程是在（），隨著對(duì)每條指令或數(shù)據(jù)的訪問(wèn)自動(dòng)進(jìn)行的。 A、編譯期間B、鏈接時(shí) C、程序執(zhí)行前D、程序執(zhí)行期間 2、在內(nèi)存管理中，采用交換與覆蓋技術(shù)的目的是（ ）。 A、節(jié)省內(nèi)存空間B、物理上擴(kuò)充內(nèi)存 C、提高CPU效率D、實(shí)現(xiàn)內(nèi)存共享 3、交換擴(kuò)充了主存，交換也實(shí)現(xiàn)了虛擬存儲(chǔ)器嗎？（） 虛擬存儲(chǔ)器是指僅把作業(yè)的一部分裝入內(nèi)存便可運(yùn)行作業(yè)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)，是指具有請(qǐng)求調(diào)入功能和置換功能、能從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)。虛擬

30、存儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，毫無(wú)例外的都是建立在離散分配存儲(chǔ)管理方式的基礎(chǔ)上的 雖然交換能提高內(nèi)存利用率，但僅使用交換技術(shù)，仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)僅把作業(yè)的一部分裝入內(nèi)存便可運(yùn)行作業(yè)，故交換并不能實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器。,存儲(chǔ)器管理例題2,4、采用（ ）不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部碎片。 A、分頁(yè)式存儲(chǔ)管理B、分段式存儲(chǔ)管理 C、固定分區(qū)存儲(chǔ)管理D、段頁(yè)式存儲(chǔ)管理 5、動(dòng)態(tài)可變分區(qū)存儲(chǔ)管理中，最佳適應(yīng)分配算法要求對(duì)空閑區(qū)表項(xiàng)按（）進(jìn)行排列。 A、地址從大到小B、地址從小到大 C、容量從大到小D、容量從小到大,存儲(chǔ)器管理例題3,6、實(shí)存的存儲(chǔ)分配算法用來(lái)決定輸入的程序和數(shù)據(jù)放到主存中的位置，采用“總是把程序裝入主存中最大的空閑區(qū)域”的算法稱(chēng)

31、為（）。A、最優(yōu)適應(yīng)算法B、最壞適應(yīng)算法 C、最先適應(yīng)算法D、循環(huán)最先適應(yīng)算法 7、在可變式分區(qū)分配方案中，某一作業(yè)完成后，系統(tǒng)收回其主存空間，并與相鄰空閑區(qū)合并，為此需修改空閑區(qū)表，造成空閑區(qū)數(shù)減1的情況是（）。 A、無(wú)上鄰空閑區(qū)，也無(wú)下鄰空閑區(qū) B、有上鄰空閑區(qū)，但無(wú)下鄰空閑區(qū) C、有下鄰空閑區(qū)，但無(wú)上鄰空閑區(qū) D、有上鄰空閑區(qū)，也有下鄰空閑區(qū),存儲(chǔ)器管理例題4,8、頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，每次從主存中取指令或取操作數(shù)，至少要（）訪問(wèn)主存。 A、0次B、1次 C、2次D、3次 9、設(shè)有8頁(yè)的邏輯空間，每頁(yè)有1024字節(jié)，它們被映射到32塊的物理存儲(chǔ)區(qū)中，邏輯地址的有效位是（ 13）位，物理地址至少

32、是（ 15 ） 位。 10、在一個(gè)分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中頁(yè)大小為4096字節(jié)，邏輯地址長(zhǎng)度為16位，現(xiàn)有某作業(yè)J的第0、1、2頁(yè)依次存放在物理塊5、10、11中，試求出邏輯地址為2B9FH所對(duì)應(yīng)的物理地址（ BB9FH）。,存儲(chǔ)器管理例題5,11、頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，一次內(nèi)存存取1.5ms，使用快表命中率85%，快表存取0.2ms，頁(yè)面訪問(wèn)時(shí)間？ 12、采用段式存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，若地址用24位表示，其中8位表示段號(hào)，則允許每段的最大長(zhǎng)度是（ ）。 A、224 B、216 C、28D、232 13、某系統(tǒng)采用基址、限長(zhǎng)寄存器實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)，判斷是否越界（ ）。 A、0=被訪問(wèn)的物理地址基址寄存器的內(nèi)容 B

33、、0=被訪問(wèn)的物理地址寄存器的內(nèi)容 C、0=被訪問(wèn)的邏輯地址限長(zhǎng)寄存器的內(nèi)容 D、0=被訪問(wèn)的邏輯地址=限長(zhǎng)寄存器的內(nèi)容,存儲(chǔ)器管理例題6,14、在請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理中，若采用FIFO頁(yè)面淘汰算法，當(dāng)分配的頁(yè)面數(shù)增加時(shí)，缺頁(yè)中斷的次數(shù)（）。 A、減少B、增加 C、無(wú)影響D、可能增加也可能減少 （4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，7） 15、請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理的主要特點(diǎn)是（）。 A、不要求將作業(yè)裝入到內(nèi)存的連續(xù)區(qū)域 B、不要求將作業(yè)同時(shí)全部裝入到內(nèi)存的連續(xù)區(qū)域 C、不要求進(jìn)行缺頁(yè)中斷處理 D、不要求進(jìn)行頁(yè)面置換,存儲(chǔ)器管理例題7-1,16、請(qǐng)求調(diào)頁(yè)存儲(chǔ)管理：CPU利用率20%，對(duì)換區(qū)利

34、用率97.7%，其他設(shè)備利用率5%，由此斷定系統(tǒng)異常，（）能提高利用率。 A、安裝一個(gè)更快的硬盤(pán) B、擴(kuò)大硬盤(pán)容量，增加對(duì)換空間 C、增加運(yùn)行進(jìn)程數(shù) D、加內(nèi)存條，增加物理空間容量 17、在一個(gè)請(qǐng)求頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，進(jìn)程P共有5頁(yè)，訪問(wèn)串為3，2，1，0，3，2，4，3，2，1，0，4時(shí)，試用LRU置換算法和FIFO置換算法，計(jì)算當(dāng)分配給該進(jìn)程的頁(yè)面數(shù)為3時(shí)，訪問(wèn)過(guò)程中發(fā)生的缺頁(yè)次數(shù)和缺頁(yè)率。,存儲(chǔ)器管理例題7-2,解：3 2 1 0 3 2 4 3 2 1 0 4 3 3 3 0 0 0 4 1 1 1 2 2 2 3 3 3 3 0 0 1 1 1 2 2 2 2 4 LRU: 置換次數(shù)

35、7次，缺頁(yè)次數(shù)=10次 3 2 1 0 3 2 4 3 2 1 0 4 3 3 3 0 0 0 4 4 4 4 2 2 2 3 3 3 1 1 1 1 1 1 2 2 2 0 0 FIFO: 置換次數(shù)6次，缺頁(yè)次數(shù)=9次,存儲(chǔ)器管理例題8-1,18、（中山大學(xué)操作系統(tǒng)2001碩士入學(xué)試題 ）在一個(gè)虛擬分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，把內(nèi)存分成大小為512B的塊。設(shè)有一個(gè)用戶要把512512的數(shù)組置為全“0”。在分頁(yè)時(shí)把數(shù)組的元素每一行放在一頁(yè)中。假定分給用戶可用來(lái)存放數(shù)組信息的工作區(qū)只有一塊（只能放數(shù)組中的一行元素）。有人編寫(xiě)了兩個(gè)不同的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)組的初始化： (1) var A:array 1512

36、of array 1512 of integer; for i:=1 to 512 do for j:=1 to 512 do Ai,j:=0; (2) var A:array 1512 of array 1512 of integer; for j:=1 to 512 do for i:=1 to 512 do Ai,j:=0； 分別就兩個(gè)程序的執(zhí)行過(guò)程計(jì)算缺頁(yè)次數(shù)。（4分）,存儲(chǔ)器管理例題8-2,解：因數(shù)組按行存放，即A1, 1 A1, 512， A512, 1A512, 512 故(1)為512次 (2)為512512次,存儲(chǔ)器管理例題9,19、在一個(gè)采用頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，有一用

37、戶作業(yè)，它依次要訪問(wèn)的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若該作業(yè)的第0頁(yè)已經(jīng)裝入主存，現(xiàn)分配給該作業(yè)的主存共300字，頁(yè)的大小為100字，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (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（），缺頁(yè)中斷率為（）。 (2) 按LRU調(diào)度算法將產(chǎn)生 6次缺頁(yè)中斷，依次淘汰的頁(yè)號(hào)為（），缺頁(yè)中斷率為 （）。,Answer： 共3頁(yè)，0頁(yè)已在內(nèi)存 115 中斷，1頁(yè)進(jìn) 228 中斷，2頁(yè)進(jìn) 120 1頁(yè) 88 0頁(yè) 446 中斷，4頁(yè)進(jìn)，0頁(yè)出 102 1頁(yè) 321 中斷，3頁(yè)進(jìn)，1頁(yè)出 432 4頁(yè) 260 2

38、頁(yè) 167 中斷，1頁(yè)進(jìn)，2頁(yè)出 5次中斷，0,1,2,共3頁(yè)，0頁(yè)已在內(nèi)存 2. 115 中斷，1頁(yè)進(jìn) 228 中斷，2頁(yè)進(jìn) 120 1頁(yè) 88 0頁(yè) 446 中斷，4頁(yè)進(jìn)，2頁(yè)出 102 1頁(yè) 321 中斷，3頁(yè)進(jìn)，0頁(yè)出 432 4頁(yè) 260 中斷，2頁(yè)進(jìn)，1頁(yè)出 167 中斷，1頁(yè)進(jìn)，3頁(yè)出 6次中斷，2,0,1,3,存儲(chǔ)器管理例題10,20、一個(gè)32位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有主存128M和輔助存儲(chǔ)器10G，這個(gè)系統(tǒng)的虛擬空間是多少？ 21、頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理采用位示圖技術(shù)，設(shè)主存有16384塊，采用32位的512個(gè)字作為位示圖。若塊號(hào)、字號(hào)和位號(hào)（從高位到低位）分別從1、0、0開(kāi)始。試計(jì)算： (1

39、) 5998塊對(duì)應(yīng)的字號(hào)和位號(hào)； (2) 198字的20位對(duì)應(yīng)于哪一塊？,Answer： 20.232B 21.(1)5998/32=18714，字號(hào)從0開(kāi)始 187字13位 (2)塊號(hào)=字號(hào)*字長(zhǎng)+位號(hào)+1 198*32+20+1=6357號(hào)塊,存儲(chǔ)器管理例題11,22、請(qǐng)求分頁(yè)管理系統(tǒng)中，假設(shè)某進(jìn)程有4頁(yè) 的邏輯空間，頁(yè)表內(nèi)容如表所示。 頁(yè)面大小為4KB，一次內(nèi)存的訪問(wèn)（讀 或?qū)懀r(shí)間是100ns，一次快表（TLB） 的訪問(wèn)（讀或?qū)懀r(shí)間是10ns，磁盤(pán)I/O時(shí)間是1ms，假定分配給該進(jìn)程2 個(gè)內(nèi)存塊，采用最近最少使用置換算法（LRU）和局部淘汰策略。假設(shè) 快表初始為空,設(shè)置8個(gè)單元； 地

40、址轉(zhuǎn)換時(shí)先訪問(wèn)快表，若快表未命中，再訪問(wèn)頁(yè)表，更新快表； 有效位為0表示頁(yè)面不在內(nèi)存，產(chǎn)生缺頁(yè)中斷，磁盤(pán)I/O，更新頁(yè)表，更新快表，返回到產(chǎn)生缺頁(yè)中斷的指令處重新執(zhí)行。設(shè)有虛地址訪問(wèn)序列2362H、145CH、2FB6H，請(qǐng)問(wèn)： 依次訪問(wèn)上述三個(gè)虛地址，各需多少時(shí)間？物理地址是多少？給出計(jì)算過(guò)程。,操作系統(tǒng) Operating System 第五章 設(shè)備管理,第五章,內(nèi)容簡(jiǎn)介,每一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都配置有各種各樣的輸入輸出設(shè)備，它們是用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)交互的工具，把外部的信息輸送給操作系統(tǒng)，再把經(jīng)過(guò)加工的信息運(yùn)送給用戶。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)這些I/O設(shè)備完成數(shù)據(jù)和信息的采集、處理、加工、交換、傳送和輸出，

41、沒(méi)有這些設(shè)備的支持，再高性能的處理器和系統(tǒng)也不可能發(fā)揮其速度和性能，計(jì)算機(jī)也就根本不可能應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域；而且每一種I/O設(shè)備具有各自的特點(diǎn)、不同的傳輸方式和控制方式，用戶不可能詳細(xì)了解對(duì)這些I/O設(shè)備的控制技術(shù)。 設(shè)備管理是操作系統(tǒng)的一項(xiàng)重要任務(wù)，它涉及到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與外界的數(shù)據(jù)交換和通信聯(lián)系，有效地管理和利用這些設(shè)備才能保障系統(tǒng)正常的運(yùn)行。本章重點(diǎn)討論I/O系統(tǒng)的組成，以及OS對(duì)設(shè)備的分配、控制、驅(qū)動(dòng)和處理。,設(shè)備管理知識(shí)點(diǎn),幾種I/O控制方式各自的特點(diǎn)及其相互比較 緩沖管理 設(shè)備分配 設(shè)備獨(dú)立性 虛擬設(shè)備技術(shù)，SPOOLing技術(shù)，打印機(jī)的共享 磁盤(pán)存儲(chǔ)器管理 磁盤(pán)的結(jié)構(gòu) 磁盤(pán)訪問(wèn)時(shí)間 磁盤(pán)

42、調(diào)度的主要目標(biāo)是優(yōu)化平均尋道時(shí)間,設(shè)備管理例題1,1、下列有關(guān)設(shè)備管理概念的敘述中，不正確的是（）。A、通道是處理輸入、輸出的軟件B、來(lái)自通道的I/O中斷事件由設(shè)備管理負(fù)責(zé)處理 C、編制好的通道程序是存放在主存儲(chǔ)器中的 D、所有外圍設(shè)備的啟動(dòng)工作都由系統(tǒng)統(tǒng)一來(lái)做 2、通道又稱(chēng)I/O處理機(jī)，它用于實(shí)現(xiàn)（ ）之間的信息傳輸。 A、 內(nèi)存與外設(shè)B、CPU與外設(shè) C、 內(nèi)存與外存D、CPU與外存 3、如果I/O設(shè)備與存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過(guò)CPU來(lái)完成，這種數(shù)據(jù)交換方式是（ ）。 A、 程序查詢B、中斷方式 C、 DMA方式D、無(wú)條件存取方式,設(shè)備管理例題2,4、下列關(guān)于緩沖技術(shù)描述正確的是 （）。

43、 A、以空間換取時(shí)間的技術(shù) B、以時(shí)間換取空間的技術(shù) C、是為了協(xié)調(diào)CPU與內(nèi)存之間的速度 D、是為了提高外設(shè)的處理速度。 5、引入緩沖技術(shù)的主要目的是（提高CPU與設(shè)備之間的并行程度）。,設(shè)備管理例題3,6、（）是操作系統(tǒng)中采用的以空間換取時(shí)間的技術(shù)。 A、SPOOLing 技術(shù)B、虛擬存儲(chǔ)技術(shù) C、覆蓋與交換技術(shù)D、通道技術(shù) 7、在采用SPOOLing 技術(shù)的系統(tǒng)中，用戶的打印結(jié)果首先被送到（ ）。 A、 磁盤(pán)固定區(qū)域B、內(nèi)存固定區(qū)域 C、 終端D、打印機(jī),設(shè)備管理例題4,8、磁盤(pán)是共享設(shè)備，每一時(shí)刻（）進(jìn)程與它交換信息。 A、可有任意多個(gè)B、限定n個(gè) C、至少有一個(gè)D、最多有一個(gè) 9、某

44、移動(dòng)磁頭有200 個(gè)磁道，編號(hào)為0 - 199，磁頭當(dāng)前正處于120磁道，對(duì)如下序列：98、65、73、116、130、125、148、170、196，若采用先來(lái)先服務(wù)、最短尋道時(shí)間優(yōu)先、SCAN、CSCAN，求磁頭移動(dòng)順序及移動(dòng)總量。,設(shè)備管理例題5,10、假定磁盤(pán)的存取臂現(xiàn)在處于6#柱面上，有如下表請(qǐng)求者等待訪問(wèn)磁盤(pán)，試列出最省時(shí)間的響應(yīng)順序。 序號(hào) 柱面號(hào) 磁頭號(hào) 塊號(hào) 1 7 6 3 2 5 5 6 3 15 20 6 4 7 4 4 5 20 9 3 6 5 15 2 解：當(dāng)前移動(dòng)臂在6號(hào)柱面，根據(jù)訪問(wèn)順序，可采用序號(hào)次序：621435。 注意，序號(hào)2和6中，6的塊號(hào)小，故先做。序號(hào)

45、1和4中，1的塊號(hào)小，故先做。（只要符合柱面6571520均對(duì)）。,設(shè)備管理例題6,11、設(shè)磁盤(pán)組共有n個(gè)柱面，編號(hào)順序?yàn)?, 1, 2, , n-1；共有m個(gè)磁頭，編號(hào)順序?yàn)?, 1, 2, , m-1；每個(gè)磁道內(nèi)的k個(gè)信息塊從1開(kāi)始編號(hào)，依次為1, 2, , k?，F(xiàn)用x表示邏輯磁盤(pán)塊號(hào)，用a, b, c分別表示任一邏輯磁盤(pán)塊的柱面號(hào)、磁頭號(hào)、磁道內(nèi)塊號(hào)，則x與a, b, c可通過(guò)如下公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換： x=k*m*a+k*b+c a=(x-1) DIV (k*m) b=(x-1) MOD (k*m) DIV k c=(x-1) MOD (k*m) MOD k +1,設(shè)備管理例題7,12、設(shè)磁盤(pán)

46、組共有100個(gè)柱面，共有8個(gè)磁頭，每個(gè)磁道劃分成8個(gè)扇區(qū)，某文件記錄存放到3681號(hào)邏輯磁盤(pán)塊，請(qǐng)問(wèn)該記錄存放到哪個(gè)柱面的第幾個(gè)磁道的第幾個(gè)扇區(qū)？（柱面號(hào)、磁頭號(hào)、扇區(qū)號(hào)、邏輯磁盤(pán)塊號(hào)從0開(kāi)始編號(hào)） 解：每個(gè)柱面有 8*8=64 個(gè)盤(pán)塊，磁盤(pán)組共有6400個(gè)磁盤(pán)塊 柱面號(hào)=57 磁頭號(hào)=4 扇區(qū)號(hào)=1,設(shè)備管理例題8,13、 （磁盤(pán)優(yōu)化）假定某磁盤(pán)的旋轉(zhuǎn)速度是每圈20毫秒，格式化是每個(gè)盤(pán)面被分成10個(gè)扇區(qū)（1-10），現(xiàn)有10個(gè)邏輯記錄（A-J）存放在同一磁道上，處理程序要順序處理這些記錄，每讀出一個(gè)記錄后處理程序要花費(fèi)4毫秒的時(shí)間進(jìn)行處理，然后再順序讀出下一個(gè)記錄并處理，直到處理完這些記錄，

47、請(qǐng)問(wèn)： (1) 順序處理完這10 個(gè)記錄總共花費(fèi)的時(shí)間？ (2) 給出記錄優(yōu)化分布方案，使處理程序能在最短時(shí)間內(nèi)處理完這10 個(gè)記錄，并計(jì)算時(shí)間。,設(shè)備管理例題8_順序存放,旋轉(zhuǎn)方向,起始點(diǎn),設(shè)備管理例題8_ 2毫秒后,旋轉(zhuǎn)方向,起始點(diǎn),設(shè)備管理例題8_ 2+4毫秒后,旋轉(zhuǎn)方向,起始點(diǎn),設(shè)備管理例題8_ 2+4+2*8毫秒后,旋轉(zhuǎn)方向,起始點(diǎn),設(shè)備管理例題8_順序存放時(shí)間,每個(gè)扇區(qū)讀取時(shí)間20/10=2毫秒 每條信息處理時(shí)間4毫秒 A：讀取時(shí)間+處理時(shí)間=6毫秒 B-J：延遲時(shí)間+讀取時(shí)間+處理時(shí)間=22毫秒 16ms 總時(shí)間：10*(2+4)+9*16=204毫秒,設(shè)備管理例題8_優(yōu)化分布,

48、旋轉(zhuǎn)方向,起始點(diǎn),總時(shí)間：10*(2+4)=60毫秒,設(shè)備管理例題9,14、旋轉(zhuǎn)型存儲(chǔ)設(shè)備上信息的優(yōu)化分布能減少若干個(gè)輸入輸出服務(wù)的總時(shí)間。現(xiàn)有8個(gè)記錄A, B, , G, H，存放在某磁盤(pán)上的某個(gè)磁道上。假定這個(gè)磁道被劃分為8塊，每塊存放一個(gè)記錄，安排如下表所示。現(xiàn)要順序處理這些記錄，如果磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)速度為16ms/l周，處理程序每讀出一個(gè)記錄后用4ms進(jìn)行處理。試問(wèn)處理完8個(gè)記錄的總時(shí)間是多少？為了縮短處理時(shí)間應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化分布，試問(wèn)應(yīng)如何安排這些記錄，并計(jì)算處理的總時(shí)間。 塊號(hào) 1 23 4 56 78 記錄號(hào)ABCDEFGH,Answer： 磁盤(pán)轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為16ms，讀取一個(gè)記錄的時(shí)間為16

49、ms/8=2ms,處理一個(gè)記錄的時(shí)間為4ms. 設(shè)讀寫(xiě)磁頭指向A記錄，由2ms+4ms=6ms知讀取并處理完A后，讀寫(xiě)磁頭已停在D記錄的位置，讀B記錄需要有2*6=12ms延遲時(shí)間，有7個(gè)記錄都需有延遲時(shí)間。 所以處理完8個(gè)記錄總時(shí)間為8*（2+4）+7*（2*6）=132ms 2.優(yōu)化分布 處理總時(shí)間：8*（2+6）=48,操作系統(tǒng) Operating System 第六章 文件管理,第六章,內(nèi)容簡(jiǎn)介,在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，要用到大量的程序和數(shù)據(jù)，由于內(nèi)存容量有限，且不能長(zhǎng)期保存，故平時(shí)總是把它們以文件的形式存放在外存中，需要時(shí)可隨時(shí)將它們調(diào)入內(nèi)存。如果由用戶直接管理外存上的文件，不僅要求用戶

50、熟悉外存特性，了解各種文件的屬性，以及它們?cè)谕獯嫔系奈恢?，而且在多用戶環(huán)境下，還必須能保證數(shù)據(jù)的安全性和一致性。 于是在操作系統(tǒng)中又增加了文件管理功能，將與管理文件有關(guān)的軟件和數(shù)據(jù)構(gòu)成文件系統(tǒng)，負(fù)責(zé)管理在外存上的文件，包括管理文件所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、相應(yīng)的管理軟件、被管理的文件；并把對(duì)文件的存取、共享和保護(hù)等手段提供給操作系統(tǒng)和用戶。從系統(tǒng)角度，文件系統(tǒng)是對(duì)文件的存儲(chǔ)空間進(jìn)行組織、分配，負(fù)責(zé)文件的存儲(chǔ)并對(duì)存入文件進(jìn)行保護(hù)、檢索的系統(tǒng)。從用戶角度，文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了按名存取。這不僅方便了用戶，保證了文件的安全性，還可有效地提高系統(tǒng)資源的利用率。,文件管理知識(shí)點(diǎn),文件的幾種邏輯結(jié)構(gòu) 順序文件、索引文件和索

51、引順序文件 目錄的管理 文件存儲(chǔ)空間的管理成組鏈接法的原理 文件共享 文件保護(hù),文件管理例題1,1、從用戶的角度看，引入文件系統(tǒng)的主要目的是（）。 A、實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)B、保存系統(tǒng)文檔 C、實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的按名存取 D、保存用戶和系統(tǒng)文檔 2、若采用直接存取法來(lái)讀寫(xiě)磁盤(pán)上的物理記錄時(shí)，效率最高的是（）。 A、連續(xù)結(jié)構(gòu)文件B、索引結(jié)構(gòu)文件 C、串聯(lián)結(jié)構(gòu)文件D、鏈接結(jié)構(gòu)文件 3、文件系統(tǒng)采用多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)，可以（）。 A、縮短訪問(wèn)文件存儲(chǔ)器時(shí)間 B、實(shí)現(xiàn)文件共享 C、節(jié)省主存空間 D、解決用戶之間的文件名沖突問(wèn)題 4、有一個(gè)540M的硬盤(pán)，其盤(pán)塊的大小為1K，則FAT表占用的內(nèi)存空間為（ 1350K ）。,文件管理例題2,5、下列關(guān)于打開(kāi)文件open和關(guān)閉文件close的敘述，只有（）是錯(cuò)誤的。 A、close( )操作告訴系統(tǒng)，不再需要指定的文件了，可以丟棄它。 B、open( )操作告訴系統(tǒng)，開(kāi)始使用指定的文件。 C、文件必須先打開(kāi)，后使用。 D、目錄必須先打開(kāi)，后使用。 6、為了保證存取文件的可靠性，用戶要求讀一個(gè)文件前應(yīng)首先請(qǐng)求系統(tǒng)執(zhí)行（）文件操作。 A、打開(kāi)B、建立 C、關(guān)閉D、刪除 7、若8個(gè)字（字長(zhǎng)32位）組成的位示圖管理內(nèi)存，假定用戶歸還一個(gè)塊號(hào)為100