40.什么是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序？它的作用有哪些？* 18第1章1.操作系統(tǒng)的概念*操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)系統(tǒng)軟件，它是這樣一些程序模塊的集合——它們管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件及軟件資源，合理組織計(jì)算機(jī)工作流程，以便有效地利用這些資源為用戶提供一個(gè)功能強(qiáng)大、使用方便和可擴(kuò)展的工作環(huán)境，從而在計(jì)算機(jī)與其用戶之間起到接口的作用。2.操作系統(tǒng)的歷史*操作系統(tǒng)的開展分為四個(gè)階段：1946年～50年代末：第一代，電子管時(shí)代，無操作系統(tǒng)；50年代末～60年代中期：第二代，晶體管時(shí)代，批處理系統(tǒng)；60年中期～70年代中期：第三代，集成電路時(shí)代，多道程序設(shè)計(jì)；70年代末至今：第四代，大規(guī)模和超大規(guī)模時(shí)代，分時(shí)系統(tǒng)；3.操作系統(tǒng)的根本類型*操作系統(tǒng)的根本類型有批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、通用操作系統(tǒng)、個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)。其中批處理操作系統(tǒng)的特征是：⑴用戶脫機(jī)使用計(jì)算機(jī)，⑵成批處理，⑶多道程序運(yùn)行。其優(yōu)點(diǎn)是：系統(tǒng)資源共享，系統(tǒng)資源使用效率高，作業(yè)吞吐量大。其缺點(diǎn)是：無交互性，作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)，用戶使用不方便。分時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)是：⑴交互怍，⑵多用戶的同時(shí)性，⑶獨(dú)立性。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：⑴及時(shí)性，⑵高可靠性。通用操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：具有批處理系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和多重處理中兩種以上的功能。個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：聯(lián)機(jī)的交互性、單用戶、多媒體化。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：信息交換、資源共享、可互操作、協(xié)作處理、作業(yè)遷移。分時(shí)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：信息交換、資源共享、可互操作、協(xié)作處理、作業(yè)遷移、系統(tǒng)的透明性等。4.操作系統(tǒng)的功能*5.研究操作系統(tǒng)的觀點(diǎn)*研究操作系統(tǒng)的觀點(diǎn)有多種：第一種是資源管理的觀點(diǎn)，第二種觀點(diǎn)是用戶界面觀點(diǎn)，第三種觀點(diǎn)是進(jìn)程管理的觀點(diǎn)。等功能。對(duì)于每一種資源的管理都可以從資源情況記錄、資源分配策略、資源分配和資源回收等幾個(gè)方面來加以討論。第2章操作系統(tǒng)用戶界面6.操作系統(tǒng)的用戶界面有哪些*操作系統(tǒng)的用戶界面有兩個(gè)，一個(gè)是系統(tǒng)為用戶提供的各種系統(tǒng)調(diào)用，編程人員使用系統(tǒng)調(diào)用來請(qǐng)求操作系統(tǒng)提供效勞，例如申請(qǐng)和釋放外設(shè)等類資源、控制程序的執(zhí)行速度等。脫機(jī)方式和聯(lián)機(jī)方式。所謂脫機(jī)方式出錯(cuò)停止之后查看執(zhí)行結(jié)果或出錯(cuò)信息，以便修改作業(yè)內(nèi)容或控制過程。所謂聯(lián)機(jī)方式8.作業(yè)的的概念、作業(yè)狀態(tài)及作業(yè)控制作業(yè)狀態(tài)包括作業(yè)提交、作業(yè)后備、作業(yè)運(yùn)行及作業(yè)完成等四種狀態(tài)，每種狀態(tài)的變遷都由操作系統(tǒng)相應(yīng)的模塊進(jìn)行控制與管理，如以下列圖所示?？梢娮鳂I(yè)控制包括作業(yè)建立、作業(yè)調(diào)度、作業(yè)結(jié)束等。作業(yè)提交作業(yè)提交作業(yè)運(yùn)行作業(yè)完成作業(yè)后備作業(yè)建立作業(yè)調(diào)度作業(yè)結(jié)束*〕用戶提交作業(yè)的過程就是系統(tǒng)建立作業(yè)的過程。用戶輸入作業(yè)的方式有5種，即聯(lián)機(jī)輸入方式、脫機(jī)輸入方式、直接耦合方式、SPOOLING系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)輸入方式等。在SPOOLING系統(tǒng)中，多臺(tái)外圍設(shè)備通過通道或DMA器件和主機(jī)與外存連接起來，作業(yè)的輸入輸出過程由主機(jī)中的操作系統(tǒng)控制。操作系統(tǒng)中的輸入程序包念兩個(gè)獨(dú)立的過程，一個(gè)過程負(fù)責(zé)從外部設(shè)備把把信息讀入緩沖區(qū)，另一個(gè)過程是寫過程，負(fù)責(zé)把緩沖區(qū)中的信息送入到外存輸入井中。在系統(tǒng)輸入模塊收到作業(yè)輸入請(qǐng)求后，輸入管理模塊中的讀過程負(fù)責(zé)將信息從輸入裝置讀入緩沖區(qū)。當(dāng)緩沖區(qū)滿時(shí)，由寫過程將信息從緩沖區(qū)寫到外存輸入井中。讀過程和寫過程反復(fù)循環(huán)，直到一個(gè)作業(yè)輸入完畢。當(dāng)讀過程讀到一個(gè)硬件結(jié)束標(biāo)志后，系統(tǒng)再次驅(qū)動(dòng)寫過程把最后一批信息寫入外存并調(diào)用中斷處理程序結(jié)束該次輸入。然后，系統(tǒng)為該作業(yè)建立作業(yè)控制塊JCB，從而使輸入井中的作業(yè)進(jìn)入作業(yè)等待隊(duì)列〔此時(shí)該作業(yè)處于后備狀態(tài)〕，等待作業(yè)調(diào)度程序選中后進(jìn)入內(nèi)存。第3章進(jìn)程管理10.在單道程序系統(tǒng)中和在多道程序系統(tǒng)中，程序執(zhí)行的特點(diǎn)各有哪些？*單道程序系統(tǒng)中程序執(zhí)行的特點(diǎn)有：⑴順序性，⑵獨(dú)占性，⑶封閉性，⑷再現(xiàn)性。多道程序系統(tǒng)中程序執(zhí)行的特點(diǎn)有：⑴制約性，⑵失去封閉性，⑶失去再現(xiàn)性，⑷失去對(duì)應(yīng)性。11.進(jìn)程的概念*進(jìn)程是并發(fā)程序〔段〕的執(zhí)行，是多道程序系統(tǒng)中程序〔段〕的執(zhí)行過程。12.進(jìn)程的特征*進(jìn)程的特征包括⑴動(dòng)態(tài)性，⑵并發(fā)性，⑶獨(dú)立性，⑷異步性，⑸結(jié)構(gòu)性〔即進(jìn)程由程序〔段〕、數(shù)據(jù)〔段〕和進(jìn)程控制塊組成〕。13.進(jìn)程、程序和作業(yè)的聯(lián)系與區(qū)別*進(jìn)程和程序是兩個(gè)既有聯(lián)系又有區(qū)別的概念，它們的區(qū)別與關(guān)系可簡(jiǎn)述如下：⑴進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念，而程序是一個(gè)靜態(tài)概念；⑵進(jìn)程具有并行性，而程序沒有；⑶進(jìn)程是競(jìng)爭(zhēng)資源的根本單位，從而其并行性受到系統(tǒng)自己的制約；⑷不同的進(jìn)程可以包含同一程序，只要該程序所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集不同。進(jìn)程和作業(yè)的關(guān)系：⑴作業(yè)是用戶向計(jì)算機(jī)提交提交任務(wù)的任務(wù)實(shí)體，而進(jìn)程是完成用戶任務(wù)的執(zhí)行實(shí)體，是向系統(tǒng)申請(qǐng)分配資源的根本單位。⑵一個(gè)作業(yè)可以由多個(gè)進(jìn)程組成，并且至少由一個(gè)進(jìn)程組成。⑶作業(yè)的概念主要用在批處理系統(tǒng)中，而進(jìn)程的概念幾乎可以用在所有多道程序系統(tǒng)中。14.進(jìn)程的描述*一個(gè)進(jìn)程的靜態(tài)描述由三個(gè)局部構(gòu)成：進(jìn)程控制塊PCB、有關(guān)程序段和該程序段對(duì)其進(jìn)行操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)集。其中進(jìn)程控制塊PCB包含四類信息，即描述信息、控制信息、資源管理信息和CPU現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)結(jié)構(gòu)。15.進(jìn)程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換*進(jìn)程的根本狀態(tài)包含執(zhí)行、就緒和等待等三種狀態(tài)。處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程被進(jìn)程調(diào)度程序調(diào)度時(shí)即進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)；處于運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)程因等待某些事件〔如完成輸入輸出〕的產(chǎn)生而進(jìn)入等待狀態(tài)，也會(huì)因?yàn)闀r(shí)間片用完或被剝奪而進(jìn)入就緒狀態(tài)；處于等待狀態(tài)的進(jìn)程因等待某些事件〔如完成輸入輸出〕已經(jīng)發(fā)生而進(jìn)入就緒狀態(tài)。進(jìn)程的根本狀態(tài)及其狀態(tài)變遷如以下列圖所示運(yùn)行阻塞運(yùn)行阻塞就緒4132變遷2：正在執(zhí)行的進(jìn)程所分配的時(shí)間片用完，導(dǎo)致進(jìn)程從處理機(jī)上退到就緒狀態(tài)；或者在可搶占優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程調(diào)度中，有更高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程進(jìn)入就緒狀態(tài)，導(dǎo)致正在執(zhí)行的進(jìn)程從執(zhí)行狀態(tài)退到就緒狀態(tài)。變遷3：進(jìn)程需要等待事件發(fā)生。變遷4：進(jìn)程所等待的某事件發(fā)生〔如I/O完成〕。狀態(tài)變遷之間可能發(fā)生的因果變遷：3—1：由于處于運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)程轉(zhuǎn)入阻塞狀態(tài)，進(jìn)程調(diào)度程序根據(jù)調(diào)度算法，又從就緒隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行；2—1：由于處于運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)程時(shí)間片用完，重新轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)，從而使進(jìn)程調(diào)度程序又從就緒隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行；3—2：此種變化不存在；4—1：4的發(fā)生與1的發(fā)生沒有必然關(guān)系；3—4：3的發(fā)生與4的發(fā)生沒有必然關(guān)系；無關(guān)變遷有：變遷1、2、3與處理機(jī)有關(guān)，必須引起其他變遷，變遷4不涉及處理機(jī)，不直接引起其他變遷。16.進(jìn)程互斥與同步*一組并發(fā)進(jìn)程中的一個(gè)或多個(gè)程序段，因共享某一公有資源而導(dǎo)致它們必須以一個(gè)不允許交叉執(zhí)行的單位執(zhí)行，這種情形稱為互斥?；コ庖部啥x為不允許兩個(gè)或兩個(gè)以上的共享該資源的并發(fā)進(jìn)程同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)。把異步環(huán)境下的一組并發(fā)進(jìn)程，因直接制約而互相發(fā)送消息而進(jìn)行互相合作、互相等待，使得各進(jìn)程按一定的速度執(zhí)行的過程稱為進(jìn)程間的同步。要能做作業(yè)2、4、6、8、9、10、11、14等題目。下面再舉一例設(shè)某一家有一個(gè)果盤，最多可裝三個(gè)水果。爸爸負(fù)責(zé)把蘋果放入果盤，媽媽負(fù)責(zé)把香蕉放入果盤，兒子負(fù)責(zé)從果盤中取出香蕉，女兒負(fù)責(zé)從果盤中取出蘋果，并且每次只能有一人放一個(gè)水果到果盤中或只能有一人從果盤中取走一個(gè)水果。問每一個(gè)人要如何來做才能順利進(jìn)行？分析：爸爸、媽媽、兒子和女兒之間都是互斥關(guān)系，爸爸與女兒在萍果上形成同步關(guān)系，媽媽與兒子在香蕉上形成同步關(guān)系。爸爸和媽媽與兒子和女兒之間在盤子上形成同步關(guān)系。解答：設(shè)爸爸的動(dòng)作：LoopP(empty)P(mutex)把一個(gè)萍果放入果盤中；V(mutex)V(apple_count)endloop媽媽LoopP(empty)P(mutex)把一個(gè)香蕉放入果盤中；V(mutex)V(banana_count)endloop兒子LoopP(banana_count)P(mutex)從果盤中取出一個(gè)香蕉；V(mutex)V(empty)endloop女兒LoopP(apple_count)P(mutex)從果盤中取出一個(gè)萍果；V(mutex)V(empty)Endloop最后，請(qǐng)完成以下題目：〔1〕信箱通信如以下列圖所示Send信箱頭進(jìn)程B進(jìn)程AReceiveSendReceive其中信箱中有nSend信箱頭進(jìn)程B進(jìn)程AReceiveSendReceive如果信箱中有空箱格，那么把信件存放于其中，否那么，發(fā)送進(jìn)程進(jìn)入等待狀態(tài)；接收進(jìn)程Receive〔信件〕的功能為：如果信箱中有信件，那么把信件從中取出，否那么，接收進(jìn)程進(jìn)入等待狀態(tài)；再設(shè)發(fā)送進(jìn)程Send和接收進(jìn)程Receive使用信箱時(shí)是互斥進(jìn)行的。請(qǐng)給分別給出發(fā)送進(jìn)程Send和接收進(jìn)程Receive的程序結(jié)構(gòu)?！?〕M0M0M3M1M2P3P0P1P217.在單機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)程通信有哪幾種形式？其特點(diǎn)如何？各舉一例在單機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)程通信有4種形式，即主從式、會(huì)話式、消息或郵箱機(jī)制、共享存儲(chǔ)區(qū)方式。其中主從式通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：主進(jìn)程可自由地使用從進(jìn)程的資源或數(shù)據(jù)；從進(jìn)程的動(dòng)作受主進(jìn)程的控制；主進(jìn)程和從進(jìn)程的關(guān)系是固定的。主從式通信系統(tǒng)的典型例子是終端控制進(jìn)程和終端進(jìn)程。會(huì)話式通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：會(huì)話雙方分別稱為使用進(jìn)程和效勞進(jìn)程，使用進(jìn)程在使用效勞進(jìn)程提供的效勞之前，需要得到效勞進(jìn)程的許可；效勞進(jìn)程根據(jù)使用進(jìn)程的要求提供效勞，并完成紂該效勞的控制；使用進(jìn)程和效勞進(jìn)程在進(jìn)行通信過程中具有固定的連接關(guān)系。例子：用戶進(jìn)程志磁盤管理進(jìn)程。消息或郵箱機(jī)制的主要特點(diǎn)有：只要存在空緩沖區(qū)或郵箱，發(fā)送進(jìn)程就可以發(fā)送消息；發(fā)送進(jìn)程與接收進(jìn)程之間無直接連接關(guān)系；發(fā)送進(jìn)程和接收進(jìn)程之間存在緩沖區(qū)或郵箱存放被傳送消息。例子：用戶和控制臺(tái)的通信。共享存儲(chǔ)區(qū)通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：兩個(gè)需要通信的進(jìn)程通過對(duì)同一個(gè)共享數(shù)據(jù)區(qū)的操作來實(shí)現(xiàn)通信；不需要數(shù)據(jù)移動(dòng)。18.什么是死鎖？死鎖產(chǎn)生的原因？產(chǎn)生死鎖的必要條件？進(jìn)程互斥與同步*所謂死鎖是多個(gè)進(jìn)程間的一種僵持狀態(tài)。在一組進(jìn)程中，每個(gè)進(jìn)程都占用了一些資源，同時(shí)又要占用其他進(jìn)程所占用的資源，這樣每個(gè)進(jìn)程的要求都得不到滿足，進(jìn)程間陷入了一種相互等待、無法向前執(zhí)行的狀態(tài)，在無外力干預(yù)的條件下，這種狀態(tài)將永遠(yuǎn)持續(xù)下下去。死鎖的起因是并發(fā)進(jìn)程的資源競(jìng)爭(zhēng)。產(chǎn)生死鎖的根本原因是，系統(tǒng)提供的資源個(gè)數(shù)少于并發(fā)進(jìn)程所要求的該類資源數(shù)。死鎖產(chǎn)生的必要條件有：〔1〕互斥條件；〔2〕不剝奪條件；〔3〕請(qǐng)求和保持條件；〔4〕環(huán)路等待條件。有：預(yù)防、防止、檢測(cè)與恢復(fù)三種。死鎖的預(yù)防是保證系統(tǒng)不進(jìn)人死鎖狀態(tài)的一種策略。它的根本思想是要求進(jìn)程申請(qǐng)資源時(shí)遵循某種協(xié)議，從而打破產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件中的一個(gè)或幾個(gè)，保證系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)人死鎖狀態(tài)。死鎖的防止是一種死鎖檢測(cè)與恢復(fù)是制系統(tǒng)設(shè)有專門的機(jī)構(gòu)，當(dāng)死鎖發(fā)生時(shí)，該機(jī)構(gòu)能夠檢測(cè)到死鎖發(fā)生的位置和原因，并通過外力破壞死鎖發(fā)生的必要條件，從而使得并發(fā)進(jìn)程從死鎖狀態(tài)中恢復(fù)出來。19.什么是線程？為什么要引入線程？線程是進(jìn)程中的一個(gè)實(shí)體，是被系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和分派的根本單位。之所以要引入線程，其目的是為了減少程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)所付出的時(shí)空開銷，使OS具有更好的并發(fā)性能。20.進(jìn)程和線程的關(guān)系有哪些？進(jìn)程和線程的關(guān)系有：〔1〕線程是進(jìn)程的一個(gè)組成局部?！?〕進(jìn)程的多個(gè)線程都在進(jìn)程的地址空間活動(dòng)?！?〕資源是分給進(jìn)程的，而不是分給線程的，線程在執(zhí)行中需要資源時(shí)，系統(tǒng)從進(jìn)程的資源配額中扣除并分配給它?！?〕處理機(jī)調(diào)度的根本單位是線程，線程之間競(jìng)爭(zhēng)處理機(jī)，真正在處理機(jī)上運(yùn)行的是線程?！?〕線程在執(zhí)行過程中，需要同步。21.引入線程的好處有哪些？*引入線程的好處有：〔1〕以線程作為系統(tǒng)調(diào)度的根本單位，減少了系統(tǒng)時(shí)空開銷。以進(jìn)程為系統(tǒng)調(diào)度的根本單位的系統(tǒng)中，進(jìn)程的切換是很頻繁。在切換中由于要保存當(dāng)時(shí)的運(yùn)行環(huán)境，還要設(shè)置新選中的進(jìn)程的運(yùn)行環(huán)境，這既花費(fèi)了處理機(jī)的時(shí)間，又增加了主存的空間，從而也限制了系統(tǒng)進(jìn)程的數(shù)量和進(jìn)程的切換速度?！?〕引進(jìn)線程提高了系統(tǒng)的并行能力。線程作為進(jìn)程內(nèi)的一個(gè)可執(zhí)行實(shí)體，減少了并行粒度。線程作為調(diào)度的根本單位而不是資源分配的根本單位，調(diào)度更為容易，而且采用線程提高系統(tǒng)的并行能力比采用進(jìn)程更為有效?！?〕同一進(jìn)程的線程共享進(jìn)程的用戶地址空間，所以同一進(jìn)程的線程間的通信更容易實(shí)現(xiàn)。第4章處理機(jī)調(diào)度22.什么是作業(yè)調(diào)度？什么是進(jìn)程調(diào)度？進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)有哪些？*作業(yè)調(diào)度是處理機(jī)調(diào)度中的高級(jí)調(diào)度，該調(diào)度將按照某種算法從后備作業(yè)中選擇一個(gè)作業(yè)，將其裝入內(nèi)存并創(chuàng)立為進(jìn)程。進(jìn)程調(diào)度是處理機(jī)調(diào)度中的低級(jí)調(diào)度，該調(diào)度將按照某種算法從就緒隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程，讓該進(jìn)程使用CPU運(yùn)行程序。進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)有：〔1〕當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程已經(jīng)執(zhí)行完畢?！?〕當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程請(qǐng)求資源，假設(shè)得不到滿足，只好調(diào)用阻塞原語，將自己阻塞?！?〕當(dāng)前進(jìn)程執(zhí)行了P操作?！?〕在可搶占優(yōu)先級(jí)調(diào)度中，當(dāng)前執(zhí)行的進(jìn)程執(zhí)行了V操作喚醒一個(gè)進(jìn)程，并且被喚醒者的優(yōu)先級(jí)高于當(dāng)前進(jìn)程時(shí)?！?〕在可搶占優(yōu)先級(jí)調(diào)度中，一個(gè)新進(jìn)程被創(chuàng)立且優(yōu)先級(jí)高于當(dāng)前執(zhí)行的進(jìn)程時(shí)?！?〕分時(shí)系統(tǒng)中的當(dāng)前進(jìn)程的時(shí)間片用完。23.常用的調(diào)度算法有哪些？它們適用范圍如何？*常用的調(diào)度算法有：1〕先來先效勞〔FCFS〕，它適用于作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度；2〕輪轉(zhuǎn)法〔RR〕，它適用于進(jìn)程調(diào)度；3〕多級(jí)反響輪轉(zhuǎn)法，它適用于進(jìn)程調(diào)度；4〕優(yōu)先級(jí)法，它適用于作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度；5〕最短作業(yè)優(yōu)先法〔SJF〕，它適用于作業(yè)調(diào)度；6〕最高響應(yīng)比優(yōu)先法〔HRRN〕，它適用于作業(yè)調(diào)度，其中作業(yè)的響應(yīng)比R為R=(W+T)/T=1+W/TT為作業(yè)估計(jì)需要執(zhí)行的時(shí)間，W為作業(yè)在后備狀態(tài)隊(duì)列中的等待時(shí)間。24.完成以下各題：〔1〕假設(shè)有4道作業(yè)，它們的提交時(shí)刻及執(zhí)行時(shí)間由下表給出：作業(yè)提交時(shí)刻〔小時(shí)〕執(zhí)行時(shí)間〔小時(shí)〕110.002210.201310.400.5410.500.3計(jì)算在單道程序環(huán)境下，采用先來先效勞調(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?！?〕設(shè)有四個(gè)進(jìn)程P1，P2，P3，P4，它們到達(dá)就緒隊(duì)列的時(shí)刻、運(yùn)行時(shí)間及優(yōu)先級(jí)如下表所示：進(jìn)程到達(dá)就緒隊(duì)列時(shí)刻〔根本時(shí)間單位〕運(yùn)行時(shí)間〔根本時(shí)間單位〕優(yōu)先級(jí)P1091P2143P3282P43104問：①假設(shè)采用可剝奪的優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法，給出各進(jìn)程的調(diào)度次序以及每個(gè)進(jìn)程的等待時(shí)間。②假設(shè)采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，且時(shí)間片為2個(gè)根本時(shí)間單位，試給出各進(jìn)程調(diào)度的次序及平均周轉(zhuǎn)時(shí)間?！?〕設(shè)在批處理系統(tǒng)中有4道作業(yè)，它們進(jìn)入系統(tǒng)的時(shí)刻及運(yùn)行時(shí)間如下：作業(yè)進(jìn)入時(shí)刻〔h〕運(yùn)行時(shí)間〔h〕18.002.0028.500.5039.000.1049.500.20設(shè)系統(tǒng)采用單道方式運(yùn)行，分別給出在以下算法中各作業(yè)的運(yùn)行順序、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間：FCFS算法，SF算法〔短作業(yè)優(yōu)先〕?！?〕有五個(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〔10，6，2，4，8〕m。其優(yōu)先級(jí)分別為3，5，2，1和4，這里5為最高的優(yōu)先級(jí)。對(duì)于以下每一種調(diào)度算法。計(jì)算其平均進(jìn)程周轉(zhuǎn)時(shí)間〔進(jìn)程切換開銷可不考慮〕。〔1〕先來先效勞〔按A，B，C，D，E〕算法?！?〕時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法?！?〕優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法第5章存儲(chǔ)管理25.要求完成以下各題：HIJ。H，I，J：①固定分區(qū)法②動(dòng)態(tài)分區(qū)法③覆蓋與交換技術(shù)④請(qǐng)求分頁法⑤動(dòng)態(tài)的段式管理⑥靜態(tài)頁式管理〔2〕存儲(chǔ)管理中，動(dòng)態(tài)地址重定位的優(yōu)點(diǎn)有哪些？〔3〕在頁式虛存系統(tǒng)中，一程序的頁面走向〔訪問串〕為1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，設(shè)分配給該程序的駐留集〔工作集〕為m，試分別計(jì)算m=3和m=4時(shí)，F(xiàn)IFO和LRU兩種替換算法的頁故障〔中斷〕次數(shù)。結(jié)果說明了什么？〔3〕某操作系統(tǒng)采用頁式虛存管理，允許編程空間為32個(gè)頁面〔每頁1KB〕，主存為16KB。如果一用戶程序有10頁長(zhǎng)，且某時(shí)刻該用戶進(jìn)程的頁表如下表所示。081724310如果分別遇到以下三個(gè)邏輯地址〔十六進(jìn)制〕：0AC5、1AC5、3AC5處的操作，試說明存儲(chǔ)管理系統(tǒng)將如何處理〔假定駐留集即工作集為4個(gè)頁面〕?！?〕1，2，3，4，3，1，4，5，6，3，7，1，3，1，4，5，6，7，1⑴⑵〔5〕某虛擬存儲(chǔ)器的用戶空間共有32個(gè)頁面，每頁1KB，主內(nèi)16KB。試問：①邏輯地址的有效位是多少？②物理地址需要多少位？③0A5C和093C〔6〕有一個(gè)系統(tǒng)其內(nèi)存容量為1024KB，有8個(gè)作業(yè)同時(shí)到達(dá)，各作業(yè)需要的內(nèi)存容量和運(yùn)行時(shí)間如下表需要內(nèi)存容量〔KB〕運(yùn)行時(shí)間〔s〕1140328013100346025501630371528203系統(tǒng)①1s后，內(nèi)存空閑區(qū)分別按最先適應(yīng)和最正確適應(yīng)算法的鏈接方式鏈接，將如何鏈接？②2s后，內(nèi)存空閑區(qū)分別按照上述兩種算法將如何鏈接？③在②后，剛好有一個(gè)需要12KB內(nèi)存容量的作業(yè)9要求進(jìn)入內(nèi)存，按照上述兩種算法，將分別把哪一塊空閑區(qū)分配給它？26.要求能做本章所有作業(yè)。*27.頁式管理的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：〔1〕由于它不要求作業(yè)或進(jìn)程的程序段和數(shù)據(jù)在內(nèi)存中連續(xù)存放，從而有效地解決了碎片問題。〔2〕動(dòng)態(tài)頁式管理提供了內(nèi)存和外存統(tǒng)一管理的虛存實(shí)現(xiàn)方式，使用戶可以利用的存儲(chǔ)空間大大增加。這既提高了主存的利用率，又有利于組織多道程序執(zhí)行。缺點(diǎn)：〔1〕要求有相應(yīng)的硬件支持〔例如，地址變換機(jī)構(gòu)、缺頁中斷的產(chǎn)生和選擇淘汰頁面等都要求有相應(yīng)的硬件支持〕，這增加了機(jī)器本錢?！?〕增加了系統(tǒng)開銷，例如缺頁中斷處理等。〔3〕請(qǐng)求調(diào)頁的算法如選擇不當(dāng)，有可能產(chǎn)生抖動(dòng)現(xiàn)象?！?〕雖然消除了碎片，但每個(gè)作業(yè)或進(jìn)程的最后一頁內(nèi)總有一局部空間得不到利用。28.段式管理的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：〔1〕段式管理提供了內(nèi)存和外存統(tǒng)一管理的虛存實(shí)現(xiàn)方式，使用戶可以利用的存儲(chǔ)空間大大增加。這既提高了主存的利用率，又有利于組織多道程序執(zhí)行?！?〕在段式管理中，段長(zhǎng)可根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)增長(zhǎng)。〔3〕便于對(duì)具有完整邏輯功能的信息段進(jìn)行共享?！?〕便于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)鏈接。缺點(diǎn)：〔1〕段式管理需要較多的硬件支持?！?〕會(huì)產(chǎn)生外部碎片?！?〕允許段的動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)會(huì)給系統(tǒng)管理帶來一定的難度和開銷?！?〕每個(gè)段的長(zhǎng)度受內(nèi)存可用區(qū)大小的限制。第829.要求完成以下題目:K和LM。UNIX系統(tǒng)把設(shè)備看作是NO。K，L，M：①②③④⑤⑥N：①②③④O：①繞道法②鏈接法③N、比較O、查看P等三步來驗(yàn)證。N，O，P：①用戶的存取權(quán)限②讀寫權(quán)限③用戶權(quán)限的本次存取要求是否一致④⑤⑥存取控制表與存取控制矩陣是否一致30.(BFD即FCB表)標(biāo)識(shí)符012345678910…08121520〔I.txt的FCB〕18(Index.txt的FCB)23526067(pic1.bmp的FCB)89(pic2.bmp的FCB)…()MyDoc()()MyDoc3EXE7…………DOS6MATH8…………Index5I4…………()()Pic19…………Pic210……⑴⑵MyDoc⑶⑷MyDoc和DOSIndex.txt；〔2〕MyDoc.txt；pic1.bmp、pic2.bmp，其中第9章設(shè)備管理31.設(shè)備管理的功能和任務(wù)。*設(shè)備管理的任務(wù)：〔1〕選擇和分配輸入輸出設(shè)備以便進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸操作；〔2〕控制輸入輸出設(shè)備和CPU〔或內(nèi)存〕之間交換數(shù)據(jù)；〔3〕為用戶提供一個(gè)友好的透明接口，把用戶和設(shè)備硬件特性分開，使得用戶在編制應(yīng)用程序時(shí)不必涉及具體設(shè)備，系統(tǒng)按用戶要求控制設(shè)備工作。另外，這個(gè)接口還為新增加的用戶設(shè)備提供一個(gè)和系統(tǒng)相連接的入口，以便用戶開發(fā)新的設(shè)備管理程序；〔4〕提高設(shè)備和設(shè)備之間、CPU和設(shè)備之間，以及進(jìn)程和進(jìn)程之間的并行操作度，以使操作系統(tǒng)獲得最正確效率。設(shè)備管理的功能〔1〕提供和進(jìn)程管理系統(tǒng)的接口?！?〕進(jìn)行設(shè)備分配?！?〕實(shí)現(xiàn)設(shè)備和設(shè)備、設(shè)備和CPU等之間的并行操作。〔4〕進(jìn)行緩沖區(qū)管理。32.數(shù)據(jù)傳送控制方式。*外圍設(shè)備和內(nèi)存之間的常用數(shù)據(jù)傳送控制方式有4種，即：〔1〕程序直接控制方式；〔2〕中斷控制方式；〔3〕DMA控制方式；〔4〕通道方式。其中通道方式的數(shù)據(jù)輸入處理過程是：33.中斷的處理過程。*中斷的處理過程是：〔1〕首先，CPU檢查響應(yīng)中斷的條件是否滿足。CPU響應(yīng)中斷的條件是：有來自中斷源的中斷請(qǐng)求、CPU允許中斷。如果中斷條件不滿足，那么中斷處理就無法進(jìn)行?！?〕如果CPU響應(yīng)中斷，那么CPU關(guān)中斷，使其進(jìn)入不可再次響應(yīng)中斷的狀態(tài)。〔3〕保存被中斷進(jìn)程現(xiàn)場(chǎng)。為了在中斷處理結(jié)束后能使進(jìn)程正確地返回到中斷點(diǎn)，系統(tǒng)必須保存當(dāng)前處理機(jī)狀態(tài)字PSW和程序計(jì)數(shù)器PC等到的值?！?〕分析中斷原因，調(diào)用中斷處理子程序。在多個(gè)中斷請(qǐng)求同時(shí)發(fā)生時(shí)，處理優(yōu)先級(jí)最高的中斷源發(fā)出的中斷請(qǐng)求。〔5〕執(zhí)行中斷處理子程序?！?〕退出中斷，恢復(fù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)或調(diào)度新進(jìn)程占據(jù)處理機(jī)?！?〕開中斷，CPU繼續(xù)執(zhí)行。34.中斷的類型。*中斷分為硬中斷與軟中斷。硬