操作系统作业

发布 2021-05-05 17:34:28 阅读 6915

第一章操作系统引论。

13. os具有哪几大特征?它的最基本特征是什么?

a. 并发性、共享性、虚拟性、异步性。

b. 其中最基本特征是并发和共享。(最重要的特征是并发性)

14. 处理机管理具有哪些功能?它们的主要任务是什么?

a. 进程控制,进程同步,进程通信和调度。

b. 进程控制的主要任务是为作业创建进程,撤销已结束的进程,以及控制进程在运行过程中的状态转换。

--进程同步的主要任务是对诸进程的运行进行调节。

--进程通信的任务是实现在相互合作进程之间的信息交换。

--调度分为作业调度和进程调度。作业调度的基本任务是从后备队列中按照一定的算法,选择出若干个。

作业,为它们分配必要的资源;而进程调度的任务是从进程的就绪队列中,按照一定的算法选出一新。

进程,把处理机分配给它,并为它设置运行现场,是进程投入运行。

15. 内存管理有哪些主要功能?它们的主要任务是什么?

a. 主要功能: 内存分配,内存保护,地址映射和内存扩充等。

b. 内存分配的主要任务是为每道程序分配内存空间,提高存储器利用率,以减少不可用的内存空间,允许正在运行的程序申请附加的内存空间,以适应程序和数据动态增长的需要。

--内存保护的主要任务是确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行,互不干扰。

--地址映射的主要任务是将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址。

--内存扩充的主要任务是借助虚拟存储技术,从逻辑上去扩充内存容量。

16. 设备管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?

a. 主要功能: 缓冲管理,设备分配和设备处理,以及虚拟设备等。

b. 主要任务: 完成用户提出的i/o请求,为用户分配i/o设备;提高cpu和i/o设备的利用率;提高i/o速。

度;以及方便用户使用i/o设备。

17. 文件管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?

a. 主要功能: 对文件存储空间的管理,目录管理,文件的读,写管理以及文件的共享和保护。

b. 主要任务: 对用户文件和系统文件进行管理,以方便用户使用,并保证文件的安全性。

第二章进程管理。

7. 试说明pcb的作用?为什么说pcb是进程存在的唯一标志?

a. pcb是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录型数据结构。pcb中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。

因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据),成为一个能独立运行的基本单位,一个能和其它进程并发执行的进程。

b. 在进程的整个生命周期中,系统总是通过其pcb对进程进行控制,系统是根据进程的pcb而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的,所以说,pcb是进程存在的唯一标志。

17. 为什么进程在进入临界区之前应先执行“进入区”**?而在退出前又要执行“退出区”**?

为了实现多个进程对临界资源的互斥访问,必须在临界区之前加一段用于检查临界资源是否正在被访问的**,如未被访问,该进程可进入临界区对此临界资源进行访问;如正被访问,则该进程不能进入临界区访问临界资源。

在退出临界区后,执行恢复访问标志的**为“退出区”,而在退出前执行“退出区”**主要是为了使其它进程能再访问此临界资源。

19. 试从物理概念上说明记录型信号量wait和signal。

wait(s):当》0时,表示目前系统中这类资源还有可用的,执行一次wait操作,意味着进程请求一个单位的该类资源,是系统中可供分配的该类资源减少一个,因此描述为当<0时,表示该类资源已分配完毕,因此进程应调用block原语,进行自我阻塞,放弃处理机,并插入到信号量链表中。

signal(s):执行一次signal操作,意味着释放一个单位的可用资源,使系统中可供分配的该类资源数增加一个,故执行操作。若加1后则表示在该信号量链表中,仍有等待该资源的进程被阻塞,因此应调用wakeup原语,将链表中的第一个等待进程唤醒。

20. 你认为整型信号量机制和记录型信号量机制,是否完全遵循了同步机构的四条准则?

a. 在整型信号量机制中,未遵循"让权等待"的准则。

b. 记录型信号量机制完全遵循了同步机构的"空闲让进,忙则等待,有限等待,让权等待"四条准则。

24. 在生产者—消费者问题中,如果将两个wait操作即wait(full)和wait(mutex)互换位置,或者将signal(mutex)和signal(full)互换位置,结果会如何?

在生产者—消费者问题中,如果将两个wait操作,即wait(full)和wait(mutex)互换位置后,可能引起死锁。考虑系统中缓冲区全满时,若一生产者进程先执行了wait(mutex)操作并获得成功,则当再执行wait(empty)操作时,它将因失败而进入阻塞状态,它期待消费者进程执行signal(empty)来唤醒自己,在此之前,它不可能执行signal(mutex)操作,从而使试图通过执行wait(mutex)操作而进入自己的临界区的其他生产者和所有消费者进程全部进入阻塞状态,这样容易引起系统死锁。

若signal(mutex)和signal(full)互换位置后只是影响进程对临界资源的释放次序,而不会引起系统死锁,因此可以互换位置。

26. 试修改下面生产者——消费者问题解法中的错误:

producer:

beginrepeat

produce an item in nextp;

wait(mutex);

wait(full);

buffer(in):=nextp;……

signal(mutex);

until false;

endconsumer:

beginrepeat

wait(mutex);

wait(empty);

nextc:=buffer(out);

out:=out+1;

signal(mutex);

consume item in nextc;

until false;

end第三章处理机调度与死锁。

21. 在银行家算法的例子中,如果p0发出的请求向量由request0(0,2,0)改为request0(0,1,0),问系统可否将资源分配给它?

可以。首先,request0(0,1,0)<=need0(7,4,3), request0(0,1,0)<=**ailable(2,3,0);

分配后可修改得一资源数据表(表略),进行安全性检查,可以找到一个安全序列,或,因此,系统是安全的,可以立即将资源分配给p0.

22. 在银行家算法中,若出现下述资源分配情:

试问: 该状态是否安全?

若进程p2提出请求request(1,2,2,2)后,系统能否将资源分配给它?

该状态是安全的,因为存在一个安全序列< p0p3p4p1p2>。下表为该时刻的安全序列表。

⑵若进程p2提出请求request(1,2,2,2)后,系统不能将资源分配给它,若分配给进程p2,系统还剩的资源情况为(0,4,0,0),此时系统中的资源将无法满足任何一个进程的资源请求,从而导致系统进入不安全状态,容易引起死锁的发生。

第四章存储器管理。

6. 为什么要引入动态重定位?如何实现?

a.程序在运行过程中经常要在内存中移动位置,为了保证这些被移动了的程序还能正常执行,必须对程序和数据的地址加以修改,即重定位。引入重定位的目的就是为了满足程序的这种需要。

b.要在不影响指令执行速度的同时实现地址变换,必须有硬件地址变换机构的支持,即须在系统中增设一个重定位寄存器,用它来存放程序在内存中的起始地址。程序在执行时,真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。

17. 分页和分段有何区别?

a.分页和分段都采用离散分配的方式,且都要通过地址映射机构来实现地址变换,这是它们的共同点;

b.对于它们的不同点有三,第一,从功能上看,页是信息的物理单位,分页是为实现离散分配方式,以消减内存的外零头,提高内存的利用率,即满足系统管理的需要,而不是用户的需要;而段是信息的逻辑单位,它含有一组其意义相对完整的信息,目的是为了能更好地满足用户的需要;第二页的大小固定且由系统确定,而段的长度却不固定,决定于用户所编写的程序;第三分页的作业地址空间是一维的,而分段的作业地址空间是二维的。

19. 虚拟存储器有哪些特征?其中最本质的特征是什么?

特征:离散性、多次性、对换性、虚拟性;

最本质的特征:离散性;最重要的特征:虚拟性。

21. 实现虚拟存储器需要哪几个关键技术?

24. 在请求分页系统中,常采用哪几种页面置换算法?

a. 最佳置换算法;

b. 先进先出算法;

c. 最近最久未使用lru置换算法;

d. clock置换算法;

e. 此外,还有最少使用置换算法和页面缓冲算法。

26. 在一个请求分页系统中,采用fifo页面置换算法时,假如一个作业的页面走向为,当分配给该作业的物理块数m分别为3和4时,试计算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率,并比较所得结果。

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