操作系统作业讲评3

计算机操作系统作业计算机操作系统作业 3 3 讲评讲评 宁夏电大开放教育学院 本作业答案仅供参考学习 对于解答题目同学们可以根据教材内容自己组织解答 综合题目一定要把 P V 操作的作用理解清楚后再进行解答 第第 5 5 章章 输入输出设备管理输入输出设备管理 一 单选题一 单选题 D A D A C D A A B A 二 填空题二 填空题 1 SPOOLing 独占 共享 2 单缓冲 多缓冲 缓冲池 3 字符 字符块 4 程序直接控制方式 中断控制方式 DMA 方式 通道方式 三 简答题三 简答题 1 1 按资源分配管理技术 输入输出设备类型可分为哪三类 按资源分配管理技术 输入输出设备类型可分为哪三类 答 按资源分配管理的特点 输入输出设备可分为独享设备 共享设备和虚拟设备三类 独享设备 即不能共享的设备 一段时间只能由一个作业独占 如打印机 读卡机 磁带机等 所有字符 型输入输出设备原则上都应是独享设备 共享设备 可由若干作业同时共享的设备 如磁盘机等 共享分配技术保证多个进程可以同时方便地直接 存取一台共享设备 共享提高了设备的利用率 块设备都是共享设备 虚拟设备 利用某种技术把独享设备改造成多台同类型独享设备或共享设备 虚拟分配技术就是利用独享 设备去模拟共享设备 从而使独占设备成为可共享的 快速 I O 的设备 实现虚拟分配的最有名的技术是 SPOOLing 技术 即假脱机技术 2 2 设备驱动程序是什么 为什么要有设备驱动程序 用户进程怎样使用驱动程序 设备驱动程序是什么 为什么要有设备驱动程序 用户进程怎样使用驱动程序 答 设备驱动程序是 I O 进程与设备控制器之间的通信程序 设备驱动程序是控制设备动作的核心模块 如设备的打开 关闭 读 写等 用来控制设备上数据的传输 它直接与硬件密切相关 处理用户进程发出的 I O 请求 用户进程使用设备驱动程序时 设备驱动程序的处理过程为 将用户进程抽象的 I O 要求转换为具体的要 求 检查 I O 请求的合法性 读出和检查设备的状态 传送必要的参数 设置设备工作方式 启动设备 3 3 为什么要引入缓冲技术 为什么要引入缓冲技术 答 为了匹配外设与 CPU 之间的处理速度 为了减少中断次数和中断处理时间 也是为了解决 DMA 或通道 方式时的瓶颈问题 在设备管理中引入了用来暂存数据的缓冲技术 4 SPOOLing4 SPOOLing 技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机 技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机 答 将一台独享打印机改造为可供多个用户共享的打印机 是应用 SPOOLing 技术的典型实例 具体做法 是 系统对于用户的打印输出 但并不真正把打印机分配给该用户进程 而是先在输出井中申请一个空闲盘块 区 并将要打印的数据送入其中 然后为用户申请并填写请求打印表 将该表挂到请求打印队列上 若打印机 空闲 输出程序从请求打印队首取表 将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲区 再进行打印 直到打印队 列为空 第第 6 6 章章 进程及处理机管理进程及处理机管理 一 单选题一 单选题 B C C D C C B C B C B C A B D 二 填空题二 填空题 1 程序 数据 进程控制块 2 就绪 3 原语 4 互斥使用 保持和等待 非剥夺性 循环等待 三 简答题三 简答题 1 1 操作系统为什么要引入进程 进程与程序的关系是怎样的 操作系统为什么要引入进程 进程与程序的关系是怎样的 答 进程是一个程序在一个数据集上的一次执行 引入进程的目的是为了描述程序动态执行时的活动规律 和状态变化 进程与程序既有联系又有区别 它们的主要区别如下 1 程序是指令的有序集合 其本身没有任何运行的含义 它是一个静态的概念 而进程是程序在 CPU 上的一次执行过程 是一个动态的概念 2 程序的存在是永久的 而进程则是有生命期的 它因创建而产生 因调度而执行 因得不到资源而 暂停 因撤消而消亡 3 程序的组成是代码 而进程则由程序 数据 进程控制块组成 4 进程和程序无一一对应关系 即同一个程序同时运行于若不同的数据集合上 它将属于若个不同进 程 而一个进程可以执行多个程序 2 2 一个进程入睡时其断点落在何处 它被唤醒后从何处继续原来的执行 一个进程入睡时其断点落在何处 它被唤醒后从何处继续原来的执行 答 一个进程入睡是指该进程由于缺乏资源不能占用 CPU 进入等待状态 一个进程由程序 数据集合和 进程控制块 PCB 组成 PCB 是进程存在的唯一标志 PCB 中包括如下内容 进程标志号 进程状态 执行 就绪 等待 进程标志 进程优先数 程序地址 现场保护区 通常被保护的信息有程序计数器 程序状态字 各个工作寄存器等 通信机构 其他信息等 处于睡眠状态的进程 它的断点在它的 PCB 中的现场保护区中保护起来 保存程序运行的 CPU 现场 以便 在将来的某一时刻恢复并继续原来的运行 它被唤醒后 把它从等待进程队列中摘下 将进程状态改为就绪 然后将它插入到就绪队列中 等它占用 CPU 进入执行状态时 从断点处继续执行 3 3 级进程通信方式有哪些 级进程通信方式有哪些 答 大致归为 3 类 共享存储器 管道文件 消息传递 共享存储器 在内存中分配一片空间作为共享存储区 管道文件 是一连接两个命令的打开文件 消息传递 以消息为单位在进程间进行数据交换 4 4 什么是死锁 什么是死锁 答 死锁是两个或两个以上的进程中的每一个都在等待其中另一个进程释放资源而被封锁 它分们都无法 向前推进 这种现象称为死锁现象 四 综合题四 综合题 1 1 有一个阅览室 共有有一个阅览室 共有 100100 个座位 读者进入时必须先在一张登记表上登记 该表为每一座位列一表目 个座位 读者进入时必须先在一张登记表上登记 该表为每一座位列一表目 包括座号和读者姓名等 读者离开时要消掉登记的信息 试问 包括座号和读者姓名等 读者离开时要消掉登记的信息 试问 1 1 为描述读者的动作 应编写几个程序 设置几个进程 为描述读者的动作 应编写几个程序 设置几个进程 2 2 试用 试用 PVPV 操作描述读者进程之间的同步关系 操作描述读者进程之间的同步关系 答 读者的动作有两个 一是填表进入阅览室 这时要考虑阅览室里是否有座位 一是读者阅读完毕 离 开阅览室 这时的操作要考虑阅览室里是否有读者 读者在阅览室读书时 由于没有引起资源的变动 不算动 作变化 算法的信号量有三个 seats 表示阅览室是否有座位 初值为 100 代表阅览室的空座位数 readers 表示阅览室里的读者数 初值为 0 用于互斥的 mutex 初值为 1 读者进入阅览室的动作描述 getin while TRUE P seats 没有座位则离开 P mutex 进入临界区 填写登记表 进入阅览室读书 V mutex 离开临界区 V readers 读者离开阅览室的动作描述 getout while TRUE P readers 阅览室是否有人读书 P mutex 进入临界区 消掉登记 离开阅览室 V mutex 离开临界区 V seats 释放一个座位资源 2 设公共汽车上 司机和售票员的活动分别是 司机 启动车辆 正常行车 到站停车 售票员的活动 关车门 售票 开车门 在汽车不断地到站 停车 行驶过程中 这两个活动有什么关系 用信号量和 P V 操作实现它们的 同步 解答 在汽车行驶过程中 司机和售票员活动之间的同步关系为 售票员关车门后 向司机发开车信 号 司机接到开车信号后启动车辆 在汽车正常行驶过程中售票员售票 到站时司机停车 售票员在在车 停后开门让乘客上下车 因此 司机启动车辆时必须与售票员关车门取得同步 售票员开车门的动作也必 须与司机停车取得同步 设信号量 S1 S2 S1 表示是否允许司机启动汽车 初值为 0 S2 表示是否允许售票员开门 初值为 0 用 P V 原语描述如下 Int S1 0 Int S2 0 Main Cobegin Driver Busman Coend Driver While 1 P S1 启动汽车