操作系统总复习

1、第一章l 操作系统中引入多道程序设计的好处一是提高了CPU的利用率， 二是提高了内存和I/O设备的利用率， 三是改进了系统的吞吐率， 四是充分发挥了系统的并行性。 其主要缺点是:作业周转时间延长。l 试从独立性、多路性、交互性和及时性等方面比较批处理系统、分时系统、实时系统，并分别说明它们各自适用于什么场合？l 分布式操作系统系统中的若干台机器可互相协作完成同一个任务，具有较好的容错性和健壮性第二章 了解第三章l 进程和程序是两个既有联系又有区别的概念：(1) 进程是一个动态概念，而程序则是一个静态概念。(2) 进程具有并行特征，而程序没有。由进程的定义可知，进程具有并行特征的两个方面，即独立

2、性和异步性。 (3) 进程是分配计算机系统资源的基本单位。(4) 不同的进程可以包含同一程序，只要该程序所对应的数据集不同。l 作业和进程的关系(1) 作业是用户向计算机提交任务的任务实体。作业在外存中的作业等待队列中等待执行。而进程则是完成用户任务的执行实体，是向系统申请分配资源的基本单位。进程在于内存中。(2) 一个作业可由多个进程组成。且必须至少由一个进程组成，但反过来不成立。(3) 作业的概念主要用在批处理系统中。而进程的概念则用在几乎所有的多道系统中。l 把系统态下执行的某些具有特定功能的程序段称为原语。l 用于进程控制的原语有：创建原语、撤消原语、阻塞原语、唤醒原语等。应用题2应用

3、题1第4章 处理机调度l 衡量调度策略的最常用的几个指标是：周转时间、吞吐率、响应时间以及设备利用率等。l 周转时间是指将一个作业提交给计算机系统后到该作业的结果返回给用户所需要的时间。l 吞吐率是指在给定的时间内，一个计算机系统所完成的总工作量。l 响应时间则是指从用户向计算机发出一个命令到计算机把相应的执行结果返回给用户所需要的时间。l 设备利用率主要指输入输出设备的使用情况。l 要求熟悉常用的作业调度和进程调度算法.作业调度:1.先来先服务应用题32.计算时间短的作业优先算法3.响应比高者优先算法 响应比=等待时间/计算时间+14.优先级调度算法5.均衡调度算法作业调度轮流从不同类的作业

4、中去挑选作业，尽可能地使得使用不同资源的作业同时执行。第5章 存储管理应用题4应用题5-7l 覆盖与交换技术l 抖动(thrashing)现象。l Belady现象l 理想型淘汰算法OPTl 页式管理的优缺点l 段式与段页式管理段式管理的基本思想是: 把程序按内容或过程(函数)关系分成段，每段有自己的名字。一个用户作业或进程所包含的段对应于一个二维线性虚拟空间，也就是一个二维虚拟存储器。分页和分段的区别第8章 文件系统应用题8-9设备管理 : 设 备 分 配了解图8.13 设备分配流程图数据传送控制方式缓冲的种类缓冲区用于缓冲CPU和外设之间的速度不匹配。根据系统设置的缓冲器的个数，可把缓冲技

5、术分为单缓冲、双缓冲和多缓冲以及缓冲池几种。设备的相对性和独立性。设备分为独占设备和共享设备两种。在磁盘上确定分块所在的位置必须给出的以下参数：柱面号、磁头号、扇区号习题:一、设进程A和进程B, 它们都要求进入临界区CS, 下面的设计就可以满足进程的互斥要求: 进程B: P（S）; CS2; V（S）; coend S1; /* 定义信号量并确定初值*/ cobegin进程A: P（S）; CS1; V（S）; 二、生产者和消费者Begin SP,SG:semaphore； mutex：semaphore； SP：=1： SG:=0； mutex：=1： cobegin producer； c

6、onsumer； coend Procedure producer；begin while true do begin produce next product； P(SP)； P(mutex)； put a product； v(mutex)； v (SG)； endendprocedure consumer； 消费者进程 begin while true do begin p(SG) 查缓冲区足否已有新的产品 P(mutex)； 能否使用临界资源：缓冲区 take a product 取产品 V(mutex) 释放缓冲区资源 V(SP )； 通知生产者已取走产品 comsume the p

7、roduct 消费产品 end end；三、同步互斥混合假设有一个成品仓库，总共能存放8台成品，生产者进程生产产品放入仓库，消费者进程从仓库中取出成品消费。为了防止积压，仓库满的时候就停止生产。由于仓库搬运设备只有一套，故成品的存入和取出只能分别执行，使用PV操作来实现该方案。答案:S:信号量,仓库能放产品的个数,初值=8S1: 信号量,用于互斥,初值=1S2: 信号量,仓库现有产品的个数,初值=0Process producerP(S)生产产品P(S1)放入仓库V(S1)V(S2)Process consumerP(S2)P(S1)取出成品消费V(S1)V(S)返回应用题2设当前的系统状态如

8、下，系统此时Available (1，1，2)： Claim Allocation 进程 R1 R2 R3 Rl R2 R3 P1 3 2 2 1 0 0 P2 6 1 3 5 1 1 P3 3 l 4 2 1 1 P4 4 2 2 0 0 2(1)计算各个进程还需要的资源数(2)系统是否处于安全状态，为什么?(3)P2发出请求向量request2(1，0，1)，系统能把资源分给它吗?答：(1)P1，P2，P3，P4为：(2，2，2)、(1，0，2)、(4，2,0) (2)系统处于安全状态，存在安全序列：P2，Pl，P3，P4 (3)可以分配，存在安全序列：P2，Pl，P3，P4。返回应用题3

9、1.设有四道作业，它们进入系统的时间及需要执行的时间如下表所示，并规定当第一个作业进入系统后立即调度，忽略调度的时间开销。表列出了A、B、C和D共4个作业到达系统的时间、运行时间、开始时间及各自完成的时间，采用FCFS算法，计算各自的周转时间和带权周转时间和等待时间，分析结果可以得出什么结论？ 作业号进入系统时间需执行时间（分钟）开始时间完成时间周转时间190070   294030   395010   410105   要求：分别采用先来先服务和最短执行时间优先调度算法时

10、的调度次序和作业平均周转时间。答案:先来先服务: 调度次序1à2à3à4作业号进入系统时间需执行时间（分钟）开始时间完成时间周转时间190070 9:00 10:10 70294030 10:10 10:40 60395010 10:40 10:50 60410105 10:50 10:55 45作业平均周转时间(70+60+60+45)/4=58.75最短执行时间优先: 调度次序1à4à3à2作业号进入系统时间需执

11、行时间（分钟）开始时间完成时间周转时间190070 9:00 10:10 70294030 10:25 10:55 75395010 10:15 10:25 35410105 10:10 10:15 5作业平均周转时间(70+75+35+5)/4=46.25结论:最短执行时间优先比先来先服务效率高.2. 有一多道程序设计系统，采用不允许移动的可变分区式管理主存空间，设主存空间为100KB，采用最先适应分配算法分配主存，作业调度和进程调度均采用先来先服务算法，今有如下作业序列，

12、计算作业的平均周转时间。 10.1 1à后备à就绪àCPU 10.4结束10.3 2à就绪10.4 1结束 2àCPU 10.8结束10.5 3à后备10.6 4à就绪10.7 5-à就绪执行顺序: 1->2à4à5-à3作业提交运行开始结束周转110.10.310.110.40.3210.30.510.410.90.6310.50.411.511.91.4410.60.410.911.30.7510.70.211.311.50.8平均周转时间=0.76返回应用题4在可变分区管理

13、下，假定内存中按地址顺序，依次有5个空闲区，空闲区的大小分别为32K，10K，5K，228K，100K现有5个作业J1，J2，J3，J4，J5它们各需要内存1K，10K，108K，28K，115K若采用FF算法，能将这5个作业按J1，J2，J3，J4，J5的顺序全部装入内存吗?你认为按怎样的次序装入这5个作业可使内存利用率最高?应用题4在可变分区管理下，假定内存中按地址顺序，依次有5个空闲区，空闲区的大小分别为32K，10K，5K，228K，100K现有5个作业J1，J2，J3，J4，J5它们各需要内存1K，10K，108K，28K，115K若采用FF算法，能将这5个作业按J1，J2，J3，J

14、4，J5的顺序全部装入内存吗?你认为按怎样的次序装入这5个作业可使内存利用率最高?解：按FF算法，空闲分区表情况如表A-3所示，作业J5没有装入内存。表A-3分配后的空闲分区表(BF)分区号大小 1 21K 2 10K 3 5K 4 92K 5 100K 其中j5没有分配. BF算法，空闲分区表情况如表A-4所示，5个作业J1。J2，J3，J4，J5全部装入内存。 表A-4分配后的空闲分区表(BF)分区号大小 1 4K 2 0K 3 4K 4 5K 5 100K返回应用题5分页式存储空间的分配由于块的大小是固定的，可以用一张位示图(Bit map)来构成主存分配表。现设主存有8192块，可用字

15、长为32位的256个字作为位示图。若块号，字号，位号(从高位到低位)分别从1、0、0开始，试问5999块对应的字号和位号?199字的19位对应哪一块? 答：187字14位 6388块 应用题6一个由3个页面(页号为0、l、2)每页有2048个字节组成的程序每把它装入一个由8 个物理块(块号为0、l、2、3、4、5、6、7)组成的存储器中，装入情况如下表： 给出下列逻辑地址，请根据页表计算出对应的绝对地址。 (1)100 (2)2617 (3)5196页号块号021523答案: (1)2*2048+100=4196 (2)5*2048+569=10809 (3)3*2048+1000=7144应

16、用题7在一个请求页式存储管理中，一个程序的页面走向为432143543215，并采用LRU算法。设分配给该程序的存储块数M分别为3和4，在该访问中发生的缺页次数F为 ( ) AM=3。F=8；M=4，F=5 BM=3，F=10；M=4，F=8 CM=3，F=9；M=4，F=10 D：M=3，F=7；M=4，F=6答案:B返回第8章应用题8-9应用题8假设用户甲要用到文件A、B、C、E，用户乙要用到文件A、D、E、F。已知：用户甲的文件A与用户乙的文件A实际上不是同一文件；用户甲与用户乙又分别用文件名C和F共享同一文件；甲、乙两用户的文件E是同一个文件。请回答下列问题：（1）系统应采用怎样的目录结构才能使两用户在使用文件时不致于造成混乱？（2）画出这个目录结构。（3）两个用户使用了几个共享文件？写出它们的文件名。 答案:应用题9.某用户文件共10个逻辑记录，每个逻辑记录的长度为480个字符，现把该文件存放到磁带上，若磁带的记录密度为800字符/英寸，块与块之间的间隙为0.6英寸，回答下列问题：(1)不采用记录成组操作时磁空间的利用率为_。(2)采用记录成组操作且块因子为5时，磁带空间的利用率为_