西安交通大学考试题1

西安交通大学考试题1西安交通大年夜学测验题课程操作体系道理（A卷）系别考试日期2008年月日专业班号姓名学号期中 期末留意：将谜底全部写在答题纸上。一、名词说明(10分)过程操纵块线程虚拟储备器缓冲池磁盘调剂二、填空(每空1.5分，共24分)在单CPU体系中，能够经由过程采取多道法度榜样设计技巧和分时技巧使得CPU和I/O设备并行工作来进步体系机能。操作体系的两个重要目标是使得体系便应用户应用以及进步体系的资本应用率。过程调剂的义务是从就绪队列中选择一个过程将CPU分派给它。先来先办事算法是最简单的算法，短功课优先调剂算法能够或许供给最短的平均等待时刻。在旌旗灯号量同步机制中，从资本分派的角度来看，P操作意味着申请一个单位资本，V操作意味着开释一个单位资本。当以下四个前提同时知足时，体系中会产逝世活锁:互斥应用，要求保持，弗成剥夺,和环路等待。在分页体系中，许可一个过程的物理地址空间是离散存放,找到在内存中并没有正在应用的某一页把它换出去，那个过程叫作页面置换。文件储备空间的分派方法:连续分派，链接分派,和索引分派。虚拟储备技巧（或要求分页、要求分段、要求段页式）技巧许可一个过程局部装入内存就能够开端运行。常用的文件拜望方法有两种:连续拜望和直截了当（随机）拜望。三、确信正误，用T表示精确，用F表示缺点(10分)。(F)一个文件在不合的储备介质上应当具有雷同的物理构造。(F)等待队列是一组在内存中就绪、等待运行的过程的集合。(F)假如体系供给的资本数量少于要求应用这些资本的过程数，则必定会产逝世活锁。(T)CPU调剂算法不克不及阻碍过程应用CPU和I/O设备的时刻，它只能阻碍过程的等待时刻。(T)缓冲区技巧是经由过程将设备间传输的数据临时放在内存中，以解决设备间传输数据大年夜小不一致的问题。(T)原语的履行是不克不及被中断的。(T)应用当前目次的目标是为了缩短文件拜望时刻。西安交通大年夜学测验题(F)在分页体系中，由用户将过程的逻辑地址空间划分成固定大年夜小的块。(F)关于一个多线程的义务,当个中的一个线程壅塞时，其它的线程也不克不及运行。(T)临界区是一种须要互斥拜望的资本。四、扼要答复下列问题(26分)扼要论述分时体系和及时体系的特点以及二者的差别。(6分)答：分时操作体系的特点有：①同时性（多路性）：同时有多个用户同时共享同一台运算机，宏不雅看是多个用户同时应用一个CPU和其它资本，微不雅上则是多个用户在不应时刻轮番应用CPU和其它资本。②自力性（“独有”性）：各终端用户彼此自力，互不干扰地应用运算机，每个终端用户感到他独有了这台运算机。③及时性：体系对终端用户的要求能在足够快的时刻之内获得响应。这一特点与运算机CPU的处理速度、分时体系中联机终端用户数量和时刻片的长短紧密相干。④交互性：采取人机对话方法，用户在终端上能够直截了当输入、调试和运行本身的法度榜样，能及时修改法度榜样中的缺点，且直截了当获得成果。及时体系的特点有：（1）及时性：及时体系要求对外部要求在严格的时刻范畴内作出反响和处理。（2）高靠得住性和安稳性：及时操纵体系的故障可能带来的后果是无法估量的，是以与其它操作体系比拟，要加倍留意其靠得住性，体系包管不掉足。分时体系与及时体系的重要差别：（1）设计目标不合：前者为了给多用户供给一个通用的交互方法开创的运行情形，后者平日为专门用处供给专用体系；（2）交互性强弱不合：前者交互性强，后者交互性弱；（3）响应时刻要求不合：前者以用户能接收的响应时刻为标准，后者则与受控对象及应用处合有关，变更范畴专门大年夜。请画出设置有快表的要求分页储备治理筹划的地址变换图，并扼要说明地址变换过程。(6分)答：地址变换过程：1．确信是否越界，若是，则中断，不然，连续。2．查找快表，若找着页表项，则修改拜望位等，形成物理地址，停止。不然，连续3．查找页表，若找着页表项，则修改拜望位等，形成物理地址，停止。不然，产成缺页中断，连续4．若内存不满，则将找着的页从外存调入内存。不然，置换一页出内存，然后将找着的页从外存调入内存5．修改页表请简单说明并比较轮询和中断驱动的I/O操纵方法。(6分)答：轮询I/O操纵方法由用户过程直截了当操纵内存或CPU和外围设备之间的信息传递。当用户过程须要传递数据时，经由过程CPU向设备发出启动指令，用户过程进入测试等待状况，即CPU赓续地履行I/O测试指令测试设备的状况。因为CPU的速度比I/O的速度高得多，而轮询I/O操纵方法使得CPU与外设只能串行工作，极大年夜地白费了CPU资本；别的这种操纵方法使设备与设备之间也只能串行工作。然则，它的长处是治理简单，在CPU速度不是专门高同时外围设备种类不多的情形下常被采取。中断驱动I/O操纵方法是CPU启动I/O设备后，能够转去履行其它法度榜样，每当设备完成I/O操作后，它便以中断要求方法主动向CPU报告请示。CPU在接到I/O中断要求时才花费极少时刻去处理。中断驱动I/O操纵方法在必定程度上实现了主机和外设并行，同时还能够实现多台设备间的并行，从而进步了运算机体系的工作效力，大年夜大年夜进步了CPU的应用率。什么是虚拟设备?什么缘故在操作体系中引入虚拟设备？说明虚拟打印机的实现道理。(8分)答：经由过程虚拟技巧将一台独有设备虚拟成多台逻辑设备,供多个用户过程同时应用,平日把这种经由虚拟的设备称为虚拟设备。操作体系中引入虚拟设备，用高速设备仿照低速设备，以把本来慢速的独有设备改革成为能为若干过程共享的的快速共享设备。虚拟打印机实现道理是：当某过程要求打印输出时,操作体系并不是把某台实际打印机分派给该过程,而是在磁盘上输出井中为其分派一块区域,该过程的输出数据高速存入输出井的相干区域中,而并不直截了当在打印机上输出。输出井上的相干区域相当于一台虚拟的打印机,各过程的打印输出数据都临时存放在输出井中,形成一个输出队列。最后,由SPOOLing的缓输出法度榜样依次将输出队列中的数据实际地打印输出。如许,从用户的角度来看,他看起来独有一台打印机,能够随时依照运行的情形输出各类成果;但从体系的角度来看,同一台打印机又能够分时地为每一个用户办事。用户过程实际上获得的是虚拟设备。五、（10分）在一个要求分页储备治理体系中，一个功课的页面走向为5，0，l，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，0，1，分派给该功课的物理块数为3，试运算采取下列页面置换算法时的缺页率（假设开端履行时内存中没有页面）。FIFO置换算法。LRU置换算法FIFO机能分析（M=3）页面拜望次序501203042303201内存块数3501223042300001501123042333305001230422223是否缺页√√√√√√√√√√√缺页率=11/15=73.33%LRU机能分析（M=3）页面拜望次序501203042303201内存块数3501203042303201501203042303205012230422032是否缺页√√√√√√√√√√缺页率=10/15=66.67%页六、（10分）某体系有R1、R2和R3三种资本，在T0时刻P1、P2、P3、P4这四个过程对资本的占用和需求情形如下表所示，现在体系的可用资本向量为(2，1，2)。问题：将体系中各类资本总数和此刻各过程对资本的需求数量用向量或矩阵表示出来。假如现在P1发出资本要求向量Request(1,0,1)，为了包管体系的安稳，可否分派资本给P1？说明你采取策略的缘故。PROCESSMAXALLOCATIONR1R2R3R1R2R3P1322100P2613411P3314211P4422002答：1.PROCESS资本尚需量needR1R2R3P1222P2202P3103P44202.若过程P1要求资本(1,0,1)，因：P1要求资本(1,0,1)<P1资本最大年夜需求量(3,2,2)，合理P1要求资本(1,0,1)<残剩资本数(2,1,2)，要求知足分派并修改响应数据构造如下：PROCESSALLOCATION资本尚需量need残剩资本R1R2R3R1R2R31，1，1P1201121P2411202P3211103P4002420因为，P1,P2,P3和P4每个过程所需的资本数都大年夜于当前可用的资本数（1，1，1）。是以，找不到一个安稳序列，弗成分派，不然会产逝世活锁。七、（10分）今有四个过程协作加工处理若干批数据。为了进步效力，采取以下方法并发履行：过程A每读入一批数据后把数据分化成二个可并发运算的数据块，分别通知过程B和C让它们加工处理。过程B和C在处理时要涉及到对同一数据构造的拜望。当过程B和C均完成处理后，再由过程D完成该批数据的停止处理工作。请答复：画出四个过程之间的关系图。写出用P/V操作实现四过程的同步应设置的旌旗灯号量及其初值、工作流程。答：1.2.设旌