概念图总复习.docx
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概念图总复习
●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。
●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?
●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
●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。
●把系统态下执行的某些具有特定功能的程序段称为原语。
●
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
应用题1
●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。
●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。
●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。
●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。
●设备利用率主要指输入输出设备的使用情况。
●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3
2.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+1
4.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。
应用题5-7
应用题4
●覆盖与交换技术
●抖动(thrashing)现象。
●Belady现象
●理想型淘汰算法OPT
●页式管理的优缺点
●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。
工作集--“在未来的时间间隔内,一个进程运行时所需访问的页面集”。
应用题8-9
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
根据系统设置的缓冲器的个数,可把缓冲技术分为单缓冲、双缓冲和多缓冲以及缓冲池几种。
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:
二、生产者和消费者
Begin
SP,SG:
semaphore;
mutex:
semaphore;
SP:
=1:
SG:
=0;
mutex:
=1:
cobegin
producer;
consumer;
coend
Procedureproducer;
begin
whiletruedo
begin
producenextproduct;
P(SP);
P(mutex);
putaproduct;
v(mutex);
v(SG);
end
end
procedureconsumer;消费者进程
begin
whiletruedo
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
takeaproduct取产品
V(mutex)释放缓冲区资源
V(SP);通知生产者已取走产品
comsumetheproduct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=8
S1:
信号量,用于互斥,初值=1
S2:
信号量,仓库现有产品的个数,初值=0
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应用题2
设当前的系统状态如下,系统此时Availableffi((1,1,2):
Claim
Allocation
进程
R1R2R3
RlR2R3
P1
322
100
P2
613
511
P3
3l4
211
P4
422
002
(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。
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应用题3
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
1
9∶00
70
2
9∶40
30
3
9∶50
10
4
10∶10
5
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1234
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
1
9∶00
70
9:
00
10:
10
70
2
9∶40
30
10:
10
10:
40
60
3
9∶50
10
10:
40
10:
50
60
4
10∶10
5
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1432
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
1
9∶00
70
9:
00
10:
10
70
2
9∶40
30
10:
25
10:
55
75
3
9∶50
10
10:
15
10:
25
35
4
10∶10
5
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,计算作业的平均周转时间。
10.11后备就绪CPU10.4结束
10.32就绪
10.41结束2CPU10.8结束
10.53后备
10.64就绪
10.75-就绪
……
执行顺序:
1->245-3
作业
提交
运行
开始
结束
周转
1
10.1
0.3
10.1
10.4
0.3
2
10.3
0.5
10.4
10.9
0.6
3
10.5
0.4
11.5
11.9
1.4
4
10.6
0.4
10.9
11.3
0.7
5
10.7
0.2
11.3
11.5
0.8
平均周转时间=0.76
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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,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,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?
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
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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(Bitmap)来构成主存分配表。
现设主存有8192块,可用字长为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
0
2
1
5
2
3
答案:
(1)2*2048+100=4196
(2)5*2048+569=10809(3)3*2048+1000=7144
应用题7
在一个请求页式存储管理中,一个程序的页面走向为4.3.2.1.4.3.5.4.3.2.1.5,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()
A.M=3。
F=8;M=4,F=5B.M=3,F=10;M=4,F=8
C.M=3,F=9;M=4,F=10D.:
M=3,F=7;M=4.,F=6
答案:
B
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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__________。
(3)当按上述方式把文件存放到磁带上后,用户要求每次读一个逻辑记录存放到他的工作区。
当对该记录处理后,又要求把下一个逻辑记录读入他的工作区,直至10个逻辑记录处理结束。
系统应如何为用户服务?
答案:
(1)利用率为50%
(2)利用率为83%
(3)设置长度为2400字符的主存缓冲区;
找到该文件的存放位置,启动磁带机读出第一块内容存入主存缓冲区;
进行记录分解,按用户要求依次把主存缓冲区中的五个记录传送到用户工作区;
启动磁带机读第二块内容存入主存缓冲区,把第6至10个逻辑记录按用户要求依次传送到用户工作区。
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