《操作系统：11级总复习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统：11级总复习（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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？（见课件）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，即独立性和异步性。
2、 (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 进程控制块是进程存在的标志。l 线程是CPU调度的基本单位l 进程是资源分配的基本单位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应用题1第3章 作业管理（这里我们将第二章的进程调度放在一起）处理机3级调度：高级调度（作业调度），中级调度，低级调度（进程调度）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
3、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。进程调度:1. 先来先服务2. 时间片轮转法3. 优先数调度算法4. 多级反馈队列调度算法 第4章 存储管
4、理应用题5-7应用题4l 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l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。l 分页和分段的区别第5章 设备管理 : 设备分配过程：l 了解设备分配流程图l 数据传送控制方式：程序控制方式，中断控制方式，DMA控制方式，通道控制方式l 缓冲区用于缓冲CPU和外设之间的速度不匹配。l 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
5、冲和多缓冲以及缓冲池几种。l 设备的相对性和独立性。l 设备分为独占设备和共享设备两种。l 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l 磁盘空间的管理 1空闲块表法 2空闲块链法 3位示图法 4成组链接法 l 启动磁盘完成一次输入/输出操作所花的时间包括：寻找时间、延迟时间和传送时间。l 移臂调度：先来先服务，最短寻找时间优先调度算法SSTF、电梯调度算法例题：假定在某移动臂磁盘上，刚刚处理了访问75号柱面的请求，目前正在80号柱面上读信 息，并有下列请求序列等待访问磁盘： 请求序列： l 2 3 4 5 6 7 8 欲访问的柱面号：160 40 190 188 9
6、0 58 32 102 试用(1)电梯调度算法；(2)最短查找时间优先算法，分别排出实际处理上述请求的次序。l 旋转调度：记录在磁道上的排列方式会影响I/O操作的时间。l 例题：某系统在对磁盘初始化时，把每个盘面分成8个扇区，有8个逻辑记录被存放在同一个磁道上供处理程序使用。处理程序要求顺序处理这8个记录，每次请求从磁盘上读一个记录，然后对读出的记录要花5ms的时间进行处理，以后再读下一个记录进行处理，直至8个记录全部处理结束。假定磁盘的转速为20ms/周，现把这8个逻辑记录依次存放在磁道上，如图所示。处理这8个记录所要花费的时间为： 8(2.5+5)+10+715=175(ms) 如果把这8
7、个逻辑记录在磁道上的位置重新安排一下，图b）是这8个逻辑记录的最优分布示意图。当读出一个记录并处理后，读/写磁头正好位于顺序处理的下一个记录位置，可立即读出该记录，不必花费等待延迟时间。于是，按图b）的安排，处理这8个记录所要花费的时间为： 10+8(2.5+5)=70(ms)l 操作系统中实现联机同时外围设备操作功能的部分也称为SPOOLing系统，SPOOLing系统主要由三部分程序组成，即“预输入”程序、实现输入井读和输出井写的“井管理”程序和“缓输出”程序。 l SPOOLing系统将独占型设备改造为共享型设备。第6章 文件系统应用题8-9习题:一、设进程A和进程B, 它们都要求进入临
8、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； SP：=1： SG:=0； cobegin producer； consumer； coend Procedure producer；begin while true do begin produce next product； P(SP)； put a product； V (SG)； endendprocedure consu
9、mer； 消费者进程 begin while true do begin P(SG) 查缓冲区足否已有新的产品 take a product 取产品 V(SP )； 通知生产者已取走产品 comsume the product 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
10、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
11、?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31.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190070294030395
12、010410105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1900709:0010:107029403010:1010:406039501010:4010:506041010510:5010:5545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1900709:0010:107029403010:2510:557539501010:1510:253541010510:1010:155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，
