05处理机管理(
南通大学操作系统第2章作业参考答案 (1)
13简答题:简述处理机管理的主要功能。
进程控制和管理;⑵进程同步和互斥;⑶进程通信;⑷进程死锁;⑸线程控制和管理;⑹处理器调度。
(每条1分,总分4分)14简答题:简述中断和异常的区别中断是由与现行指令无关的中断信号触发的(异步的),且中断的发生与CPU处在用户模式或内核模式无关,在两条机器指令之间才可响应中断;异常是由处理器正在执行现行指令而引起的,一条指令执行期间允许响应异常。
(1分)⑵中断处理程序处理过程中是不能阻塞的,异常处理程序处理过程中是可以阻塞的。
(1分)⑶中断允许发生嵌套,但异常大多为一重。
(1分)异常处理过程中可能会产生中断,但中断处理过程中决不会被异常打断。
(1分)15简述进程的主要属性。
(1)动态性:有一定的生命周期⑵共享性:多个进程可执行同一程序,进程可以共享公共资源⑶独立性:是一个独立实体,有自己的虚存空间、程序计数器和内部状态,是资源分配、保护和调度的基本单位⑷制约性:存在制约关系(5)并发性:执行时间上会有所重叠16(每条1分,总分4分)16简答题:简述引起进程状态转换的具体原因。
(1)运行态→等待态:等待使用资源或某事件发生;(1分)⑵等待态→就绪态:资源得到满足或事件发生;(1分)⑶运行态→就绪态:运行时间片到;出现有更高优先权进程;(1分)⑷就绪态→运行态:CPU空闲时选择一个就绪进程。
(1分)17、简答题:进程的基本状态有哪些?请画出进程的状态转换图。
进程的基本状态包括:就绪态、运行态和等待态;(2分)⑵进程的状态转换图如下:(2分)18、简答题:简述进程映象的要素。
(1)进程控制块:标志信息、现场信息、控制信息;(1分)⑵进程核心栈:中断/异常现场、函数调用的参数和返回地址;(1分)⑶进程程序块:进程执行的程序;(1分)⑷进程数据块:私有地址空间,私有数据、用户栈。
(1分)19、简答题:简述引起进程调度的原因。
(1)进程终止⑵进程阻塞⑶进程时间片用完经,⑷进程创建⑸进程请求I/O操作完成⑹进程优先级改变⑺进程运行过程中发生中断或异常⑻进程执行系统调用(每条1分,总分4分)20、下列指令中,哪些是特权指令?⑴关中断;⑵访管指令;⑶设置系统时钟;⑷移位指令;⑸启动I/O;⑹读时钟日期;⑺控制中断屏蔽位(1)、⑶、⑸、⑺(每答对1个得1分,答错1个扣1分)。
05操作系统(A卷)
肇庆学院课程考试试卷考试课程:计算机操作系统(A卷)(科技、软件专业 2005级2007——2008学年度第1学期)一、填空题(每空1分,共2012345.从资源管理分配的角度出发,I / O6。
789方法预防死锁时,可以破坏产生死锁的4个必要条件中的部分分配条件。
10.进程在运行过程中有3二、判断题(每题 1分,共10分,正确的在括号中记√,错误的记×)( ) 1.在没有快表支持的段页式系统中,为了存取一个数据,需三次访问内存。
( ) 2.竞争可同时共享的资源,不会导致系统进入死锁状态。
( ) 3.在进程对应的代码中使用wait、signal操作后,可防止系统发生死锁。
( ) 4.在分时系统中,为使多个用户能够同时与系统交互,最关键的问题是系统能及时接受多个用户的输入。
及时处理( ) 5.一个进程正在临界区中间执行时,不能被中断。
( ) 6.系统处于不安全状态必然导致系统死锁。
( ) 7.属于同一个进程的多个线程可共享进程的程序段、数据段。
( ) 8.设备的独立性是指每类设备有自己的设备驱动程序。
( ) 9.虚拟设备是指允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备。
( ) 10.文件的具体实现是操作系统考虑的范畴,用户不必关心。
三、单项选择题(每题 1分,共 20分。
将答案填入下表)1.现代计算机系统一般都采用,其基本思想是在主存中同时存放多个用户的作业,使之同时处于运行状态而共享系统资源。
A.多道程序设计技术B.多处理器技术C.分布式系统技术D.分时系统技术2.A.可靠性和灵活性C.时间片加权分配D.短作业优先3.操作系统的管理部分负责对进程进行调度。
A.主存储器B.控制器C.运算器D.处理器4.A.执行并行操作BC.拒绝分配资源D.修改信号量5.按序分配资源是为了。
A.死锁的检测B.死锁的防止C.死锁的避免D.死锁的解除6.是程序实体的运行过程。
A.程序B.数据C.进程控制块D.进程7.A B.代码的顺序执行C.程序执行时对内存访问不均匀D.变量的连续访问8.在目标程序装入内存时,一次性完成地址修改的方式是。
处理机管理
进程调度
进程调度的功能 调度方式 非剥夺方式 剥夺方式 常用的进程调度算法 调度用的进程状态变迁图的分析
26
平均周转时间 t = 1.55 平均带权周转时间 w = 5.15
15
操作系统的资源管理 (2) —— 进程调度
1. 进程调度的功能 进程调度的功能
进程管理的数据结构 决定调度策略 优先调度 —— 就绪队列按进程优先级高低排序
先来先服务 —— 就绪队列按进程来到的先后次序排序 实施处理机的分配和回收
处理机的多级调度 作业调度 进程调度
3
操作系统的资源管理 (2) —— 处理机的多级调度
1. 处理机调度的功能
确定数据结构 确定调度策略 (调度原则) 调度原则) 给出调度算法 实施处理机分派
不同类型的操作系统往往采用不同的处理机分配方法
4
操作系统的资源管理 (2) —— 处理机的多级调度
2. 批处理系统中的处理机调度
4. 作业调度算法性能的衡量的功能
采用平均周转时间和平均带权周转时间衡量作业调度算法 性能的好坏。 周转时间 一个作业提交给计算机系统到该作业的结果返回给用户所 需要的时间。 定义 ti = tci - tsi ti—作业i的周转时间 tci—作业i的完成时间 意义 说明作业 i 在系统中停留时间的长短 平均周转时间 t =
16
操作系统的资源管理 (2) —— 进程调度
2. 进程调度的方式 进程调度的方式
什么是调度方式 当一进程正在处理机上执行时,若有某个更为“重要而紧 迫”的进程需要运行,系统如何分配处理机。 非剥夺方式 让正在执行的进程继续执行,直到该进程完成或发生某事 件而进入“完成”或“阻塞”状态时,才把处理机分配给 “重要而紧迫”的进程。 剥夺方式 当“重要而紧迫”的进程一到,便暂停正在执行的进程, 立即把处理机分配给优先级更高的进程。
处理机管理有哪些主要功能
1、处理机管理有哪些主要功能?它们的主要任务是什么?答:处理机管理的主要功能是:进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度;进程管理:为作业创建进程,撤销已结束进程,控制进程在运行过程中的状态转换。
进程同步:为多个进程(含线程)的运行进行协调。
通信:用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。
处理机调度:(1)作业调度。
从后备队里按照一定的算法,选出若干个作业,为他们分配运行所需的资源(首选是分配内存)。
(2)进程调度:从进程的就绪队列中,按照一定算法选出一个进程,把处理机分配给它,并设置运行现场,使进程投入执行。
2、前趋图是一个有向无循环图,记为DAG,用于描述进程之间执行的前后关系。
3、试说明PCB 的作用,为什么说PCB 是进程存在的惟一标志?PCB 是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录型数据结构。
作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序,成为一个能独立运行的基本单位,成为能与其它进程并发执行的进程。
OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理4、试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因1)就绪状态→执行状态:进程分配到CPU资源2)执行状态→就绪状态:时间片用完3)执行状态→阻塞状态:I/O请求4)阻塞状态→就绪状态:I/O完5、为什么要在OS 中引入线程?在操作系统中引入线程,则是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销,使OS具有更好的并发性,提高CPU的利用率。
进程是分配资源的基本单位,而线程则是系统调度的基本单位。
6、试说明线程具有哪些属性1)轻型实体2)独立调度和分派的基本单位3)可并发执行4)共享进程资7、试从调度性,并发性,拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较1)调度性。
线程在OS 中作为调度和分派的基本单位,进程只作为资源拥有的基本单位。
2)并发性。
进程可以并发执行,一个进程的多个线程也可并发执行。
3)拥有资源。
进程始终是拥有资源的基本单位,线程只拥有运行时必不可少的资源,本身基本不拥有系统资源,但可以访问隶属进程的资源。
计算机操作系统(第2版)
高等教育出版社出版的图书
01 成书过程
03 教材目录 05 教材特色
目录
02 内容简介 04 教学资源 06 作者简介
《计算机操作系统(第2版)》是由陆丽娜、杨麦顺、丁凰、许大炜、贾晓琳主编,2015年由高等教育出版 社出版的十一五国家规划课题研究成果教材。该教材可作为高等学校计算机专业和相关专业的操作系统课程教材, 也可作为从事计算机工作的科技人员学习操作系统的参考书,对报考研究生的学生也有一定的参考价值。
该教材分为九个章节的内容,主要包括操作系统概述、进程与线程、处理机调度、进程同步与死锁、存储管 理、文件系统、设备管理、操作系统的安全性、操作系统实验指导。此外,每章节下还设有本章小结与习题等栏 目。
成书过程
《计算机操作系统(第2版)》根据全国高等学校教学研究中心组织实施的教育科学“十一五”国家级重点课 题启动的“高等学校计算机应用型人才培养”课程教材《计算机操作系统》进行修改和完善。作者根据教学实践 和教学经验,针对应用型学生的特点编写了该教材 。
2015年8月11日,该教材由高等教育出版社出版 。
内容简介
《计算机操作系统(第2版)》分为九个章节的内容,主要包括操作系统概述、进程与线程、处理机调度、进 程同步与死锁、存储管理、文件系统、设备管理、操作系统的安全性、操作系统实验指导。此外,每章节下还设 有本章小结与习题等栏目 。
教材目录
(注:目录排版顺序为从左列至右列 )
教学资源
《计算机操作系统(第2版)》配套建设有“计算机操作系统(第2版)”数字课程,数字课程内容包括电子 课件、习题参考答案、动画演示等内容,供读者完善学习内容 。
教材特色
《计算机操作系统(第2版)》总结实践和教学经验,以培养应用型人才为出发点,在编写过程中注重理论与 实践相结合。本着由浅入深、循序渐进、重点突出、实用够用、典型题讲透的原则,进行操作系统基本概念、基 本技术、基本方法的阐述,又融合现代操作系统技术发展和应用进行讨论,将操作系统的理论知识与操作系统的 实践实习结合起来 。
计算机软件技术基础——8.1 处理机管理
8.5 常用调度算法
例: 考虑如下一组进程:
进程 名 A B C D 进程 名 B D A C 到达时间 服务时间 0 1 2 3 1 100 1 100
利用短进程优先算法
A 0 1 B C 101 102 D 202
其平均周转时间是: (1+100+100+199)/4=100
计算机软件技术基础
处理器管理
8.1 作业调度(高级调度)
三、作业调度(由作业调度程序完成) 功能:按某种算法,把外存上处于后备队列中的一些作 业调入(合理搭配)内存,并为它们创建进程、分配必 要的资源,然后,再将新创建的进程排在就绪队列上, 准备执行。 决定因素: a. 接纳多少个作业---取决于多道程序度(允许同时在内存 中运行的作业个数); b. 接纳哪些作业---取决于所采用的调度算法.
(1)就绪状态 :进程已具备各种必要的资源,只等待获得CPU。
(2)运行状态:系统根据调度算法,将CPU分配给某一个就绪进程使之 运行,该进程就处于运行状态。当运行的进程由于分配的CPU时间已 到或是由于I/O要求,则必须交出CPU就转入就绪或阻塞状态。
(3)阻塞状态:进程在运行中由于要等待I/O设备或发生其它错误时, 就转入阻塞状态。待到阻塞原因消除后,重新回到就绪状态。 与作业管理相似,系统为每个进程建立一个进程控制块 (PCB—Process Control Block)。
计算机软件技术基础 处理器管理
8.5 常用调度算法
四、轮转法(RR---Round Robin)
1. 目的:为了保证分时系统人-机交互的及时性,使每个进程依次地按 时间片轮流的方式执行。 2. 思想:将系统的响应时间分成大小相等(或不相等)的时间单位, 称为时间片。每个进程被调度到后,占用一个时间片,片用完后, 该进程让出CPU,由运行状态转换成就绪状态,排在就绪队列的队 尾。多个进程循环轮转。 8. 实现: 完成 X … D C B A CPU 阻塞 1) 建立FIFO队列; 2) 摘取队首进程的PCB, 分配CPU ,置上计时时钟; 3) 时间片到,产生中断信号,该进程送就绪队列,等待下次调度;再选队首 PCB
存储管理习题
• 一台机器有48位虚地址和32位物理地址, 页面是8K,问在页表中需要多少个页表项? 一个倒置的页表需要多少页表项呢?
• 什么是虚拟存储器,它有哪些特征。 • 答:是用户能作为可编址内存对待的存储空间, 在这种计算机系统中虚地址被映象为实地址。简 单地说,虚拟存储器是由操作系统提供的一个假 想的特大存储器。 • 具有以下基本特征:
逻辑地址空间大小为216页,则表示整个逻辑 地址空间的页目录表中包含表项的个数至 少是( )。 A. 64 B. 128 C. 256 D. 512
•
• • • •
现有一分页虚拟存储管理系统,页表保存在快表中,可 忽略页表的访问时间。若有一个可用的空页或被置换的 页未被修改,则它处理一个缺页中断需要8ms;若被置 换的页已被修改,则处理一缺页中断因增加写回外存时 间而需要20ms,内存的存取时间为1μs。假定70%被置 换的页被修改过,为保证有效存取时间不超过2μs,可 接受的最大缺页中断率是多少?(1ms = 1000μs) 答:设最大缺页中断率为ρ,则有: (1-ρ)×1μs+0.3ρ×8ms+0.7ρ×20ms=2μs 即:-ρ+2400ρ+14000ρ=1 解得:ρ≈0.00006
2013OS复习
• 处理机管理具有哪些功能?它们的主 要任务是什么? • 内存管理有哪些主要功能?它们的主 要任务是什么? • 设备管理有哪些主要功能?其主要任 务是什么? • 文件管理有哪些主要功能?其主要任 务是什么?
• 从资源管理的角度出发,简述操作系统的功能。 • 操作系统的主要功能包括处理机管理、存储管理、设备管理、 文件管理和用户接口。
• 试比较进程与程序的异同。 • 答:进程和程序是紧密相关而又完全不同的概念。
第2章 处理机管理(1)答案
第2章处理机管理(1)一、单项选择题1.以下对进程的描述中,错误的是。
A.进程是动态的概念 B.进程执行需要处理机C.进程是有生命期的 D.进程是指令的集合解:进程是程序的T次执行过程,是动态的,它有生命周期。
本题答案为D。
2.以下关于进程的描述中,正确的是。
A.进程获得CPU运行是通过调度得到的B.优先级是进程调度的重要依据,一旦确定就不能改变C.在单CPU的系统中,任意时刻都有一个进程处于运行状态D.进程申请CPU得不到满足时,其状态变为阻塞解:调度程序的功能是为进程分配处理机;动态优先级是可以改变的;有时计算机系统中没有任何进程运行,CPU处于空闲状态,计算机进行空转;进程已获得除CPU以外的资源时处于就绪状态。
本题答案为A。
3.一个进程是。
A.由处理机执行的一个程序 B.一个独立的程序+数据集C.PCB结构、程序和数据的组合 D.一个独立的程序解:进程由PCB、程序和数据组成的。
本题答案为C。
4.并发进程指的是。
A.可并行执行的进程 B.可同一时刻执行的进程C.可同时执行的进程 D.不可中断的进程解:同时是指宏观上的,含有时间上的重叠,而并行则不含时间上的重叠,表示同一时刻同时执行。
本题答案为C。
5.在多道程序环境下,操作系统分配资源以为基本单位。
A.程序 B.指令 C.进程 D.作业解:进程是资源分配的基本单位。
本题答案为C。
6.操作系统通过对进程进行管理。
A.JCB B.PCB C.DCT D.CHCT解:操作系统通过进程控制块,即PCB对进程进行管理。
本题答案为B。
7.分配到必要的资源并获得处理机时间的进程状态是。
A.就绪状态 B.运行状态 C.阻塞状态 D.撤销状态解:对于分配到必要的资源并获得处理机时间的进程,CPU调度立刻将其状态转变为运行状态。
本题答案为B。
8.当一个进程处于这样的状态时,,称为阻塞状态。
A.它正等着输入一批数据 B.它正等着进程调度C.它正等着分给它一个时间片 D.它正等着进入内存解:阻塞状态是指进程在等待I/O或数据的到来,等待CPU的进程处于就绪状态。
处理机管理
➢处理器状态
• 中央处理器怎么知道当前是操作系统还 是一般用户程序在运行呢?
• 处理器状态标志和设置处理器成不同状 态: 管理状态(特权状态、系统模式、 特态或管态)和用户状态(目标状态、 用户模式、常态或目态)
➢程序状态字寄存器
• 通常操作系统都引入程序状态字PSW(Program Status Word)来区别不同的处理器工作状态
平均作业周转时间 T = (Σti) / n
作业带权周转时间和平均作业带权周转时间
• 如果作业i的周转时间为ti,所需运行 时间为tk,则称wi=ti /tk为该作业的带 权周转时间。
• ti是等待时间与运行时间之和,故带权 周转时间总大于1。
平均作业带权周转时间W = (Σwi) / n
2.4 批处理作业的管理与调度
低级调度基本功能: (1)记住进程的状态。 (2)决定某个进程什么时候获得处理器, 以及占用多长时间。 (3)把处理器分配给进程。 (4)收回处理器。 低级调度基本方式:非抢占式、抢占式、 折衷方式
➢ 低级调度算法
1﹑先来先服务算法 2﹑时间片轮转调度算法
可防止那些很少使用外围设备的进程过长的占用处理器 而使得要使用外围设备的那些进程没有机会去启动外围设备。
先进入系统的作业优先被挑选。 算法容易实现,效率不高,只顾及作业等候
时间,没考虑作业要求服务时间的长短。不利于 短作业而优待了长作业 。
2 ﹑最短作业优先算法(SJF)
SJF算法以进入系统的作业所要求的CPU时间为标准, 总选取估计计算时间最短的作业投入运行。
算法易于实现,效率不高,主要弱点是忽视了作业 等待时间,会出现饥饿现象。SJF的平均作业周转 时间比FCFS要小,故它的调度性能比FCFS好。
处理机
功能分类
处理机又可根据在计算机系统中的功能来分类。一般情况下,处理机的指令系统可以反映出处理机功能的强 弱和它的适用范围。通用中央处理器具有很强的指令功能,适用于科学计算、数据处理、商业应用、事务管理各 个领域或某一个和某几个领域。某些处理机的指令系统只有局部的功能,往往以其用途来命名。①输入-输出处理 机:解释和执行输入-输出指令,具有一定的字符处理能力,它完成输入-输出操作和设备控制操作。②通信控制处 理机:在计算机网中实现各个处理机之间的通信并协调它们的操作。③支持和维护处理机:具有系统控制台功能, 能实现系统维护和故障诊断。④数组处理机:结构上适合于数组和矩阵运算尤其是信号处理算法运算,与前置处 理机或主机配接后可大大增强系统的向量处理能力。此外还有:具有数据库管理功能的数据库处理机;实现虚拟 存储器页面调度的处理机等。
操作
处理机的操作是首先将用户程序和数据通过输入-输出设备输入到主存储器(主存)或辅助存储器。中央处 理器从主存取出指令,完成对指令的解释,执行控制操作;若是运算型指令,还须从主存取出数据,由运算器完 成运算。结果通常暂存在运算器或送回主存。
执行程序
处理机执行程序过程涉及输入-输出操作、主存-辅存的信息交换,这些都要经过输入、输出接口部件。处理 机与外界的这种信息交换有三种方式。①中断方式:即程序I/O。每传送一个位组(如一个字或字节)产生一次 中断,由CPU执行相应的中断程序完成。这种方式主要用于慢速输入-输出设备。②直接存储器存取(DMA)方式:在 硬件线路控制下直接在快速输入-输出设备和主存之间完成一条输入-输出指令规定的信息量交换。③通道控制方 式:各通道各有自己的通道程序,实现输入-输出指令规定的主存和输入-输出设备之间的信息交换。
分类
从系统结构角度,按处理机执行的指令流和与指令流相关的数据流的关系,有单指令流单数据流(SISD)处 理机、单指令流多数据流(SIMD)处理机和多指令流多数据流(MIMD)处理机。SISD处理机的程序是按单一指令 序列执行的,操作数据亦按对应的指令确定的单一顺序逐个处理。大多数处理机都属于这一类。SIMD和MIMD处理 机又称并行处理机。并行处理机的目的在于提高处理机的数据处理能力。SIMD处理机以处理向量数据为主,故又 称向量处理机。其中以单个指令执行部件和多个相同的运算处理器构成的处理机称为阵列(式)处理机,如美国的 伊利阿克ILLIAC-Ⅳ。以生产流水线方式组织指令部件(称先行控制)和运算功能部件的SIMD处理机,称为流水线 处理机,如中国1983年研制成功的“银河”计算机的处理机。联想处理机则是采用按内容检索的联想存储器为主 要特征的SIMD处理机。至于MIMD处理机,实际上是多处理机系统,它是多个相同的处理机通过公共主存储器相互 耦合构成有多重处理能力的系统。
计算机操作试题及答案
计算机操作试题及答案题目一:1. 什么是操作系统?操作系统是计算机系统中的一部分,它负责管理和控制计算机硬件与软件资源,为用户和应用程序提供一个统一的、友好的界面和服务环境。
2. 请简述操作系统的四个基本功能。
(1)处理机管理:分配和控制处理机资源,实现进程的调度和管理。
(2)存储器管理:管理计算机的内存资源,包括内存分配、地址映射和内存保护等。
(3)文件管理:管理计算机的外存资源,提供文件的组织、存储和访问服务。
(4)设备管理:管理计算机的各类外部设备,负责设备的分配、控制和处理。
3. 请简述进程与线程的区别。
进程是指在操作系统中正在运行中的一个程序,它是资源分配的最小单位。
线程是进程的一个执行单元,一个进程可以包含多个线程。
不同线程之间共享该进程的地址空间和资源,线程之间的切换比进程切换更快,有利于提高系统的并发性和效率。
4. 请简述进程的状态转换及转换条件。
进程的状态包括:就绪状态、运行状态和阻塞状态。
状态转换及转换条件如下:(1)新建状态 -> 就绪状态:创建一个新的进程。
(2)就绪状态 -> 运行状态:获得了足够的处理机资源。
(3)运行状态 -> 阻塞状态:等待某个事件的发生。
(4)运行状态 -> 就绪状态:时间片用完,需要切换到其他进程执行。
(5)阻塞状态 -> 就绪状态:等待的事件发生,可以继续执行。
5. 请简述死锁的定义,并列举至少三个产生死锁的必要条件。
死锁是指在多个进程之间互相请求对方的资源,导致所有进程无法继续运行的状态。
产生死锁的必要条件包括:(1)互斥条件:每个资源同时只能被一个进程占用。
(2)占有并等待条件:进程已经占有至少一个资源,并等待获取其他进程占有的资源。
(3)不可剥夺条件:进程已经拥有的资源在未使用完之前不能被其他进程抢占。
(4)循环等待条件:存在一个资源的循环等待链,使得每个进程都在等待下一个进程所占有的资源。
答案一:1.操作系统是负责管理和控制计算机硬件与软件资源的一部分。
处理机管理-无答案
处理机管理一、填空题1.进程的静态描述由三部分组成:程序、相关的数据和PCB 。
2.进程存在的标志是PCB 。
3.进程的并发执行是现代操作系统的基本特征之一,为了更好地描述这一特征而引入了并发性这一概念。
4.给出用于进程控制的四种常见的原语阻塞原语、创建原语、唤醒原语和撤销原语。
5.进程被创建后,最初处于就绪状态,然后经处理机选中后进入运行状态。
6.进程调度的方式通常有可剥夺调度和非剥夺调度方式两种。
7.轮转法主要是用于分时系统的调度算法,它具有较好的时间,且对每个进程来说都具有较好的公平性。
8.一个进程的生命期可以划分为一组状态,一个进程可能具有 3 基本状态。
这几种状态是就绪状态、运行状态、阻塞状态。
二、单项选择题1.在下列叙述中,错误的一条是C 。
(A)操作系统是用户与计算机之间的接口(B)程序的并发执行,使程序失去了顺序执行时具有的封闭性和可再现性,程序与程序的执行不再一一对应(C)进程从一个状态到另一个状态的转换,都是靠使用不同的原语来实现的(D)在单CPU的系统中,任何时刻处于就绪状态的进程有多个,而且只有处于就绪状态的进程经调度程序选中后才可进入运行状态2.根据服务对象不同,常用的单处理机OS可以分为如下三种类型:(l)允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机的OS称为C ,它通常采用策略为用户服务。
(2)允许用户把若干个作业提交计算机系统集中处理的OS,称为 F ,衡量这种系统性能的一个主要指标是系统的H 。
(3)在L 的控制下,计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。
设计这种系统时,首先考虑系统的G 。
(A)网络OS (B)分步式OS(C)分时OS (D)时间片轮转(E)单用户OS (F)批处理OS(G)可靠性和灵活性(H)吞吐率(I)优先权分配(J)实时性和可靠性(K)短作业优先(L)实时OS(M)用磁带的和不用磁带的作业搭配3.进程调度是从A 选择一个进程投入运行。
操作系统原理课件-第九讲处理机管理
New
Ready Activate Suspend
Suspend
Ready
Timeout Running Release
Event Occurs Event Occurs
Blocked Suspend
可见,采用短作业优先调度算法可获得最小平均作业周转时间
练习
假定有四道作业,它们的进入时间和运行时间在下表中给出:
作业号
1 2 3 4
进入时间(时)
10:00 10:10 10:20 10:30
运行时间(分钟)
40 60 30 20
在单道程序环境下,分别采用FCFS和SJF算法,试说明他们的 调度顺序及平均周转时间
从OS类型:批处理、分时、实时、多处理机调度 从调度层次:高级调度、低级调度、中级调度
(1)高级调度 作业调度 long-term scheduling
• Determines which programs are admitted to the system for processing • Controls the degree of multiprogramming • More processes, smaller percentage of time each process is executed
3) 优先权调度算法(Priority Scheduling)
High Priority First——HPF
为照顾紧迫型作业的执行而引入,分为非 抢先式和抢先式。
静态优先权 动态优先权
静态优先权
优先权在创建进程时就确定,直到进程终止前都不改变,通 常是一个整数。
计算机初级培训教程(计算机基础知识培训教程)
训教程目录•计算机概述与基础知识•操作系统基础•办公软件应用基础•网络基础知识与互联网应用•编程语言入门与算法思想培养•数据库管理与数据处理技术初探计算机概述与基础知识第一代计算机第二代计算机晶体管计算机时代,使用晶体管作为逻辑元件。
第三代计算机集成电路计算机时代,使用中小规模集成电路作为逻辑元件。
电子管计算机时代,使用真空电子管作为逻辑元件。
第四代计算机大规模和超大规模集成电路计算机时代,使用大规模和超大规模集成电路作为逻辑元件。
计算机的起源与发展应用领域科学计算、数据处理、过程控制、计算机辅助设计与制造、人工智能等。
分类根据运算速度、输入/输出能力、数据存储量、指令系统规模和机器价格等因素,可将计算机划分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机等6类。
计算机的分类与应用领域计算机系统的组成与工作原理计算机系统的组成硬件系统和软件系统两大部分。
其中,硬件系统包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大基本部件;软件系统包括系统软件和应用软件两大类。
计算机工作原理计算机在运行时,先从内存中取出第一条指令,通过控制器的译码,按指令的要求,从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工,然后再按地址把结果送到内存中去。
接下来,再取出第二条指令,在控制器的指挥下完成规定操作。
依此进行下去。
直至遇到停止指令。
计算机中的数与信息编码01数制及其转换二进制、八进制、十进制和十六进制等数制及其相互转换方法。
02数据的表示与编码原码、反码和补码等表示方法;ASCII码和汉字编码等信息编码方式。
03图像与声音的数字化处理图像数字化的基本过程包括采样、量化和编码;声音数字化的基本过程包括采样、量化和编码以及声音文件的格式等。
操作系统基础操作系统的概念与功能操作系统的定义01操作系统是一组控制和管理计算机软硬件资源,合理组织计算机工作流程以及方便用户使用的程序的集合。
操作系统的主要功能02处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理以及用户接口。
I O 控制方式
I O 控制方式
控制部设备工作的硬件机制
01 分类依据
03 中断处理方式 05 通道方式
目录
02
循环测试I/O方式 (轮询方式)
04
直接内存存取(DMA) 方式
I/O控制方式是用来外控制部设备工作的硬件机制。
分类依据CPU对外部设备的控制方式主要 有以下四种。
直接内存存取(DMA)方式
DMA(Direct Memory Access,直接内存存取)方式用于高速外部设备与内存之间批量数据的传输。它使用 专门的DMA控制器,采用窃取总线程控制权的方法,由DMA控制器送出内存和发出内存读、设备写或者设备读、内 存写的控制信号完成内存与设备之间的直接数据传送,而不用CPU干预。当本次DMA传送的数据全部完成时才产生 中断,请求CPU进行结束处理。
循环测试I/O方式(轮询方式)
利用I/O测试指令测试设备的闲忙。若设备不忙,则执行输入或输出指令;若设备忙,则I/O测试指令不断对 该设备进行测试,直到设备空闲为止。这种方式使CPU花费很多时间在I/O是否完成的循环测试中,造成极大的浪 费!
中断处理方式
引入中断之后,每当设备完成I/O操作,便以中断请求方式通知CPU,然后进行相应处理。但由于CPU直接控 制输入输出操作,每传达一个单位信息,都要发生一次中断,因而仍然消耗大量CPU时间。
通道方式
通道是一个用来控制外部设备工作的硬件机制,相当于一个功能简单的处理机。通道是独立于CPU的、专门 负责数据的输入输出传输工作的处理器,它对外部设备实统一管理,代替CPU对I/O操作进行控制,从而使I/O操 作可以与CPU并行工作。通道是实现计算机和传输并行的基础,以提高整个系统的效率。
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计算机文化基础实验教程(第八版 山东省教育厅组编)习题答案及解析
第1章1.1.11. 单项选择题1)A 2)C 3)B 4)A 5)C 6)A2.多项选择题1)AB 2)AB 3)ABCD 4)ABD 5)ABCD 6)ABC3.判断题1)F 2)F1.1.21. 单项选择题1)A 2)B 3)A 4)C 5)D 6)D 7)A 8)A 9)C2. 多项选择题1)ABCDE 2)ABC 3)ABCD 4)AB 5)ABCD 6)ABCDE3.判断题1)F 2)T 3)F 4)F 5)F 6)T 7)F 1.1.31. 单项选择题1)A 2)D 3)A 4)B 5)A 6)D 7)C 8)A 9)A10)D 11)A 12)D2. 多项选择题1)ABE 2)ABCD 3)ABCD 4)ABC3.判断题1)T 2)T 3)F 4)F 5)T 6)T 7)T 1.1.41.单项选择题1)A 2)C 3)D 4)A 5)B 6)C2. 多项选择题1)ABCD 2)ABCD 3)ABE 4)ABC 5)ABCD3. 判断题1)T 2)T 3)T 4)T 5)T 6)F 7)F 8)F4.填空题1)操作码地址码2)操作系统3)算术运算逻辑运算4)输入设备5)控制器,运算器6)编译程序1.1.51. 单项选择题1)A 2)C 3)D 4)A 5)B 6)D 7)D 8)A2. 多项选择题1)ABC 2)ABD 3)ABD 4)ABD 5)ABDE3. 判断题1)F 2)T 3)T 4)T 5)T 6)F 7)F 8)T 9)F4. 填空题1)CD-R 2)RAM 3)7FFF 4)Personal Computer(个人计算机)5)AGP 6)分辨率7)采样8)LCD9)显示分辨率颜色质量刷新速度1.3一、单项选择题答案及分析:1.A世界上第一台真正意义的计算机ENIAC是1946年2月在美国宾夕法尼亚大学诞生的,故应选择A2.A显示器是输出设备,磁盘驱动器既可以看作输入设备也可以作为输出设备,而鼠标器是输入设备,故应选A。
在线处理机操作规程
在线处理机操作规程一、安全操作1. 在进行任何操作之前,必须先仔细阅读并理解在线处理机的使用手册和相关操作规程。
2. 在进行操作之前,应确保在线处理机与电源连线牢固可靠,接地电阻符合要求,避免发生电击等意外事故。
3. 操作人员在操作前需全面了解在线处理机的功能和特点,遵循使用指南和操作规范。
4. 禁止非授权人员操作在线处理机,避免造成操作失误或机器故障。
5. 禁止将液体、金属物质等非在线处理机所需物品放置在设备上,以防止物品进入设备导致损坏或故障。
6. 在进行操作过程中,应随时保持清洁卫生,防止灰尘、异物等进入在线处理机内部。
二、操作流程1. 打开在线处理机前,请确保设备已停止运行,并拔掉电源插头,防止发生电击。
2. 操作人员应按照标识要求正确连接各个设备接口和线缆,并确保连接可靠。
3. 操作人员在开始使用在线处理机之前,应检查操作环境是否符合设备的工作要求,例如温度、湿度、通风等。
4. 在进行操作之前,操作人员应确认在线处理机和相应的设备处于正常工作状态,确保设备无异常。
5. 在进行操作时,应遵循使用手册和操作指南,严格按照操作步骤进行操作,不得擅自更改或跳过步骤。
6. 操作过程中出现任何异常情况,如机器噪音异常、烟雾、异味等,应立即停止操作并及时报告维修人员。
7. 操作结束后,应按照设备使用手册的规定正确关闭在线处理机,避免设备损坏或电源过度耗费。
三、故障处理1. 在进行故障排除之前,必须先拔掉设备的电源插头,避免触电事故发生。
2. 操作人员在发现在线处理机出现故障时,应立即停止操作并向维修人员报告,不得擅自进行修理。
3. 操作人员在与维修人员进行沟通时,应详细描述故障现象并提供相关的操作记录,以便更快地解决问题。
4. 在故障修复过程中,操作人员应积极配合并提供必要的支持,确保维修工作的顺利进行。
5. 在故障修复后,操作人员应仔细检查设备的工作正常性,以确保故障已经完全修复。
四、维护保养1. 在使用在线处理机期间,应定期清洁设备外部和内部,及时清除灰尘和污垢,以保持设备的正常工作状态。
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第5讲 处理机管理(2)
第5讲 处理机管理(2)
Windows的进程和线程 进程的互斥与同步 死锁问题 Windows的进程互斥和同步
马洪兵,2009年春
2
Windows的进程和线程
在Windows中,进程是惰性的,即进程
什么也不执行,它只是拥有4GB的虚拟地 址空间用来存放应用程序的EXE文件所需 要的代码和数据。 EXE文件所需要的 DLL也加载到进程的地址空间中 除了地址空间外,进程还拥有其他资源
马洪兵,2009年春
7
Windows的线程
Windows线程由执行体线程块ETHREAD表 示,即线程对象,其中包含内核线程块 KTHREAD,即线程控制块TCB
kd> dt _ETHREAD +0x000 Tcb +0x1c0 CreateTime +0x1c0 NestedFaultCount +0x1c0 ApcNeeded +0x1c8 ExitTime +0x1c8 LpcReplyChain +0x1c8 KeyedWaitChain +0x1d0 ExitStatus +0x1d0 OfsChain +0x1d4 PostBlockList ...... : : : : : : : : : : _KTHREAD _LARGE_INTEGER Pos 0, 2 Bits Pos 2, 1 Bit _LARGE_INTEGER _LIST_ENTRY _LIST_ENTRY Int4B Ptr32 Void _LIST_ENTRY kd> dt _KTHREAD +0x000 Header +0x010 MutantListHead +0x018 InitialStack +0x01c StackLimit +0x020 Teb +0x024 TlsArray +0x028 KernelStack +0x02c DebugActive +0x02d State +0x02e Alerted ...... : : : : : : : : : : _DISPATCHER_HEADER _LIST_ENTRY Ptr32 Void Ptr32 Void Ptr32 Void Ptr32 Void Ptr32 Void UChar UChar [2] UChar
马洪兵,2009年春
5
Windows的进程
在Windows内核中,所有进程用一个双向循环 链表联系起来形成一个进程链表(process list),链表的指针为EPROCESS中的 ActiveProcessLinks 相关内核变量
PsActiveProcessHead——进程链表头 PsInitialSystemProcess——系统进程(系统线程的 宿主) PsIdleProcess——空闲进程,不在进程链表中
的 入 栈 换 堆 核 内
初始化 放入 就绪队列 备用
选 择 抢 执行 先
创建和初始化 线程对象
重新 初始 化
表 表 述 描 换 描 换 切 切
就绪 等待完成
抢先或 时间片结束
成 柄 完 句 待 象 等 对 待 等
运行
执行ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ成
终止
过渡
换出的 内核堆栈
等待
马洪兵,2009年春
14
Windows的线程
就绪
的 入 栈 换 堆 核 内
抢先或 时间片结束
成 柄 完 句 待 象 等 对 待 等
运行
执行完成
终止
过渡
换出的 内核堆栈
等待
等待完成
马洪兵,2009年春
13
Windows的线程
Windows线程的状态
过渡状态(Transition): 线程在准备执行而其内 核堆栈处于外存时,线 程进入过渡状态;当其 内核堆栈调回内存,线 程进入就绪状态
Windows线程的状态
终止状态(Terminated): 线程执行完就进入终止状 态。如执行体有一指向线 程对象的指针,可将线程 对象重新初始化
创建和初始化 线程对象
初始化 备用 放入 就绪队列
选 择 抢 执行 先
重新 初始 化
文 文 下 下 上 换 换 切
就绪
的 入 栈 换 堆 核 内
抢先或 时间片结束
通过共享进行协作
通过通信进行协作
马洪兵,2009年春
21
进程的互斥与同步
进程间通信要解决的三个问题
1.
2. 3.
一个进程如何把信息传递给另一个进程 ——高级通信问题 保证对共享资源的访问不至于引起冲突 保证正确的操作顺序 ——互斥与同步问题
互斥与同步问题对于线程同样适用
马洪兵,2009年春
的 入 栈 换 堆 核 内
初始化 放入 就绪队列 备用
选 择 抢 执行 先
创建和初始化 线程对象
重新 初始 化
文 文 下 下 上 换 换 切
就绪 等待完成
抢先或 时间片结束
成 柄 完 句 待 象 等 对 待 等
运行
执行完成
终止
过渡
换出的 内核堆栈
等待
马洪兵,2009年春
11
Windows的线程
Windows线程的状态
初始化 备用
选 择 抢 执行 先
重新 初始 化
文 文 下 上 上 换 切 切
就绪
的 入 栈 换 堆 核 内
抢先或 时间片结束
成 柄 完 句 待 象 等 对 待 等
运行
执行完成
终止
过渡
换出的 内核堆栈
等待
等待完成
马洪兵,2009年春
10
Windows的线程
Windows线程的状态
备用状态(Standby): 已选择好处理器,正 等待上下文切换。系 统中每个处理器上只 能有一个处于备用状 态的线程
完 待
运行
执行完成
终止
等待完成
等
柄 句 象 对 待 等
成
过渡
换出的 内核堆栈
等待
马洪兵,2009年春
15
Windows的线程
Windows线程的状态
初始化状态(Initialized): 线程创建过程中的线程状 态
创建和初始化 线程对象
初始化 备用 放入 就绪队列
选 择 抢 执行 先
重新 初始 化
运行
执行完成
终止
过渡
换出的 内核堆栈
等待
马洪兵,2009年春
12
Windows的线程
Windows线程的状态
等待状态(Waiting): 线程等待某事件的发 生。等待结束时,根 据优先级进入运行、 就绪状态
创建和初始化 线程对象
初始化 放入 就绪队列 备用
选 择 抢 执行 先
重新 初始 化
文 文 下 上 换 切 切
23
进程的互斥与同步
操作顺序冲突 3个进程get、process和print协作完成事
务处理
get process print
磁带
Buf1
Buf2
马洪兵,2009年春
3
Windows的进程
Windows的进程由执行体进程对象
EPROCESS描述
kd> dt _EPROCESS +0x000 Pcb : +0x06c ProcessLock : +0x070 CreateTime : +0x078 ExitTime : +0x080 RundownProtect : +0x084 UniqueProcessId : +0x088 ActiveProcessLinks +0x090 QuotaUsage : +0x09c QuotaPeak : +0x0a8 CommitCharge : +0x0ac PeakVirtualSize : ...... _KPROCESS _EX_PUSH_LOCK _LARGE_INTEGER _LARGE_INTEGER _EX_RUNDOWN_REF Ptr32 Void : _LIST_ENTRY [3] Uint4B [3] Uint4B Uint4B Uint4B
文 文 下 下 上 换 切
就绪 等待完成
抢先或 时间片结束
运行
执行完成
终止
的 入 栈 换 堆 核 内
成 柄 完 句 待 象 等 对 待 等
过渡
换出的 内核堆栈
等待
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16
与Windows进程有关的API
CreateProcess()函数
用于创建新进程及其主线程,以执行指定的程序 终止一个进程和它的所有线程;它的终止操作是完 整的,包括关闭所有对象句柄、它的所有线程等 终止指定的进程和它的所有线程;它的终止操作是 不完整的(如:不向相关DLL通报关闭情况),通常只 用于异常情况下对进程的终止
马洪兵,2009年春
4
Windows的进程
在Windows中,PCB也称为内核进程块
KPROCESS,即内核进程对象
kd> dt _KPROCESS +0x000 Header : +0x010 ProfileListHead : +0x018 DirectoryTableBase +0x020 LdtDescriptor : +0x028 Int21Descriptor : +0x030 IopmOffset : +0x032 Iopl : +0x033 Unused : +0x034 ActiveProcessors : +0x038 KernelTime : ...... _DISPATCHER_HEADER _LIST_ENTRY : [2] Uint4B _KGDTENTRY _KIDTENTRY Uint2B UChar UChar Uint4B Uint4B