计算机操作系统(第四版)

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计算机操作系统(第四版)课后习题答案第二章

计算机操作系统(第四版)课后习题答案第二章

第二章1.什么是前趋图?为什么要引入前趋图?答:前趋图(PrecedenceGraph)是一个有向无循环图,记为DAG(DirectedAcyclicGraph),用于描述进程之间执行的前后关系。

2.画出下面四条诧句的前趋图:S1=a:=x+y;S2=b:=z+1;S3=c:=a-b;S4=w:=c+1;答:其前趋图为:3.4.5.6.a.未建立任何进程的程序,都不能作为一个独立的单位来运行。

7.试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志?a.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。

PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。

因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据),成为一个能独立运行的基本单位,一个能和其它进程并发执行的进程。

b.在进程的整个生命周期中,系统总是通过其PCB对进程进行控制,系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的,所以说,PCB是进程存在的唯一标志。

11.试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。

答:(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完成12.为什么要引入挂起状态?该状态有哪些性质?答:引入挂起状态处于五种不同的需要:终端用户需要,父进程需要,操作系统需要,对换需要和负荷调节需要。

处于挂起状态的进程不能接收处理机调度。

10.在3)。

17.在撤销一个进程时所要完成的主要工作是什么?答:(1)根据被终止进程标识符,从PCB集中检索出进程PCB,读出该进程状态。

(2)若被终止进程处于执行状态,立即终止该进程的执行,臵调度标志真,指示该进程被终止后重新调度。

(3)若该进程还有子进程,应将所有子孙进程终止,以防它们成为不可控进程。

(4)将被终止进程拥有的全部资源,归还给父进程,或归还给系统。

2024版计算机操作系统第四版ppt课件

2024版计算机操作系统第四版ppt课件

分布式处理系统的应用
如云计算、大数据处理等。
分布式文件系统与数据库系统
分布式文件系统的基本概念
01
将文件分布在多个计算机节点上,通过网络进行访问和
管理。
分布式数据库系统的基本概念
02
将数据库分布在多个计算机节点上,通过网络进行访问
和管理,同时保持数据的一致性和完整性。
分布式文件系统和数据库系统的关键技术
文件共享是指多个用户或进程可以同时访问和使用同一文件。
文件保护
文件保护是指操作系统采取一定的措施,防止文件被非法访问、修 改或破坏。
共享与保护的实现方法
操作系统可以通过访问控制列表(ACL)、权限位和加密等机制来 实现文件的共享和保护。
文件操作及实现方法
文件操作
文件操作包括文件的创建、打开、读/写、定位和关闭等。
调度算法的性能评价指标
包括系统吞吐量、处理机利用率、周转时间、响应时间等。
典型的多处理机调度算法
如最短作业优先算法、最高响应比优先算法等。
分布式处理系统的特点与分类
分布式处理系统的特点
自治性、并发性、资源共享、透 明性等。
分布式处理系统的分类
根据系统中计算机的类型和互连 方式,可分为同构型分布式系统 和异构型分布式系统。
并行处理系统的基本结构 包括多个处理单元、互连网络、存储器等部件,通过相互 协作完成并行任务。
并行处理系统的分类 根据处理单元的数量和互连方式,可分为共享内存系统和 分布式内存系统。
多处理机调度算法及性能评价
多处理机调度算法的种类
包括静态调度算法和动态调度算法,其中动态调度算法又可分为集中式调度和分布式调度。
进程调度算法的实现需要考虑系统 效率、公平性和实时性等因素。

计算机操作系统第四版

计算机操作系统第四版

计算机操作系统第四版计算机操作系统是计算机科学中关注的重要领域之一。

操作系统是管理计算机系统硬件和软件资源的核心程序,它对计算机的运行、管理、维护和安全都扮演着至关重要的角色。

本文将介绍计算机操作系统第四版的概述和重点内容。

一、操作系统的定义操作系统是计算机系统中最基本的软件,它负责管理计算机系统的硬件和软件资源。

操作系统由内核和外壳两部分组成,内核是操作系统的核心部分,负责管理并控制系统硬件设备和资源的访问,而外壳则是操作系统提供给用户的各种接口、命令、程序和应用的集合。

操作系统的功能主要包括:管理系统资源,处理进程和线程,提供系统服务,实现文件管理、内存管理和存储管理功能,保障系统安全和稳定性。

二、计算机操作系统第四版的概述《计算机操作系统 - 第四版》是由美国加州大学伯克利分校的Andew S. Tanenbaum和荷兰阿姆斯特丹自由大学的Herbert Bos合作编写的一部经典教材,它在计算机操作系统领域被公认为是标志性著作之一。

该书于2014年第三次出版,对最新的操作系统技术和发展趋势进行了全面的梳理和介绍。

该书的主要内容涵盖了现代操作系统的体系结构、进程管理、内存管理、文件系统、磁盘管理、网络通信、安全等领域,同时涵盖了许多新兴技术和热门话题,如多核处理器、云计算、虚拟化等。

该书在全球范围内广泛应用于计算机科学和工程专业的教育和研究之中。

三、操作系统的体系结构在计算机操作系统中,体系结构是操作系统的核心部分,它决定了操作系统管理所有资源的结构和组织方式、数据结构、算法等。

操作系统的体系结构可以分为单体式和微内核两类。

单体式操作系统采用单一核心结构,所有的系统调用都由内核执行。

微内核操作系统则将操作系统分为较小的内核和更高层的服务进程,通过定义标准接口实现它们之间的通信。

微内核的优点是极大地提高了整个系统的可靠性和安全性,缺点是执行效率较低。

另外,还有一种叫做混合式操作系统的体系结构,它的设计是将单体式和微内核两种体系结构结合起来,以获得两者的优点,并克服缺点。

计算机操作系统(第四版)

计算机操作系统(第四版)

教材目录
(注:目录排版从左到右列 )
教学资源
该教材有配套教材——《计算机操作系统(第四版)——学习指导与题解》。
教材特色
1、该教材结合中国国内研究生招生考试大纲的要求,基本覆盖了考试大纲的内容。 2、该教材结合操作系统发展的现状和前沿,增加了多处理机、多媒体、系统安全等方面的内容。 3、该教材内容与现代OS发展状况相关,引述了多处理机OS、网络OS、多媒体OS及系统安全性等方面内 容。
作者简介
梁红兵,杭州电子科技大学信息工程学院教师。 汤子瀛,杭州电子科技大学教授。
感谢观看
全书共分为12章,主要内容包括:操作系统引论,进程的描述与控制,处理机调度与死锁,存储器管理,虚 拟存储器,输入输出系统,文件管理,磁盘存储器的管理,操作系统接口,多处理机操作系统,多媒体操作系统, 保护和安全。
成书过程
修订过程
出版工作
《计算机操作系统(第四版)》是在2007年出版的《计算机操作系统(第三版)》教材基础上进行修订而成。 该教材在编写过程中,得到西安电子科技大学出版社责任编辑李惠萍老师的支持与帮助;王侃雅负责在资料的整 理、校对等工作。
2014年5月,《计算机操作系统(第四版)》由西安电子科技大学出版社出版。
内容简介
该教材对传统操作系统(OS)和现代操作系统均做了较为全面的介绍。全书共分12章:第一章为操作系统引 论,介绍了OS的发展、传统OS和现代OS的特征及功能;第二和第三章深入阐述了进程和线程管理、进程同步、处 理机调度和死锁;第四和第五章对连续和离散存储器管理方式及虚拟存储器进行了介绍;第六章自下而上地对 I/O系统的各个层次做了较为系统的阐述;第七和第八章介绍了文件系统和磁盘存储器管理;第九章对用户接口 以及接口的实现方法做了介绍;从第十章开始到第十二章是与OS发展现状紧密相关的内容。

计算机操作系统第四版

计算机操作系统第四版

计算机操作系统第四版计算机操作系统是一种管理计算机硬件和软件资源的系统软件,它是计算机系统中最基本的软件之一。

计算机操作系统第四版是一本经典的教材,它全面介绍了操作系统的原理、设计和实现。

1. 引言计算机操作系统是计算机系统的核心,它负责管理计算机的资源,为用户提供一个友好的界面。

第四版操作系统的出现,意味着操作系统领域的新发展和研究成果。

2. 操作系统概述在本章中,我们将介绍操作系统的概念、目标和功能。

操作系统的主要任务是管理硬件资源,包括处理器、内存、磁盘和输入输出设备等。

3. 进程管理进程是程序在执行过程中的一个实例,它是操作系统资源管理的基本单位。

本章将详细介绍进程的状态、创建和调度等相关内容。

4. 内存管理内存管理是操作系统中一个重要的任务。

本章将讨论内存的分配与管理、虚拟内存以及内存保护等内容。

5. 文件系统文件系统是操作系统中负责管理文件和目录的组织结构。

文件系统的设计决定了文件的组织方式和访问方式,我们将在本章中详细介绍文件系统的原理和实现。

6. 输入输出系统输入输出系统是操作系统与外部设备之间的接口,它负责管理输入输出的数据传输和控制。

本章将介绍输入输出设备的分类、驱动程序和设备控制器等相关内容。

7. 文件系统实现文件系统实现是操作系统中重要的组成部分。

本章将介绍文件系统的组织结构和实现算法,以及文件的存储和访问方法。

8. 网络操作系统网络操作系统是支持分布式计算的关键技术之一。

本章将主要介绍网络操作系统的基本概念、体系结构和通信原理。

9. 安全和保护安全和保护是操作系统设计中必须考虑的重要问题。

本章将讨论安全和保护的基本原理和方法,包括访问控制、身份验证等。

10. 操作系统性能操作系统性能是操作系统设计和优化的重要指标。

本章将介绍操作系统的性能评估和调优方法,以及提高操作系统性能的技术手段。

11. 操作系统的未来发展操作系统的未来发展方向包括分布式操作系统、实时操作系统等。

本章将探讨操作系统发展的趋势和未来的研究方向。

《计算机操作系统第四版》

《计算机操作系统第四版》
《ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ算机操作系统第四版》
目 录
• 操作系统概述 • 进程管理 • 内存管理 • 文件系统 • 设备管理 • 现代操作系统的新技术
01
操作系统概述
操作系统的定义和作用
定义:操作系统是一组控制和管理计算机 软硬件资源、提供用户界面以及为应用程 序提供支持的系统软件。
为应用程序提供支持,使应用程序能够更 好地运行。
内存保护技术
界限寄存器
01
通过设置界限寄存器来保护内存,确保程序不会访问到不属于
它的内存区域。
基址寄存器和限长寄存器
02
通过基址寄存器和限长寄存器来限定程序可以访问的内存范围,
防止越界访问。
保护键
03
通过设置保护键来对内存进行保护,只有拥有相应权限的程序
才能访问对应的内存区域。
虚拟内存技术
请求分页 将程序的逻辑地址空间划分为大小相等的页面,当需要访 问某个页面时,会向系统发出请求并将该页面调入内存。
感谢观看
05
设备管理
设备管理的目标和功能
目标
方便性、并行性、均衡性、独立性
功能
设备控制、设备分配、设备处理、缓冲区管理
I/O控制方式
程序I/O方式
CPU和I/O设备串行工作,CPU在I/O 操作期间处于忙等状态
中断驱动I/O方式
CPU和I/O设备并行工作,CPU在I/O 操作期间可执行其他任务
DMA I/O方式
提供文件共享、打印服务、电 子邮件等网络服务,满足用户
需求。
云计算资源管理
对云计算环境中的计算、存储 和网络资源进行统一管理和调
度。
虚拟化技术
通过虚拟化技术实现硬件资源 的抽象和复用,提高资源利用

计算机操作系统(第四版)课后习题答案(完整版)

计算机操作系统(第四版)课后习题答案(完整版)

计算机操作系统(第四版)课后习题答案(完整版)第⼀章1.设计现代OS的主要⽬标是什么?答:(1)有效性(2)⽅便性(3)可扩充性(4)开放性2.OS的作⽤可表现在哪⼏个⽅⾯?答:(1)OS作为⽤户与计算机硬件系统之间的接⼝(2)OS作为计算机系统资源的管理者(3)OS实现了对计算机资源的抽象3.为什么说OS实现了对计算机资源的抽象?答:OS⾸先在裸机上覆盖⼀层I/O设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第⼀层次抽象;在第⼀层软件上再覆盖⽂件管理软件,实现了对硬件资源操作的第⼆层次抽象。

OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。

4.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动⼒是什么?答:主要动⼒来源于四个⽅⾯的社会需求与技术发展:(1)不断提⾼计算机资源的利⽤率;(2)⽅便⽤户;(3)器件的不断更新换代;(4)计算机体系结构的不断发展。

5.何谓脱机I/O和联机I/O?答:脱机I/O 是指事先将装有⽤户程序和数据的纸带或卡⽚装⼊纸带输⼊机或卡⽚机,在外围机的控制下,把纸带或卡⽚上的数据或程序输⼊到磁带上。

该⽅式下的输⼊输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进⾏的。

⽽联机I/O⽅式是指程序和数据的输⼊输出都是在主机的直接控制下进⾏的。

6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动⼒是什么?答:推动分时系统形成和发展的主要动⼒是更好地满⾜⽤户的需要。

主要表现在:CPU 的分时使⽤缩短了作业的平均周转时间;⼈机交互能⼒使⽤户能直接控制⾃⼰的作业;主机的共享使多⽤户能同时使⽤同⼀台计算机,独⽴地处理⾃⼰的作业。

7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当⽤户在⾃⼰的终端上键⼊命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在⽤户能接受的时延内将结果返回给⽤户。

解决⽅法:针对及时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收⽤户从各个终端上输⼊的数据;为每个终端配置缓冲区,暂存⽤户键⼊的命令或数据。

(完整版)计算机操作系统(第四版)课后习题答案第三章

(完整版)计算机操作系统(第四版)课后习题答案第三章

第三章处理机调度与死锁1,高级调度与低级调度的主要任务是什么?为什么要引入中级调度?【解】(1)高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存,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。

(2)低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机,然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。

(3)引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。

为此,应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间,而将它们调至外存上去等待,称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。

当这些进程重又具备运行条件,且内存又稍有空闲时,由中级调度决定,将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新调入内存,并修改其状态为就绪状态,挂在就绪队列上,等待进程调度。

3、何谓作业、作业步和作业流?【解】作业包含通常的程序和数据,还配有作业说明书。

系统根据该说明书对程序的运行进行控制。

批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。

作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。

作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流;在操作系统的控制下,逐个作业进程处理,于是形成了处理作业流。

4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB?其中包含了哪些内容?【解】每当作业进入系统时,系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB,根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。

JCB 包含的内容通常有:1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型(CPU 繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型)5)作业状态6)调度信息(优先级、作业已运行)7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等5.在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业?【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数,取决于多道程序度。

计算机操作系统(第四版)课后习题答案第三章

计算机操作系统(第四版)课后习题答案第三章

第三章处理机调度‎与死锁1,高级调度与‎低级调度的‎主要任务是‎什么?为什么要引‎入中级调度‎?【解】(1)高级调度主‎要任务是用‎于决定把外‎存上处于后‎备队列中的‎那些作业调‎入内存,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。

(2)低级调度主‎要任务是决‎定就绪队列‎中的哪个进‎程将获得处‎理机,然后由分派‎程序执行把‎处理机分配‎给该进程的‎操作。

(3)引入中级调‎度的主要目‎的是为了提‎高内存的利‎用率和系统‎吞吐量。

为此,应使那些暂‎时不能运行‎的进程不再‎占用宝贵的‎内存空间,而将它们调‎至外存上去‎等待,称此时的进‎程状态为就‎绪驻外存状‎态或挂起状‎态。

当这些进程‎重又具备运‎行条件,且内存又稍‎有空闲时,由中级调度‎决定,将外存上的‎那些重又具‎备运行条件‎的就绪进程‎重新调入内‎存,并修改其状‎态为就绪状‎态,挂在就绪队‎列上,等待进程调‎度。

3、何谓作业、作业步和作‎业流?【解】作业包含通‎常的程序和‎数据,还配有作业‎说明书。

系统根据该‎说明书对程‎序的运行进‎行控制。

批处理系统‎中是以作业‎为基本单位‎从外存调入‎内存。

作业步是指‎每个作业运‎行期间都必‎须经过若干‎个相对独立‎相互关联的‎顺序加工的‎步骤。

作业流是指‎若干个作业‎进入系统后‎依次存放在‎外存上形成‎的输入作业‎流;在操作系统‎的控制下,逐个作业进‎程处理,于是形成了‎处理作业流‎。

4、在什么情冴‎下需要使用‎作业控制块‎J CB?其中包含了‎哪些内容?【解】每当作业进‎入系统时,系统便为每‎个作业建立‎一个作业控‎制块JCB‎,根据作业类‎型将它插入‎到相应的后‎备队列中。

JCB 包含的内容‎通常有:1) 作业标识2‎)用户名称3‎)用户账户4‎)作业类型(CPU繁忙‎型、I/O芳名型、批量型、终端型)5)作业状态6‎)调度信息(优先级、作业已运行‎)7)资源要求8‎)进入系统时‎间9) 开始处理时‎间10) 作业完成时‎间11) 作业退出时‎间12) 资源使用情‎况等5.在作业调度‎中应如何确‎定接纳多少‎个作业和接‎纳哪些作业‎?【解】作业调度每‎次接纳进入‎内存的作业‎数,取决于多道‎程序度。

计算机操作系统第四版教案

计算机操作系统第四版教案
(1) 用户独占全机,即一台计算机的全部资源由上机用 户所独占。
(2) CPU等待人工操作。当用户进行装带(卡)、卸带(卡) 等人工操作时,CPU及内存等资源是空闲的。
整理课件 13
第一章 操作系统引论
2. 脱机输入/输出(Off-Line I/O)方式 为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛 盾,20世纪50年代末出现了脱机I/O技术。该技术是事先将 装有用户程序和数据的纸带装入纸带输入机,在一台外围机 的控制下,把纸带(卡片)上的数据(程序)输入到磁带上。当 CPU需要这些程序和数据时,再从磁带上高速地调入内存。
整理课件 9
第一章 操作系统引论
图1-2 I/O软件隐藏了I/O操作实现的细节
整理课件 10
第一章 操作系统引论
1.1.3 推动操作系统发展的主要动力 1.不断提高计算机资源利用率 2. 方便用户 3. 器件的不断更新换代 4. 计算机体系结构的不断发展 5. 不断提出新的应用需求
整理课件 11
整理课件
2
第一章 操作系统引论
第一章 操作系统引论
1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基本特性 1.4 操作系统的主要功能 1.5 OS结构设计 习题
整理课件 3
第一章 操作系统引论
1.1 操作系统的目标和作用
操作系统的目标与应用环境有关。例如在查询系统中所 用的OS,希望能提供良好的人—机交互性;对于应用于工 业控制、武器控制以及多媒体环境下的OS,要求其具有实 时性;而对于微机上配置的OS,则更看重的是其使用的方 便性。
(1) 人—机交互。 (2) 共享主机。
整理课件 26
第一Байду номын сангаас 操作系统引论

计算机操作系统第四版试题及答案

计算机操作系统第四版试题及答案

1.独占设备:
2.文件控制块:
3.动态重定位:
4.对换技术:
6. 记录:
[键入文字]
5
三、判断改错题(判断正误,并改正错误,每小题 2 分,共 20 分)
1.实现虚拟存储器的关键技术是提供快速有效的自动地址变换的硬件机构和相应的软
件算法。
()
2、磁盘是共享设备,所以允许多个进程同时在存储空间中进行访问。
计算机操作系统测试(一)
一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,只有一个是正确的,将其号码写在题干的括
号中。每小题 2 分,共 20 分)
1、 文件系统的主要组成部分是( )
A、文件控制块及文件
B、I/O 文件及块设备文件
C、系统文件及用户文件
D、文件及管理文件的软件
2、 实现进程互斥可采用的方法( )
A、中断
B、查询
C、开锁和关锁
D、按键处理
3、某页式管理系统中,地址寄存器的低 9 位表示页内地址,则页面大小为( )
A、1024 字节 B、512 字节 C、1024K
D、512K
4、串联文件适合于( )存取
A、直接
B、顺序
C、索引
D、随机
5、进程的同步与互斥是由于程序的( )引起的
A、顺序执行 B、长短不同 C、信号量
10、(√)
四、简答 1、答:死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局,若无外力作用,这些进程将 永远不能再向前推进。产生死锁的原因可归结为两点:
(1) 争资源。 (2) 进程推进顺序非法。 在具备下述四个必要条件时,就会产生死锁。 (3) 互斥条件 (4) 请求和保持条件 (5) 不剥夺条件 (6) 环路等待条件 2、什么是多道程序技术,它带来了什么好处? 答:多道程序技术即是指在内存中存放多道作业,运行结束或出错,自动调度内存中 另一道作业运行。多道程序主要优点如下: (1)资源利用率高。由于内存中装入了多道程序,使它们共享资源,保持系统资 源处于忙碌状态,从而使各种资源得以充分利用。 (2)系统吞吐量大。由于 CPU 和其它系统资源保持“忙碌”状态,而且仅当作业 完成或运行不下去时才切换,系统开销小,所以吞吐量大。 3、答:有结构文件可分为以下三类,分别是: (1)顺序文件。它是指由一系列记录,按某种顺序排列所形成的文件。 (2)索引文件。当记录为可变长度时,通常为之建立一张索引表,并为每个记录 设置一表项,以加速对记录的检索速度。 (3)索引顺序文件。这是上述两种文件方式的结合,它为文件建立一张索引表,

计算机操作系统(第四版)

计算机操作系统(第四版)

计算机操作系统(第四版)计算机操作系统(第四版)计算机操作系统是现代计算机科学的重要组成部分,它负责管理和协调计算机硬件和软件资源,提供用户和应用程序与计算机之间的接口和交互。

《计算机操作系统(第四版)》是一本经典的教材,本文将对该教材进行简要介绍,并分析其中的一些关键概念和技术。

第一部分:操作系统概述在第一部分,教材详细介绍了操作系统的定义、作用和演化历史。

操作系统是计算机系统中的核心软件,它负责管理计算机的资源,包括处理器、存储器、设备和文件等。

同时,操作系统为用户和应用程序提供了一个抽象层,通过命令和界面使得用户可以方便地与计算机交互。

在这一部分中,教材还介绍了各种操作系统的发展历程,从最早的批处理系统到现代的分时操作系统和分布式操作系统,展示了操作系统的发展脉络。

第二部分:进程管理进程管理是操作系统的核心功能之一。

在第二部分,教材详细介绍了进程的概念、状态转换以及调度算法。

进程可以看作是程序的执行实例,它拥有自己的执行状态、代码和数据等。

教材通过引入进程控制块和进程调度算法,介绍了操作系统如何管理和调度进程的执行,实现计算机系统中进程的并发和并行处理。

第三部分:存储器管理存储器管理是操作系统另一个重要的功能模块。

在第三部分,教材详细介绍了内存管理和虚拟内存的概念与技术。

内存管理负责为各个进程分配内存空间,并进行地址映射和保护;而虚拟内存则通过将部分进程的内存映射到磁盘上,有效地扩展了实际内存空间的大小。

教材深入浅出地介绍了页表、页面置换算法等关键概念和技术,使读者能够更好地理解和应用存储器管理的原理和方法。

第四部分:文件系统文件系统是操作系统中负责管理文件和文件存储的模块。

在第四部分,教材详细介绍了文件的组织、访问和保护。

文件系统提供了一个统一的接口和抽象,使得用户和应用程序可以方便地访问和处理文件。

教材介绍了文件系统的层次结构、目录结构和文件操作等关键概念和技术,帮助读者深入理解文件系统的设计和实现。

计算机操作系统(第4版)课件:多媒体操作系统

计算机操作系统(第4版)课件:多媒体操作系统
方法显示在屏幕上,从屏幕顶部开始逐行地向下扫描,直到 最底部,由此形成一幅图像,称为一帧。水平扫描线所能分 辨出的点数称为水平分辨率,一帧中垂直扫描的行数称为垂 直分辨率。
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多媒体ห้องสมุดไป่ตู้作系统
1) 彩色电视的制式 电视信号的标准也称为制式。目前世界上主要有三种制 式: (1) NTSC制式 (2) PAL制式 (3) SECAM制式
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多媒体操作系统
11.2.1 音频信号 1. 模拟音频和数字音频 (1) 模拟音频。 (2) 数字音频。 ① 采样。 ② 量化。 ③ 编码。
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多媒体操作系统
2. 数字音频文件类型 数字音频文件格式有多种: ① WAV文件 ② MIDI文件 ③ MPEG音频文件(MP3) ④ APE文件
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多媒体操作系统
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多媒体操作系统
3. 视频卡(video card) 视频卡又称显示卡,用于处理视频信号。它除了用于对 视频信号进行采集外,还可对所采集的信息进行编辑、特技 处理,进而形成十分精美的画面。对于多媒体的应用,一般 要求视频卡能提供800×600、1024×768、1280×1024或更 高像素的分辨率,这样才有可能很好地观看高清晰电视和数 字电影。
体感觉器官或观测仪器的感知所形成的以文本、数字、事件 或图像等形式保存的原始记录。数据与数据之间没有建立任 何联系或关系,呈分散和孤立的特性。数据必须经过加工处 理才能形成信息。
3
多媒体操作系统
2. 媒体的分类 一般地,媒体可分为以下六类: (1) 感觉媒体 (2) 表示媒体 (3) 呈现媒体 (4) 存储媒体 (5) 传输媒体 (6) 交换媒体
33
多媒体操作系统
2) GIF文件格式 GIF(Graphics Interchange Format)是采用无损压缩方法所 产生的一种高压缩比的彩色图像文件。为了减少对网络频带 的要求,采用了隔行扫描方式。该格式被广泛应用于Internet 上的大量彩色动画。

计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版

计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版

第一章1.设计现代OS 的主要目标是什么?答:(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性2.OS 的作用可表现在哪几个方面?答:(1)OS 作为用户与计算机硬件系统之间的接口(2))OS 作为计算机系统资源的管理者(3))OS 实现了对计算机资源的抽象3.为什么说OS 实现了对计算机资源的抽象?答:OS 首先在裸机上覆盖一层I/O 设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。

OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。

4.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么?答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展:(1 )不断提高计算机资源的利用率;(2 )方便用户;(3 )器件的不断更新换代;(4 )计算机体系结构的不断发展。

5.何谓脱机I/O 和联机I/O ?答:脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。

该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的。

而联机I/O 方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。

6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。

主要表现在:CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。

7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在用户能接受的时延内将结果返回给用户。

解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配置缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。

(完整版)计算机操作系统(第四版)课后习题答案第三章

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第三章处理机调度与死锁1,高级调度与低级调度的主要任务是什么?为什么要引入中级调度?【解】(1)高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存,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。

(2)低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机,然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。

(3)引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。

为此,应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间,而将它们调至外存上去等待,称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。

当这些进程重又具备运行条件,且内存又稍有空闲时,由中级调度决定,将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新调入内存,并修改其状态为就绪状态,挂在就绪队列上,等待进程调度。

3、何谓作业、作业步和作业流?【解】作业包含通常的程序和数据,还配有作业说明书。

系统根据该说明书对程序的运行进行控制。

批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。

作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。

作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流;在操作系统的控制下,逐个作业进程处理,于是形成了处理作业流。

4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB?其中包含了哪些内容?【解】每当作业进入系统时,系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB,根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。

JCB 包含的内容通常有:1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型(CPU 繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型)5)作业状态6)调度信息(优先级、作业已运行)7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等5.在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业?【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数,取决于多道程序度。

计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版

计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版

计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版计算机操作系统是计算机科学领域的重要基础知识,它掌握着计算机系统的核心功能和运行原理。

汤小丹编写的《计算机操作系统》第四版是该领域的一本经典教材,它全面而深入地介绍了操作系统的各个方面。

本文将对该教材进行全面概述,从内容结构、特点以及与其他版本的比较等方面进行分析。

一、内容结构《计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版》的内容结构紧密,逻辑严谨,主要分为以下几个部分:1. 引言:本部分介绍了操作系统的概念、功能和历史背景,并简要介绍了后续各章节的内容。

2. 进程管理:这一部分详细介绍了进程的概念、进程的状态转换、进程调度等内容。

此外,还包含了进程同步与互斥、死锁及其预防等重要主题。

3. 存储管理:该部分介绍了存储器的层次和地址转换机制,详细讲解了虚拟存储器、内存分配与回收等关键技术。

4. 文件系统:这一部分主要介绍了文件的概念、文件系统的管理和存储组织策略等内容。

同时,还涵盖了文件系统的性能优化和安全性保护等关键问题。

5. 输入输出系统:该章节详细介绍了输入输出设备的概念、I/O操作的特点以及各种I/O控制技术。

此外,还包含了磁盘调度算法、缓存技术等内容。

6. 系统结构与分布式系统:这部分主要介绍了计算机系统的层次结构和组成,以及分布式系统的基本概念和相关技术。

7. 死锁:这一章节进一步深入讲解了死锁的概念、分类以及解决死锁问题的算法。

8. 发展动态:本部分介绍了操作系统的最新发展动态和研究前沿,对未来可能出现的新技术和新方向进行了展望。

以上为《计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版》的主要内容结构,每个章节都涵盖了相关知识点和实践案例,为读者提供了全面的学习资源。

二、特点与优势1. 全面性:该教材从进程管理、存储管理、文件系统、输入输出系统、系统结构与分布式系统等多个角度对操作系统进行全面介绍,使读者能够全面了解和掌握操作系统的各个方面。

计算机操作系统(第四版)课后习题答案第二章

计算机操作系统(第四版)课后习题答案第二章

第二章1. 什么是前趋图为什么要引入前趋图答:前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图,记为DAG(Directed Acyclic Graph),用于描述进程之间执行的前后关系。

2. 画出下面四条诧句的前趋图:S1=a:=x+y;S2=b:=z+1;S3=c:=a-b;S4=w:=c+1;答:其前趋图为:3. 为什么程序并发执行会产生间断性特征程序在并发执行时,由于它们共享系统资源,以及为完成同一项任务而相互合作,致使在这些并发执行的进程之间,形成了相互制约的关系,从而也就使得进程在执行期间出现间断性。

4. 程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性因为程序并发执行时,是多个程序共享系统中的各种资源,因而这些资源的状态是由多个程序来改变,致使程序的运行失去了封闭性。

而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。

5. 在操作系统中为什么要引入进程概念它会产生什么样的影响为了使程序在多道程序环境下能并发执行,并能对并发执行的程序加以控制和描述,从而在操作系统中引入了进程概念。

影响: 使程序的并发执行得以实行。

6. 试从动态性,并发性和独立性上比较进程和程序a. 动态性是进程最基本的特性,可表现为由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停执行,以及由撤销而消亡,因而进程由一定的生命期;而程序只是一组有序指令的集合,是静态实体。

b. 并发性是进程的重要特征,同时也是OS的重要特征。

引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行,而程序本身是不能并发执行的。

c. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。

而对于未建立任何进程的程序,都不能作为一个独立的单位来运行。

7. 试说明PCB的作用为什么说PCB是进程存在的唯一标志a. 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。

PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。

计算机操作系统第四版课件

计算机操作系统第四版课件

计算机操作系统第四版课件contents •计算机操作系统概述•进程管理•内存管理•文件系统•设备管理•操作系统安全与保护目录01计算机操作系统概述存储器管理处理机管理程控制、进程同步、进程通信和定义设备管理设备,包括设备驱动、设备无关性、缓冲管理和虚拟设备等。

文件管理早期操作系统批处理系统分时系统030201实时系统系统能及时响应外部事件的请求,在规定的时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时任务协调一致地运行。

网络操作系统和分布式操作系统网络操作系统是基于计算机网络的,是在各种计算机操作系统上按网络体系结构协议标准开发的软件,包括网络管理、通信、安全、资源共享和各种网络应用;分布式操作系统是管理分布式系统资源的软件,它负责分布式系统中全部软、硬件资源的分配与调度,保证系统高效、可靠地运行,并提供各种系统服务。

计算机硬件与软件的关系硬件是计算机系统的物质基础,软件是计算机系统的灵魂。

没有软件的计算机被称为“裸机”,裸机是无法工作的。

硬件和软件相互依存,缺一不可。

硬件和软件协同发展,共同推动计算机技术的进步。

随着半导体技术、集成电路技术和微处理器技术的发展,计算机硬件的性能不断提高,成本不断降低,使得计算机软件的开发和应用得以广泛普及。

同时,软件技术的不断发展也促进了硬件技术的不断进步,例如操作系统的发展推动了计算机体系结构的变革,数据库技术的发展促进了存储技术的进步等。

02进程管理进程的概念与特性010203进程的状态与转换进程的状态就绪状态、执行状态、阻塞状态。

进程的状态转换就绪->执行、执行->阻塞、阻塞->就绪。

进程状态转换的原因时间片到、等待事件发生、资源分配等。

进程控制块PCB PCB包含的信息PCB的作用1 2 3进程同步进程通信实现进程同步与通信的机制进程同步与通信03内存管理位于CPU 内部,速度最快,容量最小,用于存放指令和数据。

寄存器高速缓存(Cache )主存(内存)磁盘(外存)位于CPU 和主存之间,速度较快,容量较小,用于存放CPU 近期可能用到的数据和指令。

操作系统(第四版)期末复习总结

操作系统(第四版)期末复习总结

操作系统(第四版)期末复习总结第一章操作系统引论1、操作系统是什么?操作系统为用户完成所有“硬件相关,应用无关“的工作,以给用户方便、高效、安全的使用环境1.1、定义:操作系统是一个大型的程序系统,它负责计算机的全部软、硬件资源的分配、调度工作,控制并协调多个任务的活动,实现信息的存取和保护。

它提供用户接口,使用户获得良好的工作环境。

1.2、目标(1)、方便性:配置OS后计算机系统更容易使用(2)、有效性:改善资源利用率;提高系统吞吐量(3)、可扩充性:OSde结构(如层次化的结构:无结构发展->模快化结构->层次化结构->微内核结构)(4)、开放性:OS遵循世界标准范围。

1.3、作用:(1)、OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口(API/CUI/GUI)即:OS处于用户与计算机硬件系统之间,用户通过OS来使用计算机系统。

(2)、OS是计算机系统资源的管理者(处理机、存储器、I/O设备、文件)处理机管理是用于分配和控制处理机存储器管理是负责内存的分配与回收I/O设备管理是负责I/O设备的分配(回收)与操纵文件管理是用于实现文件的存取、共享和保护(3)、OS实现了对计算机资源的抽象(OS是扩充机/虚拟机)2、操作系统的发展过程2.1、未配置操作系统的计算机系统(40年代手工操作阶段)(1)、人工操作方式:用户独占全机,资源空闲浪费。

缺点:手工装卸、人工判断、手工修改与调试内存指令等造成CPU空闲;提前完成造成剩余预约时间内的CPU完全空闲;I/O设备的慢速与CPU的速度不匹配造成的CPU空闲等待时间(2)、脱机输入输出(Off-Line I/O)方式。

优点:减少了CPU的空闲时间提高了I/O速度2.2、单道批处理系统(50年代)(1)、解决问题:单道批处理系统是在解决人机矛盾和CPU与I/O设备速度不匹配矛盾的过程中形成的。

批处理系统旨在提高系统资源的利用率和系统的吞吐量。

(但单道批处理系统仍不能充分利用资源,故现在已很少用)单道批处理分为:联机批处理、脱机批处理联机批处理:CPU直接控制作业输入输出脱机批处理:由外围机控制作业输入输出(2)、缺点:系统资源利用率低(因为内存中只存在一道程序,I/O请求成功前CPU都处于空闲状态)(3)、特征自动性。

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第三章处理机调度与死锁1,高级调度与低级调度的主要任务是什么?为什么要引入中级调度?【解】(1)高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存,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。

(2)低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机,然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。

(3)引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。

为此,应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间,而将它们调至外存上去等待,称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。

当这些进程重又具备运行条件,且内存又稍有空闲时,由中级调度决定,将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新调入内存,并修改其状态为就绪状态,挂在就绪队列上,等待进程调度。

3、何谓作业、作业步和作业流?【解】作业包含通常的程序和数据,还配有作业说明书。

系统根据该说明书对程序的运行进行控制。

批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。

作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。

作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流;在操作系统的控制下,逐个作业进程处理,于是形成了处理作业流。

4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB?其中包含了哪些内容?【解】每当作业进入系统时,系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB,根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。

JCB 包含的内容通常有:1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型(CPU繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型)5)作业状态6)调度信息(优先级、作业已运行)7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等5.在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业?【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数,取决于多道程序度。

应将哪些作业从外存调入内存,取决于采用的调度算法。

最简单的是先来服务调度算法,较常用的是短作业优先调度算法和基于作业优先级的调度算法。

7.试说明低级调度的主要功能。

【解】(1)保存处理机的现场信息(2)按某种算法选取进程(3)把处理机分配给进程。

8、在抢占调度方式中,抢占的原则是什么?【解】剥夺原则有:(1)时间片原则各进程按时间片运行,当一个时间片用完后,便停止该进程的执行而重新进行调度。

这种原则适用于分时系统、大多数实时系统,以及要求较高的批处理系统。

(2)优先权原则通常是对一些重要的和紧急的作业赋予较高的优先权。

当这种作业到达时,如果其优先权比正在执行进程的优先权高,便停止正在执行的进程,将处理机分配给优先权高的进程,使之执行。

(3)短作业(进程)优先原则当新到达的作业(进程)比正在执行的作业(进程)明显地短时,将剥夺长作业(进程)的执行,将处理机分配给短作业(进程),使之优先执行。

9、选择调度方式和调度算法时,应遵循的准则是什么?【解】应遵循的准则有(1)面向用户的准则:周转时间短,响应时间快,截止时间的保证,优先权准则。

(2)面向系统的准则:系统吞吐量高,处理机利用率好,各类资源的平衡利用。

10、在批处理系统、分时系统和实时系统中,各采用哪几种进程(作业)调度算法?【解】批处理系统:FCFS算法、最小优先数优先算法、抢占式最小优先数优先算法2 分时系统:可剥夺调度、轮转调度实时系统:时间片轮转调度算法、非抢占优先权调度算法、基于时钟中断抢占的优先权调度算法、立即抢占的优先权调度。

11、何谓静态和动态优先权?确定静态优先权的依据是什么?【解】静态优先权是在创建进程时确定的,且在进程的整个运行期间保持不变。

动态优先权是指,在创建进程时所赋予的优先权,是可以随进程的推进或随其等待时间的增加而改变的,以便获得更好的调度性能。

确定静态优先权的依据是:(1)进程类型,通常系统进程的优先权高于一般用户进程的优先权。

(2)进程对资源的需要。

(3)用户要求,用户进程的紧迫程度及用户所付费用的多少来确定优先权的。

12、试比较FCFS和SPF两种进程调度算法。

【解】FCFS算法按照作业提交或进程变为就绪状态的先后次序,分派CPU。

当前作业或进程占有CPU,直到执行完或阻塞,才让出CPU。

在作业或进程唤醒后,并不立即恢复执行,通常等到当前作业或进程让出CPU。

FCFS比较有利于长作业,而不利于短作业;有利于CPU繁忙的作业,而不利于I/O繁忙的作业。

SPF有利于短进程调度,是从就绪队列中选出一估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机时,再重新调度。

比FCFS改善了平均周转时间和平均带权周转时间,缩短了作业的等待时间,提高了系统的吞吐量。

但SPF有其不容忽视的缺点:该算法对长作业不利;完全未考虑作业的紧迫程度,因而不能保证紧迫性作业(进程)会被及时处理;用户可能会有意无意地干扰作业的运行时间,致使该算法不一定能真正做到短作业优先调度。

13、在时间片轮转法中,应如何确定时间片的大小?【解】时间片应略大于一次典型的交互需要的时间。

一般应考虑三个因素:系统对相应时间的要求、就绪队列中进程的数目和系统的处理能力。

14、通过一个例子来说明通常的优先级调度算法不能适用于实时系统?【解】实时系统的调度算法很多,主要是基于任务的开始截止时间和任务紧急/松弛程度的任务优先级调度算法,通常的优先级调度算法不能满足实时系统的调度实时性要求而不适用。

15、为什么说多级反馈队列调度算法能较好地满足各方面用户的需要?【解】(1)对于终端型用户来说,他们提交的大多属于较小的交互型作业,系统只要能使这些作业(进程)在第一队列所规定的时间片内完成,便可使终端型作业用户都感到满意。

(2)对短批处理作业用户来说,在第一队列中执行一个时间片或至多只需在第二队列和第三队列中各执行一个时间片即可完成。

(3)对长批处理作业用户来说,只要将作业依次在第1,2,……,n 个队列中运行,然后再按轮转方式运行,用户不必担心其作业长期得不到处理。

16、19、为什么在实时系统中,要求系统(尤其是CPU)具有较强的处理能力?【解】在实时系统中都存在着若干个实时进程或任务,它们用来反应或控制某个(些)外部事件,往往带有某种程度的紧迫性,因而对实时系统中的调度提出了某些特殊要求。

若处理机的处理能力不够强,则有可能因处理机忙不过来而使某些实时任务不能得到及时处理,从而导致发生难以预料的后果。

20、按调度方式可将实时调度算法分为哪几种?【解】按调度方式可将实时调度算法分为两大类四小类:(1)非抢占式调度算法:①非抢占式轮转调度算法;②非抢占式优先调度算法;(2)抢占式调度算法:①基于时钟中断的抢占式优先权调度算法;②立即抢占的优先权调度算法。

21、什么是最早截止时间优先调度算法?举例说明之。

【解】在系统中保持一个实时任务就绪队列,该队列按各任务截止时间的早晚排序,截止时间愈早的优先级愈高,在队列中排列愈靠前,调度程序在选择任务时,总是选择就绪队列中的第一个任务,为之分配处理机,使之投入运行。

例:四个非周期任务,它们先后到达。

系统首先调度任务1执行,在任务1执行期间,任务2、3又先后到达。

由于任务3的开始截止时间早于任务2,系统在任务1后将调度任务3执行。

在此期间又到达作业4,其开始截止时间仍是早于任务2的,在任务3执行完后,系统又调度任务4的执行,最后才调度任务2执行。

22、什么是最低松弛度优先调度算法?举例说明之。

【解】该算法是根据任务紧急(或松弛)的程度,来确定任务的优先级。

任务的紧急程度愈高,为该任务所赋予的优先级就愈高,以使之优先执行。

例如,一个任务在200 ms 时必须完成,而它本身所需的运行时间就有100 ms,因此,调度程序必须在100 ms 之前调度执行,该任务的紧急程度(松弛程度)为100 ms。

又如,另一任务在400 ms 时必须完成,它本身需要运行150 ms,则其松弛程度为250 ms。

27、何谓死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么?【解】所谓死锁,是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局,若无外力作用,这些进程都将永远不能再向前推进。

产生死锁的原因:(1)竞争资源,当系统中供多个进程所共享的资源,不足以同时满足它们的需要时,引起它们对资源的竞争而产生死锁;(2)进程推进顺序非法,进程在运行过程中,请求和释放资源的顺序不当,导致进程死锁。

产生死锁的必要条件:(1)互斥条件进程对所分配到的资源进行排他性使用。

如果此时还有其他进程请求该资源,请求者只能阻塞,直到占有该资源的进程释放该资源。

(2)请求和保持条件进程已经保持了至少一个资源,但又提出了新的资源要求,而该资源又已被其他进程占有,此时请求进程阻塞,但请求进程又对已经获得的其他资源保持不放。

(3)不剥夺条件进程已获得的资源,在未使用完之前,不能被剥夺,只能在使用完后由自己释放。

(4)环路等待条件在发生死锁时,必然存在一个进程——资源的环形链。

29、请详细说明可通过哪些途径预防死锁?【解】可以通过:(1)摒弃“请求和保持”条件,系统要求所有进程要一次性地申请在整个运行过程所需的全部资源。

如系统有足够的资源分配给进程,便一次性的把其所需要的所有资源分配给该进程。

这样,该进程在整个运行期间,便不会再提出资源要求,从而摒弃了请求条件。

但在分配时,只要有一种资源要求得不到满足,则即使是已有的其他资源,也全部不分配给该进程,而让该进程等待。

这样,由于等待期间的进程未占有任何资源,因而也摒弃了保持条件,从而可以避免发生死锁。

(2)摒弃“不剥夺”条件,进程是在需要资源时才提出请求,这样,一个已经保持了某些资源的进程,当它在提出新的资源要求而不能立即得到满足时,必须释放它已经保持的所有资源,待以后需要时再重新申请。

这意味着进程已经占有的资源,在运行过程中可能会暂时释放,也可认为是被剥夺了,从而摒弃了“不剥夺条件”。

(3)摒弃“环路等待”条件,系统将所有资源按类型进行线性排队,并赋予不同的序号。

所有进程对资源的请求必须严格按资源序号递增的次序提出,这样,在所形成的资源分配图中,不可能再出现环路,从而摒弃了“环路等待”条件。

30、在银行家算法的例子中,如果P0发出的请求向量由Request(0,2,0))改为Request(0,1,0),问系统可否将资源分配给它?【解】能。

request0(0,1,0)≤need0(7,4,3);request0(0,1,0)≤available(2,3,0); 系统暂时先假定可为P0分配资源,并修改有关数据,如下所示:allocation need availableA B C A B C A B CP0 0 2 0 7 3 3 2 2 0P1 3 0 2 0 2 0P2 3 0 2 6 0 0P3 2 1 1 0 1 1P4 0 0 2 4 3 1存在一个安全序列{P1,P3,P0,P2,P4},故系统是安全的,可以分配资源。

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