操作系统第三章

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《操作系统安全》第三章_windows系统安全要素

《操作系统安全》第三章_windows系统安全要素

3.1 Windows系統安全模型
• 影響Windows系統安全的要素有很多:安全模型,檔系 統,域和工作組,註冊表,進程和線程等等,其中 Windows系統安全模型是核心。
Windows系統安全模型
• Windows系統的安全性根植於Windows系統的核 心(Kernel)層,它為各層次提供一致的安全模型。 Windows系統安全模型是Windows系統中密不可 分的子系統,控制著Windows系統中對象的訪問(如 檔、記憶體、印表機等)。在Windows系統中,對象 實質上是指一系列資訊集合體,封裝了數據及處理過 程,使之成為一個可被廣泛引用的整體。當對象用於 網路環境時,稱之為資源;當對象在網路中共享時, 稱之為共用資源。
訪問令牌(Access Token)
• 受限令牌對於運行不可信代碼(例如電子郵件附件)很有 用。當您右鍵單擊可執行檔,選擇“運行方式”並選擇“ 保護我的電腦和數據不受未授權程式的活動影響”時, Microsoft Windows XP 就會使用受限令牌。
安全描述符(Security Descriptors)
第三章 Windows系統安全要素
Windows系統安全要素
• 一、目的要求 • 1.掌握Windows系統各種安全要素的概念,內涵和原 理。 • 2.掌握各種安全要素的管理操作及使用方法。 • 二、工具器材 • Windows Server 2003,Windows XP操作系統 • 三、學習方式建議 • 理論學習+上機操作
3.1.1 Windows系統安全模型組件
• 安全識別字 (SID,Security Identifiers) • 安全識別字標識一個用戶、組或登錄會話。每個用戶 都有一個唯一的 SID,在登錄時由操作系統檢索。當 你重新安裝系統後,也會得到一個唯一的SID。 SID 由電腦名、當前時間、當前用戶態線程的CPU耗費時 間的總和三個參數決定,以保證它的唯一性。

第三章 计算机操作系统

第三章 计算机操作系统

3.3 进程管理
信号量的使用:
• • • 必须置一次且只能置一次初值 初值不能为负数 只能执行Down、Up操作
用Down、Up操作解决进程间互斥问题
进程 P1 进程 P2 进程 P3 Down(S) Down(S) Down(S) Up(S) Up(S) Up(S)
互斥区
用信号量实现互斥
S的初始值为1 进程 P Down(s) {对共享内存操作} up(s) 进程 Q Down(s) {对共享内存操作} up(s)
3.3 进程管理 3.3.6 进程的同步与互斥
进程的同步就是指相互协作的进程不断调整它们之间的相 对速度,以实现共同有序地推进。 换句话说,在操作系统中,允许多个进程并发运行。然而, 有些进程之间本身存在某种联系,它们在系统中需要一种协作, 以保证进程能正确有序地执行并维护数据的一致性。
例:A、B两进程同步工作如下图(A进程负责从键盘读数据到缓冲区,B进程从缓冲 区取数据并计算。 A进程
• Linux内核源代码情景分析
– 毛德操,胡希明 浙大出版社
• 莱昂斯unix源代码
3.1 操作系统概念及构成 3.1.1 操作系统的概念
操作系统:是管理计算机软硬件资源的程序,同 时它又是用户与计算机硬件的接口。
没有操作系 统,应用软 件如同空中 楼阁,无法 运行。
用户 系统程序和应用程序 操 作 系 统 硬 件 层
用信号量实现互斥解决竞争问题
x, y初始值为10
进程 P: x=x+1 P0. DOWN( S )
S的初始值为1
进程 Q: y=y-1 Q0. DOWN( S )
P1. MOV R0, X
P2. INC R0 P3. MOV X, R0 P4. UP( S ) 此时x=11, y=9

操作系统基础知识

操作系统基础知识
系 统 将 内 存 储 器 划 15DC000H
分 为 系 统 空 间 和 用 19A2000H 户 空 间 , 存 储 管 理 1D61000H 主 要 管 理 用 户 空 间 。2243000H
2537000H
系统空间
6000KB
3864KB
3836KB
用 户
5000KB


3024KB
存储管理的主要功能
限制地址越界:操作系统对每个进程产生的 地址进行检查,只允许在各自的内存空间或 共享区域中运行和存取数据。
防止操作越权:用户进程不允许访问系统进 程的内存空间;有些进程可以修改共享区域 中的数据,但某些进程只能执行读操作。
3.4.3 文件管理
文件管理是对文件、目录和外部 存储器进 行管理,提供按名存取文件的手段,方便用户 对文件进行存取、保护和共享操作,以便充分 利用外存储器空间。
用 户 作业 读卡机

打印机

中断请求
I/O处理机 通道
主机
磁带
计算机
3.3 操作系统的分类及特征
操作系统是计算机系统中的核心软件,其 类型与计算机的硬件结构有着紧密联系,通过 操作系统才能实现硬件的功能,操作系统的类 型也决定着计算机系统的运行模式、作用和功 能。
3.3.1 操作系统的基本类型
根据操作系统的功能特征,可以将操作统 分为多道批处理系统、分时系统和实时系统3种 基本类型。
存储管理
C 存储保护
D 虚拟存储器
用户能使用比实际内存 大得多的虚拟空间,实 现了内存的扩充。
1.存储器的分配
为了便于分配和收回内存空间,操作系统 通过内存分配表和内存空闲表管理内存储器。
进程标识 2456 3220 3300 2456

《操作系统》第三章 - 死 锁

《操作系统》第三章 -  死    锁

令n表示系统中进程的数目,m表示资源分类数。
可以把矩阵Allocation和Need中的每一行当做一个 向量,并分别写成Allocationi和Needi。Allocationi表 示当前分给进程pi的资源。
1.资源分配算法 • 令Requesti表示进程pi的申请向量。Requesti[j]= k,表示进 程pi需要申请k个rj类资源。当进程pi申请资源时,就执行下列 动作: ① 若Requesti>Needi,表示出错, ② 如果Requesti>Available,则pi等待。 ③ 假设系统把申请的资源分给进程pi,则应对有关数据结构进 行修改: Available:= Available – Requesti Allocationi:= Allocationi + Requesti Needi:= Needi – Requesti ④ 系统执行安全性算法,查看此时系统状态是否安全。如果是 安全的,就实际分配资源,满足进程pi 的此次申请;否则, 若新状态是不安全的,则pi等待,对所申请资源暂不予分配, 并且把资源分配状态恢复成③之前的情况。
第3章 死
内容提要: 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6

资 源 死锁概念 死锁的预防 死锁的避免 死锁的检测和恢复 处理死锁的综合方式
3.1 资

3.1.1 资源使用模式
1.申请 2.使用 3.释放
3.1.2 可剥夺资源与不可剥夺资源
1.可剥夺资源 • 另外进程可以从拥有它的进程那里把它剥 夺过去为己所用,并且不会产生任何不良 影响。例如,内存就是可剥夺资源。 2.不可剥夺资源 • 不能从当前占有它的进程那里强行抢占的 资源,必须由拥有者自动释放,否则会引 起相关计算的失效。

计算机操作系统第三章

计算机操作系统第三章

计算机操作系统第三章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?⾼级调度主要功能是根据某种算法,决定将外存上处于后备队列中的哪⼏个作业调⼊内存,为它们创建进程,分配必要的资源,并将它们放⼊就绪队列。

低级调度主要功能是根据某种算法,决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机,并由分派程序将处理机分配给被选中的进程。

引⼊中级调度的主要⽬的是,提⾼内存利⽤率和系统吞吐量。

使那些暂时不能运⾏的进程不再占⽤内存资源,将它们调⾄外存等待,把进程状态改为就绪驻外存状态或挂起状态。

2.处理机调度算法的共同⽬标是什么?批处理系统的调度⽬标⼜是什么?共同⽬标:资源利⽤率,公平性,平衡性,策略强制执⾏。

批处理系统的调度⽬标:平均周转时间短,系统吞吐量⾼,处理机利⽤率⾼。

3.何谓作业、作业步和作业流?作业:作业是⼀个⽐程序更为⼴泛的概念,它不仅包含了通常的程序和数据,⽽且还应配有⼀份作业说明书,系统根据该说明书来对程序的运⾏进⾏控制。

在批处理系统中,是以作业为基本单位从外存调⼊内存的。

作业步:通常,在作业运⾏期间,每个作业都必须经过若⼲个相对独⽴⼜相互关联的顺序加⼯步骤才能得到结果。

我们把其中的每⼀个加⼯步骤称为⼀个作业步。

各作业步之间存在着相互联系,往往是上⼀个作业步的输出作为下⼀个作业步的输⼊。

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.在什么情况下需要使⽤作业控制块JCB,其中包含了哪些内容?每当⼀个作业进⼊系统时,便由“作业注册”程序为该作业建⽴⼀个作业控制块JCB。

再根据作业类型,将它放到相应的作业后背队列中等待调度。

通常在JCB中包含的内容有:作业标识、⽤户名称、⽤户账户、作业类型(CPU繁忙型、I/O繁忙型、批量型、终端型)、作业状态、调度信息(优先级、作业运⾏时间)、资源请求(预计运⾏时间、要求内存⼤⼩等)、资源使⽤情况等。

(完整版)操作系统第3章习题带答案

(完整版)操作系统第3章习题带答案

第三章一、问答题1、用户级线程与内核级线程的区别是什么?2、PCB 中包含哪些信息?进程状态属于哪类信息?3、什么是操作系统的内核?4、简述时间片轮转调度算法的基本思想。

5、某系统采用时间片轮转调度算法的处理机调度算法,某个时刻根据用户要求创建了一个进程P,进程P 在其存在过程中依次经历了:进程调度选中了进程P 占用处理机运行,进程P 运行中提出资源申请,要求增加内存使用量,没有得到;进程等待一段时间后得到内存;进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行;进程P 的时间片到;一段时间后,进程P 再次占用处理机;有紧急进程Q 进入,系统停止进程P 的运行,将处理机分配进程Q;进程Q 运行完,进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行;进程P 运行完。

请分析进程P 在其整个生命过程中的状态变化。

进程调度选中了进程P 占用处理机运行(就绪→运行),进程P 运行中提出资源申请,要求增加内存使用量,没有得到(运行→阻塞);进程等待一段时间后得到内存(阻塞→就绪);进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行(就绪→运行);进程P 的时间片到(运行→就绪);一段时间后,进程P 再次占用处理机(就绪→运行);有紧急进程Q 进入,系统停止进程P 的运行,将处理机分配进程Q(运行→就绪);进程Q 运行完,进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行(就绪→运行);进程P 运行完。

请分析进程P 在其整个生命过程中的状态变化。

6、试比较进程与程序的异同。

7、引起创建进程的事件通常有哪些?简述进程的创建过程。

8、简述进程的阻塞过程。

910、进程控制块的作用是什么?它主要包括哪几部分内容?11、简述操作系统的三级调度。

12、为什么要了解进程间的家族关系?因为父进程和子进程之间是隶属关系,子进程可以继承使用父进程的资源;如果父进程被撤销,还应撤销其所有的子孙进程。

13、什么是进程?。

14、试比较进程和线程的区别。

15、简述进程的基本状态,画出其状态转换图。

《Linux操作系统》第三章用户和用户组

《Linux操作系统》第三章用户和用户组
3.1.1 实例一:添加用户
需要说明的是,用户密码位在/etc/passwd文件中均为x,这是因为 在较早的Linux系统版本中,用户的密码直接存放在该文件中,后来出于 安全性的考虑,只要已经设置过密码的账户,在该文件中均将密码位标 记为x,而真正的密码则存放于/etc/shadow配置文件中。
另外,每个用户的ID都是唯一的,其中ID为0的用户会被系统当作管 理员,拥有对系统的绝对控制权,通常情况下只有root用户的UID为0。 换句话说,如果把某个普通用户的UID修改为0,则该用户就变成了管理 员账户。
第3章
用户和用户组
学习目标
了解Linux的用户管理体系。 掌握Linux的添加用户命令。 掌握Linux的用户修改和删除命令。 掌握Linux的添加和删除用户组命令。
知识重点
Linux用户管理命令。 Linux用户组管理命令。
知识难点
Linux批量添加用户。 Linux修改用户状态。
3.1 用户操作
3.1.1 实例一:添加用户
可以看到,passwd文件对所有人都开放读权限,如此一来,如 果将密码直接加密后存放至该文件,则任何人都可以轻易地拿到密码 并使用强字典进行密码破解,从而对服务器的安全造成严重的威胁。 而shadow文件则没有任何权限,即任何人都不能对其进行读、写和 执行操作,但是root用户例外,因为按照Linux的机制,root可以具 有所有权限,换句话说,只有root用户可以对shadow文件进行读/写 操作,这样密码管理就有了更高的安全性。
在/etc/skel目录中新建文件readme.txt并输入内容:
3.1 用户操作
3.1.1 实例一:添加用户
再次新建用户,然 后观察用户家目录中的 文件,命令如下:

操作系统 第三章,第四章,第九章课后习题整理

操作系统   第三章,第四章,第九章课后习题整理

第3章进程描述和控制复习题:什么是指令跟踪?答:指令跟踪是指为该进程而执行的指令序列。

通常那些事件会导致创建一个进程?答:新的批处理作业;交互登录;操作系统因为提供一项服务而创建;由现有的进程派生。

(详情请参考表3.1)对于图3.6中的进程模型,请简单定义每个状态。

答:运行态:该进程正在执行。

就绪态:进程做好了准备,只要有机会就开始执行。

阻塞态:进程在某些事件发生前不能执行,如I/O操作完成。

新建态:刚刚创建的进程,操作系统还没有把它加入到可执行进程组中。

退出态:操作系统从可执行进程组中释放出的进程,或者是因为它自身停止了,或者是因为某种原因被取消。

抢占一个进程是什么意思?答:处理器为了执行另外的进程而终止当前正在执行的进程,这就叫进程抢占。

什么是交换,其目的是什么?答:交换是指把主存中某个进程的一部分或者全部内容转移到磁盘。

当主存中没有处于就绪态的进程时,操作系统就把一个阻塞的进程换出到磁盘中的挂起队列,从而使另一个进程可以进入主存执行。

为什么图3.9(b)中有两个阻塞态?答:有两个独立的概念:进程是否在等待一个事件(阻塞与否)以及进程是否已经被换出主存(挂起与否)。

为适应这种2*2的组合,需要两个阻塞态和两个挂起态。

列出挂起态进程的4个特点。

答:1.进程不能立即执行。

2.进程可能是或不是正在等待一个事件。

如果是,阻塞条件不依赖于挂起条件,阻塞事件的发生不会使进程立即被执行。

3.为了阻止进程执行,可以通过代理把这个进程置于挂起态,代理可以是进程自己,也可以是父进程或操作系统。

4.除非代理显式地命令系统进行状态转换,否则进程无法从这个状态中转移。

对于哪类实体,操作系统为了管理它而维护其信息表?答:内存、I/O、文件和进程。

列出进程控制块中的三类信息。

答:进程标识,处理器状态信息,进程控制信息。

为什么需要两种模式(用户模式和内核模式)?答:用户模式下可以执行的指令和访问的内存区域都受到限制。

这是为了防止操作系统受到破坏或者修改。

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。

操作系统第3章 处理机调度(调度)

操作系统第3章 处理机调度(调度)

3.2 调度算法
进程调度的核心问题就是采用什么样的算法将处 理机分配给进程,常用的进程调度算法有:
先来先服务调度算法
短作业/进程优先调度算法
优先权调度算法
高响应比优先调度算法
时间片轮转调度算法
多级队列调度算法
多级反馈队列调度算法
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一、先来先服务调度算法FCFS
基本思想:按照进程进入就绪队列的 先后次序来分配处理机。
抢占(剥夺)方式
非抢占方式
一旦把处理机分配给某进程后,便让该进程 一直执行,直到该进程完成或因某事件而被 阻塞,才再把处理机分配给其它进程,不允 许进程抢占已分配出去的处理机。
特点:实现简单,系统开销小,常用于批处 理系统;但不利于处理紧急任务,故实时、 分时系统不宜采用。
抢占方式
允许调度程序根据某种原则(时间片、优 先权、短进程优先),停止正在执行的进 程,而将处理机重新分配给另一进程。
调度算法(太长---FCFS); 上下文切换(太短---上下文切换频繁); 平均周转时间。
短时间片增加上下文切换频率
周转时间随时间片变化
三、时间片轮转调度算法—例(1)
EG: 进程 到达时间
P1
0
P2
2
P3
4
P4
5
RR(时间片为1)
服务时间
7 4 1 4
P1 P2 P1 P2 P3 P1 P4 P2 P1 P4 P2 P1 P4 P1 P4
FCFS SPF-非 SPF-抢
周转T 124.25 100
75.75
等待T 74.25 49.5
25.25
二、SJF/SPF ——抢占式
到达顺序: 进程名 到达时间 服务时间

操作系统原理第三章 用户界面

操作系统原理第三章 用户界面
2
3.1 用户工作环境
2 系统生成和系统启动
系统生成
系统生成就是操作系统的生成过程。 是指为了满足物理设备的约束和需要的系统功能,通过组装 一批模块来产生一个清晰的、使用方便的操作系统的过程。 系统生成包括:根据硬件部件确定系统构造的参数,编辑系 统模块的参数,并且连接系统模块成为一个可执行程序。
菜单驱动方式
是面向屏幕的交互方式,它将键盘命令以屏幕方式来体现。 命令和系统能完成的操作,用菜单分类分窗口在屏幕上列出。 用户像点菜一样选择命令或某种操作,以控制系统去完成指 定的工作。 菜单系统的类型有多种,如下拉式菜单,上推式菜单和随机 弹出式菜单。
18
3.2 操作系统的用户界面
图符驱动方式 是一种面向屏幕的图形菜单选择方式。 图符(Icon)也称图标,是一个小小的图符符号。它代表操作 图符 系统中的命令、系统服务、操作功能、各种资源。 图形化的命令驱动方式: 图形化的命令驱动方式 当需要启动系统命令、请求系统资 源或操作功能时,可以选择代表它的图符,并借助标记输入 设备(鼠标器),采用鼠标器的点击和拖拽功能,完成命令和 操作选择及执行。 图形化用户界面 是良好的用户交互界面,它将菜单驱动、图符驱动、面向对 象技术等集成在一起,形成一个图文并茂的视窗操作环境。 Windows 系统就是这种图形化用户界面的代表。
UNIX系统调用的实现
操作系统的系统服务是由访管指令引起的。UNIX中,这 一访管指令就是自陷指令trap。 系统通过trap借助硬件中断机构为用户提供系统核心的 接口。
27
3.4 UNIX系统调用 系统调用
自陷指令与自陷向量
trap向量
034 trap总控程序入口地址 036 trap总控程序处理机状态字

计算机操作系统(汤小丹第三版)第3章 处理机调度与死锁

计算机操作系统(汤小丹第三版)第3章 处理机调度与死锁

m
Ci P N i 1 i
25
m
第三章 处理机调度与死锁
3.3.2 实时调度算法的分类
1、非抢占式调度算法
图 3-8 非抢占式实时进程调度
26
第三章 处理机调度与死锁
2、抢占式调度算法
图 3-8 抢占式实时进程调度
27
第三章 处理机调度与死锁
3.4.3 常用的几种实时调度算法
1、 最早截止时间优先即EDF(Earliest Deadline First)算法
11
第三章 处理机调度与死锁
3.2.2 选择调度方式和调度算法的若成 这段时间间隔。
1 i (2)平均周转时间: T Ti n i 1
W0 T
(3)带权周转时间:作业周转时间T与系统为它提供 的服务时间TS之比:
作业 调度 后 备 队 列
时间片完
进程调度 进程完成
就 绪 队 列
CPU
事件1出现
等待事件1
事件2出现 … 事件n出现 … …
等待事件2 … 等待事件n
图 3-2 具有高、低两级调度的调度队列模型
9
第三章 处理机调度与死锁
3、 同时具有三级调度的调度队列模型
作业调度 后备队列 批量作业 交互型作业 中级调度 时间片完 就绪队列 进程完成
进程名 到达 时间 A 0 B C D E 1 2 3 4 服务 时间 4 3 5 2 4 带权平均 周转时间
22
完成 时间
周转 时间
带权周 转时间
平均周转时间
第三章 处理机调度与死锁
2、多级反馈队列调度算法 就绪队列1 S1 S2 S3 至CPU 至CPU
就绪队列2 就绪队列3

第三章 操作系统

第三章 操作系统

操作系统3.1操作系统概述操作系统是最基本,最主要的系统软件,协助计算机完成基本的硬件操作,同时也和外面一层的应用软件进行交互,完成一系列的应用任务。

操作系统是计算机硬件与其他软件的接口,也是用户和计算机的接口是计算机系统中发生的所有活动的总控制器,而且是决定计算机兼容性和平台的因素之一。

操作系统能做什么?提供了运行软件和控制外设的环境。

操作系统处理多进程,管理进程的方式有多任务、多线程以及多重处理。

多任务允许多个任务、作业、程序同时运行。

多线程允许多个部分或线程同时运行。

多重处理能力将任务平均分配给所有处理单元。

3.2操作系统的分类用户界面类型划分:①命令行界面的操作系统②图形用户界面(GUI graphical user interface)按操作系统的使用对象来分①桌面操作系统(客户端操作系统或个人操作系统):是专门为单用户微机设计的②服务器操作系统(网络操作系统)是专门为网络中作为服务器的计算机设计使用的,用来管理分布式网络、电子邮件服务器和虚拟主机托管网站的工具。

Mac OS X server ③嵌入式操作系统,是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件。

它把操作系统嵌入到电子设备中,以控制设备的运转。

在系统的实用性、硬件的相关依赖性、软件的固化以及专用性方面具有突出的特点。

a.面向控制、通信等领域的实时操作系统b.面向消费电子产品的非实时操作系统(PDA,机顶盒)④手持操作系统(移动操作系统)为智能手机和平板电脑这样的设备设计的。

⑤单用户操作系统(Single-user operating system)DOS⑥多用户操作系统(Multiuser operating system)IBM的z/OS就是最常见的多用户操作系统之一。

常用计算机操作系统,《计算机文化》p127-137操作系统的大部分内容都存储在硬盘上。

在引导过程中,操作系统内核(提供的是操作系统中非常重要的服务,如内存管理和文件访问)会加载到内存中。

21central_操作系统 第三章进程管理(死锁问题2)

21central_操作系统 第三章进程管理(死锁问题2)
2

程 管
银行家算法

银行家算法是最有代表性的避免死锁算 法,是Dijkstra提出的银行家算法。这是 由于该算法能用于银行系统现金贷款的 发放而得名。为实现银行家算法,系统 中必须设置若干数据结构。
3

程 一、银行家算法中的数据结构
管 理
1 可利用资源向量Available
是一个含有m个元素,其中的每一个元素代
13

程 封锁进程:是指某个进程由于请求了超过了系 管 统中现有的未分配资源数目的资源,而被系统 理 封锁的进程。
非封锁进程:即没有被系统封锁的进程资源分 配图的化简方法:假设某个RAG中存在一个进 程Pi,此刻Pi是非封锁进程,那么可以进行如 下化简:当Pi有请求边时,首先将其请求边变 成分配边(即满足Pi的资源请求),而一旦Pi的所 有资源请求都得到满足,Pi就能在有限的时间 内运行结束,并释放其所占用的全部资源,此 时Pi只有分配边,删去这些分配边(实际上相 当于消去了Pi的所有请求边和分配边),使Pi 成为孤立结点。(反复进行)
7
要记住的一些变量的名称
1 Available(可利用资源向量) 某类可利用的资源数目,其初值是系统中所配置的该类全部可用 资源数目。 2 Max最大需求矩阵
某个进程对某类资源的最大需求数 3 Allocation分配矩阵 某类资源当前分配给某进程的资源数。
4 Need需求矩阵 某个进程还需要的各类资源数。


安全状态的例子

理 例:假定系统有三个进程P1、P2、P3,共有12台磁带机。 进程P1总共要求10台磁带机,P2和P3分别要求4台和九 台。设在T0时刻,进程P1、P2和P3已经获得5台、2台和

操作系统第二版第三章课后习题答案

操作系统第二版第三章课后习题答案

第三章死锁作业答案1,3,9,11,13,14, 161.什么是死锁?试举出一个生活中发生死锁的例子。

参考答案:所谓死锁,是指在一个进程集合中的每个进程都在等待仅由该集合中的另一个进程才能引发的事件而无限期地僵持下去的局面。

(也可以是: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。

)举例:1)书中例子“两辆汽车过窄桥发生冲突”2)公共汽车到站,车上的人要下车,车下的人要上车,挤在车门口。

结果是车上的人下不来,车下的人上不去。

3. 发生死锁的四个必要条件是什么?参考答案:发生死锁的四个必要条件是:互斥条件、占有且等待条件、不可抢占条件和循环等待条件。

9. 设想有一条带闸门的运河,其上有两座吊桥,它们在一条公路上,运河和公路的交通都是单方向的。

河上的交通工具是轮船。

当轮船距A桥100m时就鸣笛警告,若桥上无车辆,吊桥就吊起,直至轮船尾部过桥为止。

对吊桥B也做同样处理。

设轮船的长度为200m。

车辆和轮船任意前进时,是否会发生死锁?若会,说明理由。

怎样发现?并请提出一种防止死锁的办法。

参考答案:会产生死锁。

当轮船距A桥100m时鸣笛警告,此时若桥上无车辆,吊桥就吊起,但是B桥上有车辆,而且由于A桥吊起,车辆无法前进,B桥上的车辆无法下桥。

于是,轮船和车辆都不能前进,造成死锁现象。

一种防止死锁的办法是:当轮船距A桥100m时就鸣笛警告,车辆不能再上B桥。

当B桥上无车辆时,就吊起B 桥;然后,当A桥上无车辆,则吊起A桥。

轮船通过A桥和B桥后,两个吊桥放下,车辆可以通行。

(该方法相当于资源有序分配,也可以采用资源预分配策略,即同时吊起A、B两桥的方法,资源利用率相对较低。

)11. 死锁和“饥饿”之间的主要差别是什么?参考答案:①处于死锁状态的进程都占有一定的资源,而处于饥饿状态的进程永远都得不到所申请的资源②死锁是一种僵局,在无外力干预下,处于死锁状态的全部进程都不能前进,即它们都处于阻塞态,可能造成整个系统瘫痪;而出现饥饿时系统照常运行,只是某个或某几个进程永远也不能得到所需的全部服务③造成死锁的根本原因是资源有限且使用不当;而造成饥饿的原因是资源分配策略或调度策略不合适,如果采用先来先服务的资源分配策略就可以避免饥饿。

(完整版)操作系统第三章课后答案

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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?高级调度的主要任务:用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存,并为它们创建进程,分配必要的资源,然后,再将新创建的进程插入就绪队列上,准备执行。

低级调度的主要任务:用于决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机,然后再由分派程序执行将处理机分配给该进程的具体操作。

引入中级调度的主要目的:是为了提高系统资源的利用率和系统吞吐量。

10. 试比较FCFS和SPF两种进程调度算法相同点:两种调度算法都是既可用于作业调度,也可用于进程调度;不同点:FCFS调度算法每次调度都是从后备队列中选择一个或是多个最先进入该队列的作业,将它们调入内存,为它们分配资源,创建进程,然后插入到就绪队列中。

该算法有利于长作业/进程,不利于短作业/进程。

SPF调度算法每次调度都是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将它们调入内存中运行。

该算法有利于短作业/进程,不利于长作业/进程。

15. 按调度方式可将实时调度算法分为哪几种?按调度方式不同,可分为非抢占调度算法和抢占调度算法两种。

18. 何谓死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么?a.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;b.产生死锁的原因有二,一是竞争资源,二是进程推进顺序非法;c.必要条件是: 互斥条件,请求和保持条件,不剥夺条件和环路等待条件。

19.在解决死锁问题的几个方法中,哪种方法最易于实现?哪种方法是资源利用率最高?解决/处理死锁的方法有预防死锁、避免死锁、检测和解除死锁,其中预防死锁方法最容易实现,但由于所施加的限制条件过于严格,会导致系统资源利用率和系统吞吐量降低;而检测和解除死锁方法可是系统获得较好的资源利用率和系统吞吐量。

20. 请详细说明可通过哪些途径预防死锁?a.摒弃"请求和保持"条件:系统规定所有进程开始运行之前,都必须一次性地申请其在整个运行过程所需的全部资源,但在分配资源时,只要有一种资源不能满足某进程的要求,即使其它所需的各资源都空闲,也不分配给该进程,而让该进程等待;b.摒弃"不剥夺"条件:系统规定,进程是逐个地提出对资源的要求的。

操作系统第三章

操作系统第三章

操作系统第三章—.单选题1在三种基本类型的操作系统中,都设置(进程调度),在批处理系统中还应设置()oA、⑴剥夺进度B、(2)作业调度C、(3)进程调度D、(4)中级调度E、(5)多处理机调度正确答案:B2在三种基本类型的操作系统中,都设置(进程调度),在批处理系统中还应设置(作业调度);在分时系统中除了(进程调度)以外,通常还设置了()oA、⑴剥夺进度B、(2)作业调度C、(3)进程调度D、(4)中级调度E、(5)多处理机调度正确答案:D3在三种基本类型的操作系统中,都设置(进程调度),在批处理系统中还应设置(作业调度);在分时系统中除了(进程调度)以外:通常还设置了(中级调度),在多处理机系统中还需设置()oA、(1)剥夺进度B、(2)作业调度C、(3)进程调度D、(4)中级调度E、(5)多处理机调度正确答案:E4在面向用户的调度准则中,()是选择实时调度算法的重要准则。

A、⑴响应时间快B、(2)平均周转时间短C、(3)截止时间的保证D、(4)优先权高的作业能获得优先服务E、⑸服务费低正确答案:C5在面向用户的调度准则中,()是选择分时系统中进程调度算法的重要准则。

A、⑴响应时间快B、(2)平均周转时间短C、(3)截止时间的保证D、(4)优先权高的作业能获得优先服务E、(5)服务费低正确答案:A6在面向用户的调度准则中()是批处理系统中选择作业调度算法的重要准则。

A、⑴响应时间快B、(2)平均周转时间短C、(3)截止时间的保证D、(4)优先权高的作业能获得优先服务E、⑸服务费低正确答案:B7在面向用户的调度准则中,()准则则是为了照顾紧急作业用户的要求而设置的。

A、⑴响应时间快B、(2)平均周转时间短C、(3)截止时间的保证D、(4)优先权高的作业能获得优先服务E、⑸服务费低正确答案:D8作业调度是从处于()状态的队列中选取投入运行。

A、⑴运行B、⑵后备C、⑶提交D、⑷完成E、⑸阻塞F、(6)就绪正确答案:B9()是指作业进入系统到作业完成所经过的时间间隔。

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14我们如果为每一个作业只建立一个进程,则为照顾紧急作业的用户,应采用( )算法。
A、
(1)FCFS调度算法
B、
(2)短作业优先
C、
(3)时间片轮转法
D、
(4)多级反馈队列调度法
E、
(5)基于优先权的剥夺调用法
F、
(6)高响应比优先
正确答案:E
15我们如果为每一个作业只建立一个进程,则为能实现人机交互作业应采用( )算法。
A、
(1)进程的时间片用完
B、
(2)进程刚完成I/O操作,进入就绪队列
C、
(3)进程长期处于就绪队列中
D、
(4)进程从就绪状态转为运行状态
正确答案:AA
21
8. 支持多道程序设计的操作系统在运行过程中,不断地选择新进程运行来实现CPU的共享,但其中( )不是引起操作系统选择新进程的直接原因。
A、
(1)执行进程的时间片用完
34
16-2.下列解决死锁的方法中,属于死锁避免策略的是( )
A、
(1)银行家算法
B、
(2)资源有序分配法
C、
(3)资源分配图化简法
D、
(4)撤消进程法
正确答案:AA
35
17. 死锁的四个必要条件,一般情况下无法破坏的是( )
A、
(1)环路等待资源
B、
(2)占有等到资源
C、
(3)非抢夺式分配
D、
(4)互斥使用资源
B、
(2)后备
C、
(3)提交
D、
(4)完成
E、
(5)阻塞
F、
(6)就绪
正确答案:B
9( )是指作业进入系统到作业完成所经过的时间间隔。
A、
(1)响应时间
B、
(2)周转时间
C、
(3)运行时间
D、
(4)等待时间
E、
(5)触发时间
正确答案:B
10( )算法不适合作业调度。
A、
(1)先来先服务
B、
(2)短作业优先
C、
(3)最高优先权优先
D、
(4)时间片轮转
正确答案:D
11下列算法中,( )只能采用非抢占调度方式。
A、
(1)高优先权优先法
B、
(2)时间片轮转法
C、
(3)FCFS调度算法
D、
(4)短作业优先算法
正确答案:CC
12下列算法中,( )只能采用抢占调用方式。
A、
(1)高优先权优先法
B、
(2)时间片轮转法
A、
(1)银行家算法
B、
(2)一次性分配策略
C、
(3)资源有序分配策略
D、
(4)SPOOLing技术
正确答案:CC
38
19. 某系统中有13台磁带机,K个进程共享这些设备,每个进程最多请求使用3台,则系统不会死锁的K值是( )。
A、
(1)不小于3
B、
(2)不大于6
C、
(3)不大于13
D、
(4)在6与10之间
正确答案:
第一空:
短作业优先;进程优先
第二空:
立即抢占的高优先权优先
第三空:
时间片轮转
7.分时系统时,时间片选的太小会导致运行时间过慢的现象,因此,时间片的大小一般选择为略( ① )一次典型的交互所需的时间.
A、
(1)资源分配不当
B、
(2)系统资源不足
C、
(3)资源的独占性
D、
(4)作业调度不足
正确答案:BB
30
13-4.产生死锁的四个必要条件是互斥条件、( )、不剥夺条件和( 环路条件 )。
A、
(1)请求和阻塞条件
B、
(2)请求和释放条件
C、
(3)请求和保持条件
D、
(4)释放和请求条件
E、
(5)释放和阻塞条件
A、(1)剥夺进度
B、(2)作业调度
C、
(3)进程调度
D、
(4)中级调度
E、
(5)多处理机调度
正确答案:D
3在三种基本类型的操作系统中,都设置(进程调度),在批处理系统中还应设置(作业调度);在分时系统中除了(进程调度)以外,通常还设置了(中级调度),在多处理机系统中还需设置( )。
A、
(1)剥夺进度
B、
(2)执行进程出错
C、
(3)执行进程要等待某事件发生
D、
(4)有新进程进入就绪队列
正确答案:DD
22
9. 从下面关于优先权大小的论述中,选择一条正确的论述。
A、
(1)计算型作业的优先权,应高于I/O型作业的优先权
B、
(2)长作业的优先权,应高于短作业的优先权
C、
(3)用户进程的优先权,应高于系统进程的优先权
正确答案:DD
二.填空题
1.高级调度又称 ( ① )调度,其主要功能是按照一定的算法从外存的后备队列中选若干( ② )进入内存,并为它们创造进程;低级调度又称作( ③ )调度,其主要功能是按一定算法从就绪队列中选一个( ④ )投入执行。
正确答案:
第一空:
作业
第二空:
作业
第三空:
进程
第四空:
进程
2.作业调度必须做接纳 ( ① ) 作业和接纳 ( ② ) 作业两个决定。
A、
(1)FCFS调度算法
B、
(2)短作业优先
C、
(3)时间片轮转法
D、
(4)多级反馈队列调度法
E、
(5)基于优先权的剥夺调用法
F、
(6)高响应比优先
正确答案:C
16我们如果为每一个作业只建立一个进程,则为了兼顾短作业和长时间等待的作业,应采用( )算法。
A、
(1)FCFS调度算法
B、
(2)短作业优先
正确答案:
第一空:
多少个
第二空:
哪些
3.进程调度的主要任务是保存 ( ① ) 现场、按某种算法选择一个 ( ② ) 和把CPU分配给 ( ③ ) ,进程调度的方式主要有 ④ 调度和 ⑤ 调度两种方式。
正确答案:
第一空:
CPU
第二空:
就绪进程
第三空:
新进程
第四空:
抢占
第五空:
非抢占
4. 在抢占调度方式中,抢占的原则主要有: ( ① ) 、 ( ② ) 和 ( ③ ) 。
A、
(1)m=2,n=1,w=2
B、
(2)m=2,n=2,w=1
C、
(3)m=4,n=3,w=2
D、
(4)m=4,n=2,w=3
正确答案:DD
33
16-1.下列解决死锁的方法中,属于死锁预防策略的是( )
A、
(1)银行家算法
B、
(2)资源有序分配法
C、
(3)资源分配图化简法
D、
(4)撤消进程法
正确答案:BB
D、
(4)资源要求多的作业,其优先权应高于资源要求少的作业
E、
(5)在动态优先权中,随着作业等待时间的增加,其优先权将随之下降
F、
(6)在动态优先权时,随着进程执行时间的增加,其优先权降低
正确答案:FF
23
10-1. 假设就绪队列中有10个进程,以时间片轮转方式进行进程调度,时间片大小为300 ms, CPU进行进程切换要花费10 ms,则系统开销所占的比率约为( )。
F、
(6)高响应比优先
正确答案:BB
19
6. 下列调度方式和算法中,最容易引起进程长期等待的是( )。
A、
(1)时间片轮转法
B、
(2)非抢占式静态优先权优先算法
C、
(3)抢占式静态优先权优先算法
D、
(4)非抢占式动态优先权优先算法
E、
(5)抢占式动态优先权优先算法
正确答案:CC
20
7. 下列选项中:降低进程优先级的最合理的时机是( ).
C、
(3)时间片轮转法
D、
(4)多级反馈队列调度法
E、
(5)基于优先权的剥夺调用法
F、
(6)高响应比优先
正确答案:FF
17
5-5. 我们如果为每一个作业只建立一个进程,则为了使短作业,长作业及交互作业用户都比较满意,应采用( )算法。
A、
(1)FCFS调度算法
B、
(2)短作业优先
C、
(3)时间片轮转法
C、
(3)FCFS调度算法
D、
(4)短作业优先算法
正确答案:B
13我们如果为每一个作业只建立一个进程,则为了照顾短作业用户,应采用( )算法。
A、
(1)FCFS调度算法
B、
(2)短作业优先
C、
(3)时间片轮转法
D、
(4)多级反馈队列调度法
E、
(5)基于优先权的剥夺调用法
F、
(6)高响应比优先
正确答案:B
A、
(1)1%
B、
(2)3%
C、
(3)5%
D、
(4)10%
E、
(5)30%
正确答案:BB
24
10-2. 假设就绪队列中有10个进程,以时间片轮转方式进行进程调度,时间片大小为300 ms, CPU进行进程切换要花费10 ms;若就绪队列中进程个数增加到20个,其余条件不变,则系统开销所占的比率将比10个进程所花开销( )。
(1)松弛度最低的进程
B、
(2)运行时间最短的进程
C、
(3)优先权最高的进程
D、
(4)截止时间最早的进程
正确答案:AA
27
12-1. 实时系统中的优先级倒置是指( )。
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