【正文】 的范圍。從這個意義上說，死鎖避免方案可以增加系統(tǒng)的吞吐量。f. 減少進程的數(shù)量：這個可以在沒有任何問題的情況下安全地改變假設系統(tǒng)中有四個相同類型的資源被三個進程共享。這意味著，每一個進程持有一個資源，并且正等待另一個資源。證明只要系統(tǒng)符合下面兩個條件，就不會發(fā)生死鎖： 1 到 m 之間 m+nAnswer:使用 的術語,可以有： a. _ni=1 Maxim+ n b. Maxi≥ 1 for all iProof: Needi= Maxi? Allocationi If there exists a deadlock state then:c. _ni=1 Allocationi= mUse a. to get:_ Needi+ _ Allocationi= _ Maxim+ nUse c. to get:_ Needi+ mm+ nRewrite to get:_ni=1 Needin //符號打不出來，大家自己看答案這意味著存在一個Pi的進程，其Needi==1，那么Pi進程至少有一個資源可以釋放。Answer:以下規(guī)則避免了死鎖：當一個哲學家發(fā)出一個需要第一根筷子的請求時，如果沒有別的哲學家有兩根筷子或者只留有一根筷子時，這個請求就不被允許。Answer: 當一個哲學家發(fā)出一個需要第一根筷子的請求時，滿足其情況，如果1）那個哲學家已經(jīng)有2根筷子，并且還有2根筷子剩余，2) 那個哲學家已經(jīng)有1根筷子，并且還有2根筷子剩余，3）最少有1根筷子剩余，并且最少有一個哲學家擁有3根筷子，4）那個哲學家沒有筷子，但有2根筷子剩余，并且最少存在另外一個擁有2根筷子的哲學家放下他的筷子。然而，如果我們把三種資源看做是三個獨立資源類型的銀行家算法，可以得到以下各表：對于資源AAllocatedNeedP0,07P130P236P320P404在次序P1, P3, P4，P2, P0下，各進程可以被滿足。同時，如果我們有多重資源類型，我們則必須使用多重資源類型的銀行家算法。 在死鎖檢測算法中，樂觀假設是什么？這種假設怎樣可以被違反？Answer：樂觀假設是在資源分配方面和進程請求資源的過程中，不存在任何形式的循環(huán)等待。 考慮下面產生二進制的過程。在連接期間，全部程序二進制中的每個單元會被分配到一序列的地址空間，當它完成時，對于未分解的符號關系，可以通過這個二進制輸出，當每個另外單元包含一系列需要修復的指令時，這個二進制可以在另外單元被修復。在下面的方案中，為了支持動態(tài)內存分配的要求是什么？ Answer：a. 連續(xù)內存分配:當沒有足夠的空間給程序去擴大它已分配的內存空間時，將要求重新分配整個程序。 Answer：連續(xù)內存分配會產生外部碎片，因為地址空間是被連續(xù)分配的，當舊進程結束，新進程初始化的時候，洞會擴大。純頁式分配不會產生外部碎片，但會產生內部碎片。在邏輯頁號的基礎上產生一個物理頁號，物理頁通過搜索表被找到。當兩個或多個進程需要交換數(shù)據(jù)時，這是十分有用的。c頁式存儲需要更多的內存來保持轉化結構，段式存儲的每個段只需要兩個寄存器，一個保存段的基地址，另一個保存段的長度。當這個程序開始運行，棧被分配到虛地址空間的另一個端末尾，并被允許向較低的虛地址擴張。3）純頁式分配在一個進程開始運行時，就不需要操作系統(tǒng)給進程分配最大的虛地址空間。當頁表變的十分大時，段式存儲是十分有用的。 reenteant 單元時比純頁式存儲時這樣做要來的容易？Answer：因為段式存儲是以內存的邏輯共享為基礎的，而不是物理的，任何大小的段在段表中，被每個只具有一個入口的用戶所共享。當用戶程序執(zhí)行一個內存裝載程序時，有多少個內存操作要執(zhí)行？答：當一個內存裝載程序完成時，有三個內存操作可以完成，一個是說明能夠被打到的頁表的位置。哈希頁表的缺點是在同樣的哈希頁表上，映射多個頁面而引起的沖突。B．使用這樣復雜的地址轉換硬件對硬件系統(tǒng)有什么好處？C．這樣的地址轉換系統(tǒng)有沒有什么缺點？如果有，有哪些？如果沒有，為什么不是每個制造商都使用這種方案。目錄項選擇頁表，頁表域是頁表的索引。 問。答：對于每一個內存訪問操作，頁表需要檢查相應的頁表駐留與否和是否計劃已經(jīng)讀取或寫入權限訪問頁面，一個 TLB 可以作為高速緩存和改善業(yè)績的查詢操作。 問：某個計算機給它的用戶提供了 232 的虛擬內存空間，計算機有 214B 的物理內存，虛擬內存使用頁面大小為 4094B 的分頁機制實現(xiàn)。 假設有一個請求調頁存儲器，頁表放在寄存器中：處理一個頁錯誤，當有空的幀或被置換的頁設有被修改過時要用 8ms，當被置換的頁被修改過明用 20ms，存儲器訪問時間為100ns。反來過說，如果串為：1 2 3 4 5 2，LRU 算法性能更好。，并將頁面搬進空閑幀 LRU 算法 FIFO 算法 問：假設一個具有下面時間度量利用率的請求調頁系統(tǒng)：CPU 利用率 20％，分頁磁盤 ％，其他 I/O 設備，5％說明下面哪一個（可）能提高 CPU 的利用率，為什么？A 安裝一個更快的 CPUB 安裝一個更大的分頁磁盤C 提高多道程序設計程序 D 降低多道程序設計程度E 安裝更多內存F 安裝一個更快的硬盤，或對多個硬盤使用多個控制器G 對頁面調度算法添加預取頁H 增加頁面大小。，因為磁盤的瓶頸是刪除更快的響應，和更多的磁盤容量，CPU 將會獲得更多的數(shù)據(jù)傳輸速度 將獲得更快的數(shù)據(jù)傳輸率，所以更多地被使用。當一個程序的所有頁未駐留，程序的第一條指令是一個間接內存 load 操作時，將會出現(xiàn)什么頁錯誤？當操作系統(tǒng)正在使用一個單進程幀分配技術，只有兩個頁被分配至此。，如果數(shù)據(jù)進行是隨機的，則分頁可以隨之，因為較少頁面可保存在內存上，更多的數(shù)據(jù)轉移到頁面錯誤 上，這種 變化可以減少 CPU 利用率或者增加 CPU 利用率。另一種方式來提高利用率是獲得更多的物理內存或更快的分頁鼓。 問：在 VAX/VMS 系統(tǒng)對駐留頁采用先進先出算法，在空閑幀給最近最少使用頁面，假設在空閑幀使用 LRU 算法，回答下列問題，如何駐留頁面，空閑幀怎么樣分配給新要求頁表。如果指針運行慢，在虛擬內存找尋候選頁表更換極為有效，表明許多常駐頁面不會被竅取。（第六版有翻譯）答：該虛擬地址的二進制形式是 0001 0001 0001 0010 0011 0100 0101 0110。硬件要求：在每個內存訪問的頁表需要協(xié)商，以檢查是否該頁表是寫保護。答：假設頁面邊緣為 1024，移動空間從資源區(qū) 800：1200 到目標區(qū) 700：1100，假設當頁表在 1024 邊緣發(fā)生故障訪問錯誤，這時候的位置 800：923 已覆蓋新的值，因此，重新啟動區(qū)塊移動指令會導致在 800：923 到 700：823 之間復制新的值，而這是不正確的。，允許大多數(shù)操作系統(tǒng)在硬件上執(zhí)行內存工具，而不是實施部分硬件和一些軟件。選擇符是段描述符表的標志，段描述符的結果加上原先的偏移量構成頁表，再加上目錄、偏移量構成頁表，構成線性地址。這種間接最低的分割分頁方案，即每一頁表條目保持有關只有一頁。第三個是現(xiàn)實的內存裝載操作。 問:頁表分頁的目的是什么?答：在某些情況下,分頁的頁表可以變得足夠大，可以簡化內存分配問題（確保全部可以分配固定大小的網(wǎng)頁，而不是可變大小的塊），確保當前未使用的部分頁表可以交換。分頁的段式存儲句柄有一個非常大的段的時侯，就需要很多時間來進行分配。 考慮一個分頁系統(tǒng)在內存中存儲著一張頁表。這可能造成比進程所需要的實際內存大很多。 在許多系統(tǒng)中的程序二進制的一般構造如下：代碼被存儲在較小的固定的地址中，比例0。在進程內通信時，這是十分高效的。一個進程想要分配一個它所不擁有的頁是不可能的，因為這一頁在頁表中不存在。在頁granularity，頁式分配也允許進程共享代碼。純段式分配也會產生外部碎片，因為在物理內存中，一個進程的段是被連續(xù)放置的，以及當死進程的段被新進程的段所替代時，碎片也將會產生。c. 純頁式分配：在沒有要求程序地址空間再分配的方案下，新頁增加的分配是可能的。 在運行過程中，許多系統(tǒng)允許程序分配更多的內存給它的地址空間。連接編輯器是怎樣對內存地址改變指令和數(shù)據(jù)的捆綁？從編譯器到連接編輯器，什么信息需要被通過，而使內存綁定連接編輯器作業(yè)比較容易？Answer：連接編輯器不得不將分解的符號地址替換為在最終的程序二進制中，與變量相聯(lián)系的實際地址。 解釋內部碎片和外部碎片的區(qū)別？Answer：內部碎片是某一區(qū)域或某一頁中，未被占據(jù)其位置的作業(yè)所使用的區(qū)域。b. .系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，因為Available矩陣等于（1 5 2 0），進程P0和P3都可以運行，當進程P3運行完時，它釋放它的資源，而允許其它進程運行。對于資源CAllocatedNeedP0,03P120P220P311P421在次序P1, P2, P0,P3, P4下，各進程可以被滿足。試通過一個例子說明對于每個資源類型，多資源類型的銀行家方案不能通過單一資源類型方案的單獨運用來實現(xiàn)。假如現(xiàn)在每個哲學家請求三根筷子來吃飯，而且這種資源請求仍舊是分開發(fā)生的。 假設哲學家進餐問題中，筷子被擺放在桌子的中央，它們中的任何一雙都可以被哲學家使用。這一進程并不需要更多的資源，因此當其完成時會返回其資源。證明這個系統(tǒng)不會死鎖。資源會損壞或被替換，新的進程會進入和離開系統(tǒng)，新的資源會被購買和添加到系統(tǒng)中。對下列問題對比循環(huán)等待方法和死鎖避免方法(例如銀行家算法)：。每當一個線程希望獲得同步鎖定給對象A? ? ?E，：對象A? ? ?E的鎖內載對象F的鎖。死鎖可避免克服的條件方式如下：1 ）允許同時分享筷子，2 ）有哲學家放棄第一雙筷子如果他們無法獲得其他筷子，3 ）允許筷子被強行拿走如果筷子已經(jīng)被一位哲學家了占有了很長一段時間4 ）實施編號筷子，總是獲得較低編號的筷子，之后才能獲得較高的編號的筷子?？紤]如下的死鎖可能發(fā)生在哲學家進餐中，哲學家在同個時間獲得筷子。一輛車不能從道路上當前的位置移動開（就是非搶占）。b. 給出一個簡單的規(guī)則用來在這個系統(tǒng)中避免死鎖。 a. 確定數(shù)據(jù)參與競爭：可以利用的變量資源b. 當競爭的條件發(fā)生時，確定代碼段的位置（或是區(qū)域）：代碼使現(xiàn)有的資源遞減和代碼現(xiàn)有資源遞增的聲明可以放在競爭的條件。}}When a process wants to return a number of resources, it calls the decrease count()function:/* increase available resources by count */ int increase count(int count) { available resources += count。最多的資源數(shù)量和一些可用的資源數(shù)量如下所示：define MAX RESOURCES 5int available resources = MAX RESOURCES。例如，許多商業(yè)軟件包提供了一定數(shù)量的許可證，許可證的計數(shù)遞減。分配一個新時間戳給已經(jīng)恢復到原值的事務有什么影響？對于新進入系統(tǒng)進程的事務，其所賦予的時間戳是如何大于原先事務的時間戳的？在原先事務的訪問變量改變后執(zhí)行事務，那么相應的事務也恢復到原先的值。如果一個調度可以通過一系列非沖突操作的交換而轉化成串行調度，那么這個調度為是沖突可串行化。證明兩段鎖協(xié)議能確保沖突的串行執(zhí)行。在一個多處理器系統(tǒng)，其他進程執(zhí)行其他處理器，從而修改程序狀態(tài)從自旋鎖中釋放第一個進程。在這種情況下，布爾條件可以傳達給運行時系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以執(zhí)行檢查每一個它所需要的時間，以確定哪些線程被喚醒。 active readers == 0)”來確?；コ?。amp。否則，發(fā)出信號的進程將解鎖，并且接受信號的進程則需要和其他進程共同操作獲得鎖從而使操作繼續(xù)下去。如果隨后執(zhí)行wait操作，那么相關的線程就會被阻塞。當作者完成他的任務，那么喚醒那些已經(jīng)等了最長期限的進程。 討論在讀者作者問題中的公平和吞吐量的權衡問題。6. 10(程序，不用翻)（） 證明管程和信號量是相當于它們能在執(zhí)行相同類型的同步問題時使用答：在用下列方法使用信號量時，管程可以實施。如果系統(tǒng)道道了允許開放式的插座連接的數(shù)量，相繼調用收購方法將受阻直到一個現(xiàn)有的連線終止，釋放方法調用。解釋為什么信號量能夠通過服務器限制當前連線的數(shù)量而被使用。在對于進程能在其他處理器上執(zhí)行是沒有心智的，所以進程停止中斷不能保證互斥進入程序狀態(tài)。如果這個進程沒有閑置處理器，其他進程不能夠得到這個機會去設定一個第一個進程進展需要的程序條件。答：忙等待意味著一個進程正在等待滿足一個沒有閑置處理器的嚴格循環(huán)的條件。任何序號不在輪次和 k 之間的進程不能進入臨界區(qū)域。隨后這些進程意識到這里存在競爭的進程，于是重新啟動進入臨界區(qū)域的進程。:考慮以下情況，當多進程同時在 CS 中設置它們的標識變量，然后檢查是否有其他進程在 cs 中設置標識變量。證明這個算法滿足臨界區(qū)域問題的三項要求。 pstate flag[n]。如果界等待沒有受阻，當?shù)谝粋€進程重復“進入退出”它的臨界區(qū)域這一過程。如果這個進程想要在其他進程之前再次進入它的臨界區(qū)域，它會重復這樣的進程：進入它的臨界區(qū)域，在退出時轉向另一個進程。（2） 就緒的進程，通過標志，返回變量。證明這個算法滿足關鍵問題的三個要求。 這兩個進程的臨界區(qū)域問題的最初的正確的軟件解決方案是由 Dekker 提出的。 圖 Dekker 算法中的進程 Pi 結構答：該算法滿足三個相互排斥條件。 flag[i]=true。證明這個算法滿足臨界區(qū)問題的所有三個要求。第六章 管程。這調度算法將會分配給這個線程什么樣新的優(yōu)先權？答：a:160和40b:35C：54：數(shù)字越高，優(yōu)先權越低。