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數(shù)據(jù)庫作業(yè)第二章第三章-全文預(yù)覽

2025-07-16 07:21 上一頁面

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【正文】 看作一個(gè)進(jìn)程,試用一種同步機(jī)制寫出能讓四類職員正確并發(fā)運(yùn)行的程序。因此,司機(jī)啟動(dòng)車輛的動(dòng)作必須與售票員關(guān)車門的動(dòng)作取得同步;售票員開車門的動(dòng)作也必須與司機(jī)停車取得同步。coend8:設(shè)公共汽車上,司機(jī)和售票員的活動(dòng)分別如下:司機(jī)的活動(dòng):啟動(dòng)車輛:正常行車;到站停車?,F(xiàn)在用自動(dòng)分揀系統(tǒng)把黑子、白子分開,設(shè)分揀系統(tǒng)有二個(gè)進(jìn)程P1和P2,其中P1揀白子;P2揀黑子。end. End.5:有一閱覽室,讀者進(jìn)入時(shí)必須先在一張登記表上登記,該表為每一座位列出一個(gè)表目,包括座號(hào)、姓名,讀者離開時(shí)要注銷登記信息;假如閱覽室共有100個(gè)座位。 x:=x+y。 x:=x+5。3:有兩個(gè)優(yōu)先級相同的進(jìn)程P1和P2,各自執(zhí)行的操作如下,信號(hào)量S1和S2初值均為0。1)互斥信號(hào)量初值為1,變化范圍為[n+1,1]。今提供;1) 一個(gè)緩沖區(qū),可放置K個(gè)信息塊;2) 二個(gè)緩沖區(qū),每個(gè)可放置K個(gè)信息塊;試用信號(hào)量和P、V操作寫出三個(gè)進(jìn)程正確工作的流程。答:不會(huì)產(chǎn)生死鎖,因?yàn)橄到y(tǒng)的輸入機(jī)和行式打印機(jī)作為臨界資源分別用兩個(gè)信號(hào)量表示,初值為1,在需要使用它們時(shí)用P操作申請,在需要?dú)w還他們時(shí)用V操作釋放,這樣就保證了兩個(gè)進(jìn)程對輸入機(jī)和行式打印機(jī)的互斥作用,可防止死鎖的產(chǎn)生。此時(shí)環(huán)路是系統(tǒng)發(fā)生死鎖的充要條件,環(huán)路中的進(jìn)程就是死鎖中的進(jìn)程。28:解釋進(jìn)程資源分配圖,死鎖的判定法則,死鎖定理。 破壞條件4(循環(huán)等待條件):采用層次分配策略,將系統(tǒng)中所有資源排列到不同層次中。26:列舉死鎖的各種防止策略。 答:(1):互斥條件:臨界資源是獨(dú)占資源,進(jìn)程應(yīng)互斥且排他的使用這些資源。23:試述進(jìn)程的低級通信機(jī)制以及其高級通信機(jī)制。 (3):信號(hào)處理函數(shù)的入口存放在進(jìn)程task_struct的sigaction[]數(shù)組中,利用sigction函數(shù)為進(jìn)程設(shè)置信號(hào)處理函數(shù)。在多任務(wù)系統(tǒng)中,可由多個(gè)進(jìn)程分工協(xié)作完成同一任務(wù),于是他們需要共享一些數(shù)據(jù),和相互交換信息,在很多場合需要交換大批量數(shù)據(jù)可以通過通信機(jī)制來完成。十七:試比較管程與進(jìn)程的不同點(diǎn)。 (3):互斥性。 (1):共享性。按取值分為兩種:二值信號(hào)量;一般信號(hào)量,又稱計(jì)數(shù)信號(hào)量。用法:為每個(gè)臨界區(qū)設(shè)置布爾型鎖變量。 2:測試并設(shè)置指令。十二:那些硬件設(shè)施可以實(shí)現(xiàn)臨界區(qū)的管理,簡述其的用法。臨界區(qū)管理的基本規(guī)則:(1):一次至多只有一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)內(nèi)執(zhí)行。 進(jìn)程同步是指為完成共同任務(wù)的并發(fā)進(jìn)程基于某個(gè)條件來協(xié)調(diào)其活動(dòng),因?yàn)樾枰谀承┪恢蒙吓哦▓?zhí)行的先后順序而等待、傳遞順序或消息所產(chǎn)生的協(xié)調(diào)制約關(guān)系。 結(jié)果不唯一:飛機(jī)售票問題。答:無關(guān)性:無關(guān)的并發(fā)進(jìn)程是指他們分別在不同的變量集合上操作,一個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行與其他并發(fā)進(jìn)程的進(jìn)展無關(guān),即一個(gè)進(jìn)程不會(huì)改變另一個(gè)與其并發(fā)執(zhí)行的晉城的變量。程序的并發(fā)執(zhí)行產(chǎn)生資源共享的需求,從而使程序失去封閉性、順序性、確定性、可在現(xiàn)行。優(yōu)點(diǎn):為程序的編制和調(diào)試帶來很大方便。程序在執(zhí)行過程中允許出現(xiàn)中斷,但這種中斷不會(huì)對程序的最終結(jié)果產(chǎn)生影響。一個(gè)程序在處理器上嚴(yán)格按序執(zhí)行的,每一個(gè)操作必須在下一個(gè)操作開始之前結(jié)束。7. 8.10. 按照最短作業(yè)優(yōu)先的算法可以使平均響應(yīng)時(shí)間最短。靜態(tài)優(yōu)先級算法的實(shí)現(xiàn)簡單,但會(huì)產(chǎn)生饑餓現(xiàn)象,使某些低優(yōu)先級進(jìn)程或線程無限期對的被推遲進(jìn)行。引入中級調(diào)度的主要目的是為了提高內(nèi)存利用率和系統(tǒng)吞吐量。占用系統(tǒng)運(yùn)行資源的程序
一個(gè)程序可以產(chǎn)生多個(gè)進(jìn)程
作業(yè)嘛,是一個(gè)或多個(gè)正在執(zhí)行的相關(guān)進(jìn)程。也被稱為輕量進(jìn)程(lightweight processes)。(4)吞吐率:單位時(shí)間CPU處理作業(yè)的個(gè)數(shù)。答:線程組織方式:(1)調(diào)度員/工作者方式(2)組模式(3)流水線模式應(yīng)用場合:(1)前臺(tái)和后臺(tái)工作(2)C/S應(yīng)用模式(3)異步處理(4)加快執(zhí)行速度(5)設(shè)計(jì)用戶接口。,為什么還有引入線程的概念?操作系統(tǒng)中再引入線程,則是為了減少程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)所付出的時(shí)空開銷,使得并發(fā)粒度更細(xì)、并發(fā)性更好。當(dāng)系統(tǒng)調(diào)度新進(jìn)程占有處理器時(shí),新老進(jìn)程隨之發(fā)生上下文切換。?結(jié)束進(jìn)程掛起狀態(tài)的命令只能通過操作系統(tǒng)或父進(jìn)程發(fā)出,并說明其作用。?列出掛起進(jìn)程的主要特征。?哪些事件可能引起不同狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換?運(yùn)行態(tài)、就緒態(tài)、等待態(tài)(1)運(yùn)行態(tài)等待態(tài):運(yùn)行進(jìn)程等待使用某種資源或者某事件發(fā)生(2)等待態(tài)就緒態(tài):所需資源得到滿足或某事件已經(jīng)完成(3)運(yùn)行態(tài)就緒態(tài):運(yùn)行時(shí)間片到時(shí)或出現(xiàn)更高優(yōu)先級的進(jìn)程,當(dāng)前進(jìn)程被迫讓出處理器。它能解決系統(tǒng)的“共享性”,正確描述程序的執(zhí)行狀態(tài)。?計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程?(1)進(jìn)程定義:進(jìn)程是可并發(fā)執(zhí)行的程序在某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次計(jì)算活動(dòng),也是操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和保護(hù)的基本單位(2)刻畫系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性,發(fā)揮系統(tǒng)的并發(fā)性,提高資源利用率。在新版Linux中,tasklet是建議的異步任務(wù)延遲執(zhí)行機(jī)制。、work queue和softirq任務(wù)延遲處理進(jìn)制。一是編寫系統(tǒng)調(diào)用服務(wù)例程;二是設(shè)計(jì)系統(tǒng)調(diào)用入口地址表,每個(gè)入口地址都指向一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用的服務(wù)例程,有的還包括系統(tǒng)調(diào)用自帶的參數(shù)個(gè)數(shù);三是陷阱處理機(jī)制,需要開辟現(xiàn)場保護(hù)區(qū),以保存發(fā)生系統(tǒng)調(diào)用時(shí)應(yīng)用程序的處理器現(xiàn)場。敘述系統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行流程。輸入輸出中斷事件。 完美WORD格式 第二章一、思考題1. 什么是PSW,它有何作用?psw:操作系統(tǒng)將程序運(yùn)行時(shí)的一組動(dòng)態(tài)信息會(huì)聚在一起,稱為程序的狀態(tài)字 作用:實(shí)現(xiàn)程序狀態(tài)的保護(hù)和恢復(fù)?應(yīng)用程序在執(zhí)行有關(guān)資源管理的機(jī)制指令時(shí)易于導(dǎo)致系統(tǒng)混亂,造成系統(tǒng)或用戶信息被破壞,因此在多道程序設(shè)計(jì)環(huán)境中,從資源管理和控制程序執(zhí)行的角度出發(fā),必須把指令系統(tǒng)中的指令分成這兩類。外部中斷事件。?試述API、庫函數(shù)及系統(tǒng)調(diào)用間的關(guān)系。庫函數(shù)是語言本身的一部分,可以調(diào)用多個(gè)系統(tǒng)調(diào)用;系統(tǒng)調(diào)用(函數(shù))是內(nèi)核提供給應(yīng)用程序的接口,屬于系統(tǒng)的一部分,可以認(rèn)為是某種內(nèi)核的庫函數(shù);操作系統(tǒng)API是有系統(tǒng)調(diào)用(函數(shù))的集合(也就是將許多的系統(tǒng)調(diào)用封裝在了一起)。慢中斷:處理慢中斷前需保存所有寄存器的內(nèi)容,中斷處理時(shí),不屏蔽其他中斷信號(hào),慢中斷處理完畢后,通常不立即返回被中斷的進(jìn)程,而是進(jìn)入調(diào)度程序重新調(diào)度,調(diào)度結(jié)果未必是被中斷的進(jìn)程運(yùn)行(是搶先式調(diào)度)。 BH全局串行處理,不適應(yīng)SMP環(huán)境,而不同tasklet可同時(shí)運(yùn)行于不同CPU上,當(dāng)然,系統(tǒng)保證相同tasklet不會(huì)同時(shí)在不同CPU上運(yùn)行,在這種情形下,tasklet就不需要是可重入的。(3) Sorfirq:(軟中斷)是一種軟中斷機(jī)制,亦即是一種信號(hào)機(jī)制,中斷處理程序在其返回前標(biāo)記下半部分,讓其稍后執(zhí)行;它又是一個(gè)框架,納入了tasklet及為網(wǎng)絡(luò)操作專門設(shè)計(jì)的軟中斷。“程序”自身只是計(jì)算任務(wù)的指令和數(shù)據(jù)的描述,是靜態(tài)概念無法刻畫程序的并發(fā)特性,系統(tǒng)需要尋找一個(gè)能描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行過程的概念,這就是進(jìn)程。因此,并發(fā)的執(zhí)行是可被打斷的,或者說,進(jìn)程執(zhí)行完一條指令后在執(zhí)行下一條指令前可能被迫讓出處理器,由其它若干個(gè)進(jìn)程執(zhí)行若干條指令后才能再次獲得處理器執(zhí)行。進(jìn)入終止態(tài)程序不再執(zhí)行,等待操作系統(tǒng)進(jìn)行善后處理。?進(jìn)程進(jìn)入掛起狀態(tài)是由于操作系統(tǒng)、父進(jìn)程或進(jìn)程本身阻止它的運(yùn)行。 (2)進(jìn)程控制塊包含三類信息 標(biāo)識(shí)信息 現(xiàn)場信息 控制信息通用隊(duì)列組織方式: 線性方式 鏈接方式 索引方式?簡述其主要內(nèi)容操作系統(tǒng)中把進(jìn)程物理實(shí)體和支持進(jìn)程運(yùn)行的環(huán)境合稱為進(jìn)程上下文。模式切換不同于進(jìn)程切換,它不一定會(huì)引起進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,也不一定會(huì)引起進(jìn)程切換,在完成系統(tǒng)調(diào)度服務(wù)或中斷處理之后,可通過逆向模式來恢復(fù)被中斷進(jìn)程的運(yùn)行。答:(1)高級調(diào)度:在多道處理操作系統(tǒng)中,從輸入系統(tǒng)的一批作業(yè)中按照預(yù)定的調(diào)度策略挑選若干個(gè)作業(yè)進(jìn)入主存,為其分配所需資源,并創(chuàng)建作業(yè)的相應(yīng)用戶進(jìn)程后便完成啟動(dòng)階段的高級調(diào)度任務(wù);(2)中級調(diào)度:根據(jù)主存資源決定主存中所能容納的進(jìn)程數(shù)目,并根據(jù)進(jìn)程的當(dāng)前狀態(tài)來決定輔助存儲(chǔ)器和主存中的進(jìn)程的對換;(3)低級調(diào)度:根據(jù)某種原則決定就緒隊(duì)列中的哪個(gè)
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