【正文】 界區(qū)問題的所有三個(gè)要求。 圖 Dekker 算法中的進(jìn)程 Pi 結(jié)構(gòu)答：該算法滿足三個(gè)相互排斥條件。證明這個(gè)算法滿足關(guān)鍵問題的三個(gè)要求。如果這個(gè)進(jìn)程想要在其他進(jìn)程之前再次進(jìn)入它的臨界區(qū)域，它會(huì)重復(fù)這樣的進(jìn)程：進(jìn)入它的臨界區(qū)域，在退出時(shí)轉(zhuǎn)向另一個(gè)進(jìn)程。 pstate flag[n]。:考慮以下情況，當(dāng)多進(jìn)程同時(shí)在 CS 中設(shè)置它們的標(biāo)識(shí)變量，然后檢查是否有其他進(jìn)程在 cs 中設(shè)置標(biāo)識(shí)變量。任何序號(hào)不在輪次和 k 之間的進(jìn)程不能進(jìn)入臨界區(qū)域。如果這個(gè)進(jìn)程沒有閑置處理器，其他進(jìn)程不能夠得到這個(gè)機(jī)會(huì)去設(shè)定一個(gè)第一個(gè)進(jìn)程進(jìn)展需要的程序條件。解釋為什么信號(hào)量能夠通過服務(wù)器限制當(dāng)前連線的數(shù)量而被使用。6. 10(程序，不用翻)（） 證明管程和信號(hào)量是相當(dāng)于它們能在執(zhí)行相同類型的同步問題時(shí)使用答：在用下列方法使用信號(hào)量時(shí)，管程可以實(shí)施。當(dāng)作者完成他的任務(wù)，那么喚醒那些已經(jīng)等了最長(zhǎng)期限的進(jìn)程。否則，發(fā)出信號(hào)的進(jìn)程將解鎖，并且接受信號(hào)的進(jìn)程則需要和其他進(jìn)程共同操作獲得鎖從而使操作繼續(xù)下去。 active readers == 0)”來確?；コ?。在一個(gè)多處理器系統(tǒng)，其他進(jìn)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(gè)進(jìn)程。如果一個(gè)調(diào)度可以通過一系列非沖突操作的交換而轉(zhuǎn)化成串行調(diào)度，那么這個(gè)調(diào)度為是沖突可串行化。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(jì)數(shù)遞減。}}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。b. 給出一個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則用來在這個(gè)系統(tǒng)中避免死鎖?？紤]如下的死鎖可能發(fā)生在哲學(xué)家進(jìn)餐中，哲學(xué)家在同個(gè)時(shí)間獲得筷子。每當(dāng)一個(gè)線程希望獲得同步鎖定給對(duì)象A? ? ?E，：對(duì)象A? ? ?E的鎖內(nèi)載對(duì)象F的鎖。資源會(huì)損壞或被替換，新的進(jìn)程會(huì)進(jìn)入和離開系統(tǒng)，新的資源會(huì)被購(gòu)買和添加到系統(tǒng)中。這一進(jìn)程并不需要更多的資源，因此當(dāng)其完成時(shí)會(huì)返回其資源。假如現(xiàn)在每個(gè)哲學(xué)家請(qǐng)求三根筷子來吃飯，而且這種資源請(qǐng)求仍舊是分開發(fā)生的。對(duì)于資源CAllocatedNeedP0,03P120P220P311P421在次序P1, P2, P0,P3, P4下，各進(jìn)程可以被滿足。 解釋內(nèi)部碎片和外部碎片的區(qū)別？Answer：內(nèi)部碎片是某一區(qū)域或某一頁(yè)中，未被占據(jù)其位置的作業(yè)所使用的區(qū)域。 在運(yùn)行過程中，許多系統(tǒng)允許程序分配更多的內(nèi)存給它的地址空間。純段式分配也會(huì)產(chǎn)生外部碎片，因?yàn)樵谖锢韮?nèi)存中，一個(gè)進(jìn)程的段是被連續(xù)放置的，以及當(dāng)死進(jìn)程的段被新進(jìn)程的段所替代時(shí)，碎片也將會(huì)產(chǎn)生。一個(gè)進(jìn)程想要分配一個(gè)它所不擁有的頁(yè)是不可能的，因?yàn)檫@一頁(yè)在頁(yè)表中不存在。 在許多系統(tǒng)中的程序二進(jìn)制的一般構(gòu)造如下：代碼被存儲(chǔ)在較小的固定的地址中，比例0。 考慮一個(gè)分頁(yè)系統(tǒng)在內(nèi)存中存儲(chǔ)著一張頁(yè)表。 問:頁(yè)表分頁(yè)的目的是什么?答：在某些情況下,分頁(yè)的頁(yè)表可以變得足夠大，可以簡(jiǎn)化內(nèi)存分配問題（確保全部可以分配固定大小的網(wǎng)頁(yè)，而不是可變大小的塊），確保當(dāng)前未使用的部分頁(yè)表可以交換。這種間接最低的分割分頁(yè)方案，即每一頁(yè)表?xiàng)l目保持有關(guān)只有一頁(yè)。，允許大多數(shù)操作系統(tǒng)在硬件上執(zhí)行內(nèi)存工具，而不是實(shí)施部分硬件和一些軟件。硬件要求：在每個(gè)內(nèi)存訪問的頁(yè)表需要協(xié)商，以檢查是否該頁(yè)表是寫保護(hù)。如果指針運(yùn)行慢，在虛擬內(nèi)存找尋候選頁(yè)表更換極為有效，表明許多常駐頁(yè)面不會(huì)被竅取。另一種方式來提高利用率是獲得更多的物理內(nèi)存或更快的分頁(yè)鼓。當(dāng)一個(gè)程序的所有頁(yè)未駐留，程序的第一條指令是一個(gè)間接內(nèi)存 load 操作時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)什么頁(yè)錯(cuò)誤？當(dāng)操作系統(tǒng)正在使用一個(gè)單進(jìn)程幀分配技術(shù)，只有兩個(gè)頁(yè)被分配至此。，并將頁(yè)面搬進(jìn)空閑幀 LRU 算法 FIFO 算法 問：假設(shè)一個(gè)具有下面時(shí)間度量利用率的請(qǐng)求調(diào)頁(yè)系統(tǒng)：CPU 利用率 20％，分頁(yè)磁盤 ％，其他 I/O 設(shè)備，5％說明下面哪一個(gè)（可）能提高 CPU 的利用率，為什么？A 安裝一個(gè)更快的 CPUB 安裝一個(gè)更大的分頁(yè)磁盤C 提高多道程序設(shè)計(jì)程序 D 降低多道程序設(shè)計(jì)程度E 安裝更多內(nèi)存F 安裝一個(gè)更快的硬盤，或?qū)Χ鄠€(gè)硬盤使用多個(gè)控制器G 對(duì)頁(yè)面調(diào)度算法添加預(yù)取頁(yè)H 增加頁(yè)面大小。 假設(shè)有一個(gè)請(qǐng)求調(diào)頁(yè)存儲(chǔ)器，頁(yè)表放在寄存器中：處理一個(gè)頁(yè)錯(cuò)誤，當(dāng)有空的幀或被置換的頁(yè)設(shè)有被修改過時(shí)要用 8ms，當(dāng)被置換的頁(yè)被修改過明用 20ms，存儲(chǔ)器訪問時(shí)間為100ns。答：對(duì)于每一個(gè)內(nèi)存訪問操作，頁(yè)表需要檢查相應(yīng)的頁(yè)表駐留與否和是否計(jì)劃已經(jīng)讀取或?qū)懭霗?quán)限訪問頁(yè)面，一個(gè) TLB 可以作為高速緩存和改善業(yè)績(jī)的查詢操作。目錄項(xiàng)選擇頁(yè)表，頁(yè)表域是頁(yè)表的索引。哈希頁(yè)表的缺點(diǎn)是在同樣的哈希頁(yè)表上，映射多個(gè)頁(yè)面而引起的沖突。 reenteant 單元時(shí)比純頁(yè)式存儲(chǔ)時(shí)這樣做要來的容易？Answer：因?yàn)槎问酱鎯?chǔ)是以內(nèi)存的邏輯共享為基礎(chǔ)的，而不是物理的，任何大小的段在段表中，被每個(gè)只具有一個(gè)入口的用戶所共享。3）純頁(yè)式分配在一個(gè)進(jìn)程開始運(yùn)行時(shí)，就不需要操作系統(tǒng)給進(jìn)程分配最大的虛地址空間。c頁(yè)式存儲(chǔ)需要更多的內(nèi)存來保持轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)，段式存儲(chǔ)的每個(gè)段只需要兩個(gè)寄存器，一個(gè)保存段的基地址，另一個(gè)保存段的長(zhǎng)度。在邏輯頁(yè)號(hào)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個(gè)物理頁(yè)號(hào)，物理頁(yè)通過搜索表被找到。 Answer：連續(xù)內(nèi)存分配會(huì)產(chǎn)生外部碎片，因?yàn)榈刂房臻g是被連續(xù)分配的，當(dāng)舊進(jìn)程結(jié)束，新進(jìn)程初始化的時(shí)候，洞會(huì)擴(kuò)大。在連接期間，全部程序二進(jìn)制中的每個(gè)單元會(huì)被分配到一序列的地址空間，當(dāng)它完成時(shí)，對(duì)于未分解的符號(hào)關(guān)系，可以通過這個(gè)二進(jìn)制輸出，當(dāng)每個(gè)另外單元包含一系列需要修復(fù)的指令時(shí)，這個(gè)二進(jìn)制可以在另外單元被修復(fù)。 在死鎖檢測(cè)算法中，樂觀假設(shè)是什么？這種假設(shè)怎樣可以被違反？Answer：樂觀假設(shè)是在資源分配方面和進(jìn)程請(qǐng)求資源的過程中，不存在任何形式的循環(huán)等待。然而，如果我們把三種資源看做是三個(gè)獨(dú)立資源類型的銀行家算法，可以得到以下各表：對(duì)于資源AAllocatedNeedP0,07P130P236P320P404在次序P1, P3, P4，P2, P0下，各進(jìn)程可以被滿足。Answer:以下規(guī)則避免了死鎖：當(dāng)一個(gè)哲學(xué)家發(fā)出一個(gè)需要第一根筷子的請(qǐng)求時(shí)，如果沒有別的哲學(xué)家有兩根筷子或者只留有一根筷子時(shí)，這個(gè)請(qǐng)求就不被允許。這意味著，每一個(gè)進(jìn)程持有一個(gè)資源，并且正等待另一個(gè)資源。從這個(gè)意義上說，死鎖避免方案可以增加系統(tǒng)的吞吐量。例如，如果多個(gè)線程試圖訪問同步對(duì)象A?…E，那么就可能發(fā)生死鎖。循環(huán)等待的條件也很容易從圖形中觀察到。。 else { available resources = count。假設(shè)數(shù)目有限的資源中的一個(gè)單一的資源型必須加以管理。一個(gè)串行調(diào)度是指每個(gè)事務(wù)執(zhí)行的原子調(diào)度。自旋鎖不適合單處理器的系統(tǒng)，因?yàn)榇蚱屏诉@一進(jìn)程的自旋鎖只有通過執(zhí)行不同的進(jìn)程才可以得到。作者可以執(zhí)行“await(active writers == 0 amp。接下來的等待操作因?yàn)橹暗男盘?hào)量值的增加而馬上成功進(jìn)行。另一個(gè)方面，有利于讀者可能會(huì)導(dǎo)致饑餓的作者。答：收購(gòu)操作自動(dòng)遞減和信號(hào)量有關(guān)的值。比如，一臺(tái)服務(wù)器可以在任何時(shí)候有 n 個(gè)插座連接。忙等待能夠避免，但是承擔(dān)這種開銷與讓一個(gè)進(jìn)程處于沉睡狀態(tài)，當(dāng)相應(yīng)程序的狀態(tài)達(dá)到的時(shí)候進(jìn)程又被喚醒有關(guān)。這個(gè)進(jìn)程僅能進(jìn)入臨界區(qū)域。這是由于進(jìn)程在 CS 中設(shè)置自身的標(biāo)識(shí)變量之前要先檢查其他進(jìn)程的狀態(tài)。 針對(duì)有 n 個(gè)進(jìn)程在帶有較低時(shí)間限制的等待 n1 個(gè)的輪次這樣一個(gè)臨界區(qū)域最早的解決該問題的正確方法是由艾森伯格和麥圭爾提出的。如果一個(gè)進(jìn)程想要進(jìn)入它們的臨界區(qū)域，它可以將它的標(biāo)識(shí)設(shè)為真，然后進(jìn)入它們的臨界區(qū)域。 /* initially false */ int turn。flag[i]=false。 /*initially false*/int turn。 XP的調(diào)度算法，下列什么是數(shù)字優(yōu)先的線程。1. 。CPU的利用率是1/*100=92%。也就是說，優(yōu)先級(jí)越高越先運(yùn)行。，使用以下參數(shù)值會(huì)有什么影響？=0和t=100毫秒==10毫秒答：當(dāng)a=0和t=100毫秒時(shí)，公式總是會(huì)預(yù)測(cè)下一次的CPU區(qū)間為100毫秒。 答：：當(dāng)經(jīng)常性的上下文切換減少到最低時(shí)，CPU利用率增加。當(dāng)程序分配的內(nèi)核線程的數(shù)量與處理器相同時(shí)，那么有可能所有處理器將同時(shí)使用。區(qū)別建模過程和在內(nèi)核中線程的兩種方法。？答：一個(gè)線程程序的線程共享堆內(nèi)存和全局變量，但每個(gè)線程都有屬于自己的一組寄存值和棧內(nèi)存。答：用戶線程之間的上下文切換和內(nèi)核線程之間的相互轉(zhuǎn)換是非常相似的?？紤] Windows 2000 如何處理這種情況。因此，消息傳遞系統(tǒng)，往往提供兩種形式的同步。Answer:如果一個(gè)RPC機(jī)制無法支持無論是“最多一次” 或“至少一次”的語(yǔ)義，那么RPC服務(wù)器不能保證遠(yuǎn)端程序不會(huì)引起多個(gè)事件的發(fā)生。 問:描述一下內(nèi)核在兩個(gè)進(jìn)程間進(jìn)行上下文功換的動(dòng)作.Answer:總的來說，操作系統(tǒng)必須保存正在運(yùn)行的進(jìn)程的狀態(tài)，恢復(fù)進(jìn)程的狀態(tài)。分別從支持和反對(duì)的角度來綜合設(shè)計(jì)方式對(duì)討論這種內(nèi)核設(shè)計(jì)和系統(tǒng)性能優(yōu)化的影響。這就意味著Java程序作為一個(gè)本地用途（當(dāng)然，JIT的這種轉(zhuǎn)換過程是要花費(fèi)時(shí)間的，但并沒有像字節(jié)代碼花費(fèi)的這么多）是非常重要的一種運(yùn)行方式。但是，分層內(nèi)核必須要是有嚴(yán)格排序的子系統(tǒng)，這樣的子系統(tǒng)在較低層次中不允許援引業(yè)務(wù)相應(yīng)的上層子系統(tǒng) 。許多系統(tǒng)允許文件被映射到一個(gè)執(zhí)行進(jìn)程的虛擬內(nèi)存空間。這種安排提供了一個(gè)更靈活的制度++編寫的本地方法的能力？舉出一個(gè)本地方法有用的例子。另一方面，當(dāng)send()和receive()操作被調(diào)用時(shí),信息傳遞通常包含系統(tǒng)調(diào)用。它通常是不屬于內(nèi)核，因?yàn)槊罱忉寱?huì)有所變動(dòng)。一個(gè)滿意的配置文件，其中的代碼塊都應(yīng)積極覆著被程序在代碼的不同的部分花費(fèi)時(shí)間。在軟件水平下，為了數(shù)據(jù)，媒介不需不間斷的被檢查。刪除一個(gè)文件需要清除這個(gè)文件的信息和釋放被分派給這個(gè)文件的空間。說明每項(xiàng)服務(wù)如何給用戶提供便利。簡(jiǎn)單的描述一下這兩個(gè)類別并討論他們的不同點(diǎn)。：集群系統(tǒng)是由多個(gè)計(jì)算機(jī)耦合成單一系統(tǒng)并分布于整個(gè)集群來完成計(jì)算任務(wù)。這個(gè)系統(tǒng)從感應(yīng)器上讀取數(shù)據(jù)，而且必須在嚴(yán)格的時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)以保證正確的性能。批處理系統(tǒng)對(duì)于運(yùn)行那些需要較少互動(dòng)的大型作業(yè)十分適用。當(dāng)更新發(fā)生時(shí)，其它存儲(chǔ)的位置需要使其無效或更新。緩存中的數(shù)據(jù)必須與組成部件中的要一致。有兩種方法可以完成這個(gè)操作：（像一些 BASIC，Java， LISP systems）。當(dāng)設(shè)備接收到來自 CPU 的命令時(shí)，啟動(dòng)響應(yīng)的操作。 中斷（interupt）的目的是什么？陷阱（trap）與中斷的區(qū)別是什么？陷阱可以被用戶程序（user program）有意地的產(chǎn)生嗎？如果可以，那目的是什么？ Answer: 中斷是一種在系統(tǒng)內(nèi)硬件產(chǎn)生的流量變化。然而，它沒有利用具有潛在處理能力的主機(jī)。如果一個(gè)客戶機(jī)想要獲得烹飪方法，它必須向那臺(tái)服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求。當(dāng)一臺(tái)處理器出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)處理器能夠接管故障處理的功能。主處理器為從處理器安排工作，而且 I/O 也只在主處理器上運(yùn)行。還有一種可能發(fā)生的情況是在同一時(shí)間有許多另外的用戶在同一時(shí)間使用資源。 在多道程序和分時(shí)環(huán)境中，多個(gè)用戶同時(shí)共享一個(gè)系統(tǒng)，這種情況導(dǎo)致多種安全問題。比起個(gè)人電腦，問題可以被更快的解決。非對(duì)稱多處理有一個(gè)主處理器控制系統(tǒng)，與剩下的處理器是隨從關(guān)系。為了兩臺(tái)處理器提供較高的可靠性服務(wù)，兩臺(tái)機(jī)器上的狀態(tài)必須被復(fù)制，并且要持續(xù)的更新。在客戶機(jī) 服務(wù)器（clientserver）模型下，所有方法都被存儲(chǔ)在服務(wù)器上。這是提供適當(dāng)?shù)娜哂?。在行政花費(fèi)太高以及共享導(dǎo)致更高效的使用資源的情景下是精確的，在這些環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)是理想的。這種進(jìn)程與用戶程序的運(yùn)行沖突嗎？如果沖突的話，試描述可能引起哪種沖突？Answer: CPU 可以通過寫數(shù)據(jù)到可以被設(shè)備獨(dú)立存儲(chǔ)的寄存器中來啟動(dòng) DMA 操作。Answer:一種類型處理器的操作系統(tǒng)需要在任何時(shí)候都被控制（或監(jiān)測(cè)模式）。如果速度較快的設(shè)備在緩存中發(fā)現(xiàn)它所要的數(shù)據(jù)，它就不需要再等待速度較慢的設(shè)備了。在多道程序系統(tǒng)（Mulitiprocessor systems）中，不同的進(jìn)程或許在它的本地存儲(chǔ)上存儲(chǔ)相同的內(nèi)存位置。通過緩沖區(qū)，線下操作，后臺(tái)和多道程序，運(yùn)用嘗試保持 CPU 和 I/O 一直繁忙，從而使得性能被提高。：經(jīng)常用于專門的用途。它們通過各種通信線路在進(jìn)行通信，比如：一條高速的總線或一個(gè)本地的網(wǎng)絡(luò)。磁盤空間塊被文件所使用并被跟蹤。在媒介中的所有數(shù)據(jù)都必須被檢查以確保他們?cè)趯懭朊浇闀r(shí)沒有被改變。Answer:一個(gè)能夠發(fā)布定期計(jì)時(shí)器打斷和監(jiān)控正在運(yùn)行的命令或代碼段當(dāng)中斷被進(jìn)行時(shí)。？為什么它經(jīng)常與內(nèi)核是分開的？用戶有可能通過使用由操作系統(tǒng)提供的系統(tǒng)調(diào)用接口發(fā)展一個(gè)新的命令解釋器？Answer:命令解釋器從用戶或文件中讀取命令并執(zhí)行，一般而言把他們轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)調(diào)用。然而，一旦內(nèi)存共享塊在兩個(gè)或更多的進(jìn)程間建立，這些進(jìn)程可以借助內(nèi)存共享塊來通信，不再需要內(nèi)核的協(xié)助。當(dāng)機(jī)制和政策分開時(shí)，政策可以隨意的改變但機(jī)制還是不能改變。Answer:虛擬內(nèi)存子系統(tǒng)和存儲(chǔ)子系統(tǒng) 通常是緊密耦合，并由于以下的相互作用需要精心設(shè)計(jì)的層次 系統(tǒng)。分層內(nèi)核方法在細(xì)節(jié)上與分層方法相似。一個(gè)JIT編譯器把字節(jié)代碼轉(zhuǎn)換成本地機(jī)器代碼，第一次這種方法是偶然碰到的。這是一種與分層設(shè)計(jì)相對(duì)立的方法，經(jīng)過內(nèi)核的途徑在這種設(shè)計(jì)中被延伸了，使操作系統(tǒng)的構(gòu)造更加容易。短期調(diào)度必須經(jīng)常調(diào)用一個(gè)新進(jìn)程，由于在系統(tǒng)中，長(zhǎng)期調(diào)度處理移動(dòng)的作業(yè)時(shí)，并不頻繁被調(diào)用，可能在進(jìn)程離開系統(tǒng)時(shí)才