西安交通大學(xué)操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)試題(編輯修改稿)
2025-05-28 04:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 phore）與PV操作信號量：A Semaphore is a special integer variable, it can be accessed only through two standard atomic operations。P操作( wait)：request a resourceWait(S) {while S = 0 。 // noop S。}V操作( signal)：release a resourcesignal (S) { S++。}//，有一個P操作就一定有一個V操作//當(dāng)為互斥操作時，它們處于同一進程//當(dāng)為同步操作時，則不在同一進程中出現(xiàn)//對于前后相連的兩個P(S1)和P(S2) ，順序是至關(guān)重要的:同步P操作應(yīng)該放在互斥P操作前,而兩個V操作順序則無關(guān)緊要信號量實現(xiàn)互斥為臨界資源設(shè)置一個互斥信號量mutex，其初值為1；在每個進程中將臨界區(qū)代碼置于P(mutex)和V(mutex)原語之間信號量實現(xiàn)同步，有一個P操作就一定有一個V操作三個經(jīng)典問題（1）生產(chǎn)者消費者（2）讀者寫者（3）哲學(xué)家吃米飯While (true) { wait ( chopstick[i] )。 wait ( chopStick[ (i + 1) % 5] )。 // eat signal ( chopstick[i] )。 signal (chopstick[ (i + 1) % 5] )。 // think}管程（Monitor）的定義：一個管程定義了一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和能為并發(fā)進程調(diào)用的在該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的一組操作過程，這組互斥操作的過程，能同步進程和改變管程中的數(shù)據(jù)。 管程實現(xiàn)互斥：外部等待隊列。一個管程的程序在運行一個線程前會先獲取互斥鎖，直到完成線程或是線程等待某個條件被滿足才會放棄互斥鎖。管程實現(xiàn)同步：內(nèi)部設(shè)置條件變量。一個條件變量就是一個線程隊列(queue), 其中的線程正等待某個條件變?yōu)檎?。CHAPTER 7 DEADLOCK死鎖(deadlock)的概念計算機系統(tǒng)中多道程序并發(fā)執(zhí)行時，兩個或兩個以上的進程由于競爭資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象（僵局），如無外力作用，這些進程將永遠不能再向前推進。死鎖產(chǎn)生原因眾多進程競爭有限資源；進程推進順序不合適。死鎖產(chǎn)生的必要條件互斥使用（Mutual exclusion）不可剝奪（No preemption）請求保持（Hold and wait） 環(huán)路等待（Circular wait）解決死鎖的方案（1）設(shè)計無死鎖的系統(tǒng)：預(yù)防、避免（2）允許出現(xiàn)死鎖然后排除：檢測并解除（3）置之不理資源分配圖（resourceallocation graph）中的概念辨析沒有環(huán)路，則沒有死鎖有環(huán)路，可能有死鎖也可能沒有若每種資源只有一個實例，有環(huán)路就有死鎖死鎖的預(yù)防破壞四個必要條件之一，通常是破壞第三、四個條件。（1）資源的靜態(tài)分配方法：進程運行前一次性申請全部資源,破壞請求和保持條件.（2）資源的順序分配法：系統(tǒng)的全部資源進行編號，只允許按編號順序遞增地申請，破除環(huán)路待。（3）一個已占有資源的進程,若要申請新的資源，必須先放棄已占有的資源，破壞請求保持條件。死鎖的避免每當(dāng)進程申請資源時，都根據(jù)一定的算法判斷是否安全安全狀態(tài)：當(dāng)多個進程動態(tài)申請資源時，系統(tǒng)按某一順序逐次地為每個進程分配所需資源，使每個進程都可以在最終得到最大需求量后依次順利完成。不安全狀態(tài)：可能死鎖避免死鎖的關(guān)鍵：讓系統(tǒng)在動態(tài)分配資源的過程中，不要進入不安全狀態(tài)銀行家算法死鎖的解除：刪除法：刪除死鎖進程，將其資源分給其他進程剝奪法：剝奪某些進程的資源CHAPTER 8 MAIN MEMORY一些概念l 邏輯地址：an address generated by cpul 物理地址：an address seen by the memory unitl 內(nèi)存管理單元(MMUmemory management unit): 包括一個基地址寄存器(relocation register)和一個加法器，在程序運行時map虛擬地址到物理地址。l Compiler bind symbolic address to reloacatable addressl Loader/linkage editor bind relocatable address to absolute address重定位動態(tài)重定位：在程序執(zhí)行期間每次訪問內(nèi)存之前進行重定位。這種變換是靠硬件地址變換機構(gòu)實現(xiàn)的。通常采用重定位寄存器，其中放有當(dāng)前正在執(zhí)行的程序在內(nèi)存空間中的起始地址，而地址空間中的代碼在裝入過程中不發(fā)生變化。靜態(tài)重定位：在目標(biāo)程序裝入內(nèi)存時，由裝入程序?qū)δ繕?biāo)程序中的指令和數(shù)據(jù)的邏輯地址改成物理地址。對每個程序來說，這種地址變換只是在裝入時一次完成，在程序運行期間不再進行重定位。內(nèi)存為程序分配空間的四種方式（1） 連續(xù)分配方式（contiguous memory allocation）單一連續(xù)分配固定分區(qū)分配：分區(qū)容量和數(shù)目固定不變，大小可不等，每個分區(qū)容納一道作業(yè)可變分區(qū)分配：動態(tài)分區(qū)，作業(yè)裝入內(nèi)存時才建立分區(qū)（根據(jù)作業(yè)的大?。?/四種動態(tài)分區(qū)分配算法：l 首次適應(yīng)(first fit):allocate the first holel 最佳適應(yīng)(best fit):allocate the smallest holel 最差適應(yīng)(worst fit): allocate the largest holel Next fit: 從剛剛分配出的內(nèi)存開始查找合適的hole分配可重定位分區(qū)分配：重定位寄存器(relocation register)、緊湊技術(shù)（把進程統(tǒng)一移向一邊）（2） 基本分頁存儲管理方式(paging) 分頁引入：動態(tài)分區(qū)方式產(chǎn)生“外碎片”，采用緊湊技術(shù)要付出很大開銷，于是引入了頁式存儲管理。分頁定義A memorymanagement scheme that permits the physical address space of fitting memory to be noncontiguous.分頁原理：l 將物理內(nèi)存分割為等份，叫做物理塊(frame)，大小一般為2的次方l 將邏輯地址分割為等份，叫做頁(page)，大小與frame相等l 建立page與frame的關(guān)系映射，叫做頁表(page table)，頁表在內(nèi)存里。l 地址轉(zhuǎn)換是在進程執(zhí)行過程中進行的。分頁的地址變換過程當(dāng)一個進程轉(zhuǎn)入執(zhí)行狀態(tài)時，其頁表的始址和長度從其PCB中裝入頁表寄存器。當(dāng)進程要訪問某個邏輯地址中的指令或數(shù)據(jù)時，地址變換機構(gòu)自動地將邏輯地址分為頁號和頁內(nèi)地址兩部分，并將頁號與頁表寄存器中的頁表長度比較，若頁號不小于頁表長度，便產(chǎn)生越界中斷，否則以頁號為索引，去檢索頁表，從中得到該頁的物理塊號，送入物理地址寄存器與頁內(nèi)地址拼接，形成物理地址?？毂?TLBtranslation lookasi
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