【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 略。在請(qǐng)求式分頁中，只有當(dāng)訪問到某頁中的一個(gè)單元時(shí)才將該頁取入主存。在預(yù)約式分頁中，讀取的并不是頁錯(cuò)誤請(qǐng)求的頁。 駐留集管理和頁替換策略有什么區(qū)別？駐留集管理主要關(guān)注以下兩個(gè)問題：（1）給每個(gè)活動(dòng)進(jìn)程分配多少個(gè)頁幀。（2）被考慮替換的頁集是僅限在引起頁錯(cuò)誤的進(jìn)程的駐留集中選擇還是在主存中所有的頁幀中選擇。頁替換策略關(guān)注的是以下問題：在考慮的頁集中，哪一個(gè)特殊的頁應(yīng)該被選擇替換。 FIFO和Clock頁替換算法有什么區(qū)別？時(shí)鐘算法與FIFO算法很接近，除了在時(shí)鐘算法中，任何一個(gè)使用位為一的頁被忽略。 頁緩沖實(shí)現(xiàn)的是什么？（1）被替換出駐留集的頁不久又被訪問到時(shí)，仍在主存中，減少了一次磁盤讀寫。（2）被修改的頁以簇的方式被寫回，而不是一次只寫一個(gè)，這就大大減少了I/O操作的數(shù)目，從而減少了磁盤訪問的時(shí)間。 為什么不可能把全局替換策略和固定分配策略組合起來？固定分配策略要求分配給一個(gè)進(jìn)程的幀的數(shù)目是確定的，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程中取入一個(gè)新的頁時(shí)，這個(gè)進(jìn)程駐留頁集中的一頁必須被替換出來（保持分配的幀的數(shù)目不變），這是一種局部替換策略。 駐留集和工作集有什么區(qū)別？一個(gè)進(jìn)程的駐留集是指當(dāng)前在主存中的這個(gè)進(jìn)程的頁的個(gè)數(shù)。一個(gè)進(jìn)程的工作集是指這個(gè)進(jìn)程最近被使用過的頁的個(gè)數(shù)。 請(qǐng)求式清除和預(yù)約式清除有什么區(qū)別？在請(qǐng)求式清除中，只有當(dāng)一頁被選擇用于替換時(shí)才被寫回輔存；在預(yù)約式清除中，將這些被修改的多個(gè)頁在需要用到它們所占據(jù)的頁幀之前成批的寫回輔存。第9章 單處理器調(diào)度 簡(jiǎn)要描述三種類型的處理器調(diào)度。長(zhǎng)程調(diào)度：決定加入到待執(zhí)行的進(jìn)程池中；中程調(diào)度：決定加入到部分或全部在主存中的進(jìn)程集合中；短程調(diào)度：決定哪一個(gè)可用進(jìn)程將被處理器執(zhí)行。 在交互式操作系統(tǒng)中，通常最重要的性能要求是什么？反應(yīng)時(shí)間 周轉(zhuǎn)時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間有什么區(qū)別？周轉(zhuǎn)時(shí)間是一個(gè)要求花費(fèi)在系統(tǒng)上的包括等待時(shí)間和服務(wù)時(shí)間的總的時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間對(duì)一個(gè)交互進(jìn)程，這是指從提交一個(gè)請(qǐng)求到開始接受響應(yīng)之間的時(shí)間間隔。通常進(jìn)程在處理該請(qǐng)求的同時(shí)，就開始給用戶產(chǎn)生一些輸出。 對(duì)進(jìn)程調(diào)度，較小的優(yōu)先級(jí)值表示較低的優(yōu)先級(jí)還是較高的優(yōu)先級(jí)？在UNIX和許多其他系統(tǒng)中，大的優(yōu)先級(jí)值表示低優(yōu)先級(jí)進(jìn)程。許多系統(tǒng)，比如WINDOWS，剛好相反，大數(shù)值表示高優(yōu)先級(jí)。 搶占式和非搶占式調(diào)度有什么區(qū)別？非搶占：在這種情況下，一旦進(jìn)程處于運(yùn)行態(tài)，他就不斷執(zhí)行直到終止，或者為等待I/O或請(qǐng)求某些操作系統(tǒng)服務(wù)而阻塞自己。搶占：當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程可能被操作系統(tǒng)中斷，并轉(zhuǎn)移到就緒態(tài)。關(guān)于搶占的決策可能是在一個(gè)新進(jìn)程到達(dá)時(shí)，或者在一個(gè)中斷發(fā)生后把一個(gè)被阻塞的進(jìn)程置為就緒態(tài)時(shí)，或者基于周期性的時(shí)間中斷。 簡(jiǎn)單定義FCFS調(diào)度。當(dāng)每個(gè)進(jìn)程就緒后，它加入就緒隊(duì)列。當(dāng)當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程停止執(zhí)行時(shí)，選擇在就緒隊(duì)列中存在時(shí)間最長(zhǎng)的進(jìn)程運(yùn)行。 簡(jiǎn)單定義輪轉(zhuǎn)調(diào)度以一個(gè)周期性間隔產(chǎn)生時(shí)鐘中斷，當(dāng)中斷產(chǎn)生時(shí)，當(dāng)前正在運(yùn)行的的進(jìn)程被置于就緒隊(duì)列中，然后基于FCFS策略選擇下一個(gè)就緒作業(yè)運(yùn)行。 簡(jiǎn)單定義最短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度。這是一個(gè)非搶占的策略，其原則是下一次選擇所需處理時(shí)間最短的進(jìn)程。 簡(jiǎn)單定義最短剩余時(shí)間調(diào)度。最短剩余時(shí)間是針對(duì)SPN增加了搶占機(jī)制的版本。在這種情況下，調(diào)度器總是選擇預(yù)期剩余時(shí)間最短的進(jìn)程。當(dāng)一個(gè)新進(jìn)程加入到就緒隊(duì)列時(shí)，他可能比當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程具有更短的剩余時(shí)間，因此，只有新進(jìn)程就緒，調(diào)度器就可能搶占當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程。 簡(jiǎn)單定義最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度。在當(dāng)前進(jìn)程完成或被阻塞時(shí)，選擇R值最大的就緒進(jìn)程。R=(w+s)/s,w等待處理器的時(shí)間，s期待的服務(wù)時(shí)間。 1簡(jiǎn)單定義反饋調(diào)度。調(diào)度基于搶占原則并且使用動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)機(jī)制。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程第一次進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，它被放置在RQ0。當(dāng)它第一次被搶占后并返回就緒狀態(tài)時(shí)，它被防止在RQ1。在隨后的時(shí)間里，每當(dāng)它被搶占時(shí)，它被降級(jí)到下一個(gè)低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中。一個(gè)短進(jìn)程很快會(huì)執(zhí)行完，不會(huì)在就緒隊(duì)列中降很多級(jí)。一個(gè)長(zhǎng)進(jìn)程會(huì)逐級(jí)下降。因此，新到的進(jìn)程和短進(jìn)程優(yōu)先于老進(jìn)程和長(zhǎng)進(jìn)程。在每個(gè)隊(duì)列中，除了在優(yōu)先級(jí)最低的隊(duì)列中，都使用簡(jiǎn)單的FCFS機(jī)制。一旦一個(gè)進(jìn)程處于優(yōu)先級(jí)最低的隊(duì)列中，它就不可能再降低，但是會(huì)重復(fù)地返回該隊(duì)列，直到運(yùn)行結(jié)束。第10章 多處理器和實(shí)時(shí)調(diào)度 列出并簡(jiǎn)單定義五種不同級(jí)別的同步粒度。細(xì)粒度：?jiǎn)沃噶盍髦泄逃械牟⑿?；中等粒度：在一個(gè)單獨(dú)應(yīng)用中的并行處理或多任務(wù)處理；粗粒度：在多道程序環(huán)境中并發(fā)進(jìn)程的多處理；非常粗粒度：在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行分布處理，以形成一個(gè)計(jì)算環(huán)境；無約束粒度：多個(gè)無關(guān)進(jìn)程。 列出并簡(jiǎn)單定義線程調(diào)度的四種技術(shù)。加載共享：進(jìn)程不是分配到一個(gè)特定的處理器，而是維護(hù)一個(gè)就緒進(jìn)程的全局隊(duì)列，每個(gè)處理器只要空閑就從隊(duì)列中選擇一個(gè)線程。這里使用術(shù)語加載共享來區(qū)分這種策略和加載平衡方案，加載平衡是基于一種比較永久的分配方案分配工作的。組調(diào)度：一組相關(guān)的線程基于一對(duì)一的原則，同時(shí)調(diào)度到一組處理器上運(yùn)行。專用處理器分配：在程序執(zhí)行過程中，每個(gè)程序被分配給一組處理器，處理器的數(shù)目與程序中的線程的數(shù)目相等。當(dāng)程序終止是，處理器返回到總的處理器池中，可供分配給另一個(gè)程序。動(dòng)態(tài)調(diào)度：在執(zhí)行期間，進(jìn)程中線程的數(shù)目可以改變。 列出并簡(jiǎn)單定義三種版本的負(fù)載分配。先來先服務(wù)（FCFS）：當(dāng)一個(gè)作業(yè)到達(dá)時(shí)，它的所有線程都被連續(xù)地放置在共享隊(duì)列末尾。當(dāng)一個(gè)處理器變得空閑時(shí)，它選擇下一個(gè)就緒線程執(zhí)行，直到完成或阻塞。最少線程數(shù)優(yōu)先：共享就緒隊(duì)列被組織成一個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，如果一個(gè)作業(yè)包含的未調(diào)度線程數(shù)目最少，則給它指定最高的優(yōu)先級(jí)。具有同等優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列按作業(yè)到達(dá)的順序排隊(duì)。和FCFS一樣，被調(diào)度的線程一直運(yùn)行到完成或阻塞?？蓳屨嫉淖钌倬€程數(shù)優(yōu)先：最高的的優(yōu)先級(jí)給予包含的未被調(diào)度的線程數(shù)目最少的作業(yè)。剛到達(dá)的作業(yè)如果包含的線程數(shù)目少于正在執(zhí)行的作業(yè)，它將搶占屬于這個(gè)被調(diào)度作業(yè)的線程。10. 硬實(shí)時(shí)任務(wù)和軟實(shí)時(shí)任務(wù)有什么區(qū)別？硬實(shí)時(shí)任務(wù)指必須滿足最后期限的限制，否則會(huì)給系統(tǒng)帶來不可接受的破壞或者致命的錯(cuò)誤。軟實(shí)時(shí)任務(wù)也有一個(gè)與之相關(guān)聯(lián)的最后期限，并希望能滿足這個(gè)期限的要求，但是這并不是強(qiáng)制的，即使超過了最后期限，調(diào)度和完成這個(gè)任務(wù)仍然是有意義的。 周期性實(shí)時(shí)任務(wù)和非周期性實(shí)時(shí)任務(wù)有什么區(qū)別？非周期任務(wù)有一個(gè)必須結(jié)束或開始的最后期限，或者有一個(gè)關(guān)于開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間的約束。而對(duì)于周期任務(wù)，這個(gè)要求描述成“每隔周期T一次”或“每隔T個(gè)單位”。 列出并簡(jiǎn)單定義對(duì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的五方面的要求?？纱_定性：在某中程度上是指它可以按固定的、預(yù)先確定的時(shí)間或時(shí)間間隔執(zhí)行操作?？身憫?yīng)性：它關(guān)注的是在知道中斷之后操作系統(tǒng)未中斷提供服務(wù)的時(shí)間用戶控制：用戶應(yīng)該能夠區(qū)分硬實(shí)時(shí)任務(wù)和軟實(shí)時(shí)任務(wù)，并且在每一類中確定相對(duì)優(yōu)先級(jí)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)還允許用戶指定一些特性，例如使用分頁還是進(jìn)程交換、哪一個(gè)進(jìn)程必須常駐主存、使用何種磁盤算法、不同的優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程各有哪些權(quán)限等。可靠性 ：可靠性必須提供這樣一種方式，以繼續(xù)滿足實(shí)時(shí)最后期限。故障弱化操作：故障弱化操作指系統(tǒng)在故障時(shí)盡可能多的保存其性能和數(shù)據(jù)的能力。 列出并簡(jiǎn)單定義四類實(shí)時(shí)調(diào)度算法。靜態(tài)表驅(qū)動(dòng)法：執(zhí)行關(guān)于可行調(diào)度的靜態(tài)分析。分析的結(jié)果是一個(gè)調(diào)度，它用于確定在運(yùn)行時(shí)一個(gè)任務(wù)何時(shí)必須開始執(zhí)行。靜態(tài)優(yōu)先級(jí)驅(qū)動(dòng)搶占法：同樣，執(zhí)行一個(gè)靜態(tài)分析，但是沒有制定調(diào)度，而且用于給任務(wù)指定優(yōu)先級(jí)，使得可以使用傳統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)驅(qū)動(dòng)的搶占式調(diào)度器。基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃調(diào)度法：在運(yùn)行是動(dòng)態(tài)地確定可行性，而不是在開始運(yùn)行前離線的確定（靜態(tài)）。一個(gè)到達(dá)的任務(wù)，只有當(dāng)能夠滿足它的時(shí)間約束時(shí)，才可以被接受執(zhí)行?？尚行苑治龅慕Y(jié)果是一個(gè)調(diào)度或規(guī)劃，可用于確定何時(shí)分派這個(gè)任務(wù)。動(dòng)態(tài)盡力調(diào)度法：不執(zhí)行可行性分析。系統(tǒng)試圖滿足所有的最后期限，并終止任何已經(jīng)開始運(yùn)行但錯(cuò)過最后期限的進(jìn)程。 關(guān)于一個(gè)任務(wù)的哪些信息在實(shí)時(shí)調(diào)度是非常有用？就緒時(shí)間：任務(wù)開始準(zhǔn)備執(zhí)行的時(shí)間。對(duì)于重復(fù)或周期性的任務(wù)，這實(shí)際上是一個(gè)事先知道的時(shí)間序列。而對(duì)于非周期性的任務(wù)，或者也事先知道這個(gè)時(shí)間，或者操作系統(tǒng)僅僅知道什么時(shí)候任務(wù)真正就緒。啟動(dòng)最后期限：任務(wù)必須開始的時(shí)間。完成最后期限：任務(wù)必須完成的時(shí)間。典型的實(shí)時(shí)應(yīng)用程序或者有啟動(dòng)最后期限，或者有完成最后期限，但不會(huì)兩者都存在。處理時(shí)間：從執(zhí)行任務(wù)直到完成任務(wù)所需的時(shí)間。在某些情況下，可以提供這個(gè)時(shí)間，而在另外一些情況下，操作系統(tǒng)度量指數(shù)平均值。其他調(diào)度系統(tǒng)沒有使用這個(gè)信息。資源需求：任務(wù)在執(zhí)行過程中所需的資源集合（處理器以外的資源）。優(yōu)先級(jí)：度量任務(wù)的相對(duì)重要性。硬實(shí)時(shí)任務(wù)可能具有絕對(duì)的優(yōu)先級(jí)，因?yàn)槿绻e(cuò)過最后期限則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)失敗。如果系統(tǒng)無論如何也要繼續(xù)運(yùn)行，則硬實(shí)時(shí)任務(wù)和軟實(shí)時(shí)任務(wù)可以被指定相關(guān)的優(yōu)先級(jí)，以指導(dǎo)調(diào)度器。子任務(wù)結(jié)構(gòu)：一個(gè)任務(wù)可以分解成一個(gè)必須執(zhí)行的子任務(wù)和一個(gè)可選的子任務(wù)。只有必須執(zhí)行的子任務(wù)擁有硬最后期限。第11章 I/O管理和磁盤調(diào)度 列出并簡(jiǎn)單定義執(zhí)行I/O的三種技術(shù)?？删幊蘄/O：處理器代表進(jìn)程給I/O模塊發(fā)送給一個(gè)I/O命令，該進(jìn)程進(jìn)入忙等待，等待操作的完成，然后才可以繼續(xù)執(zhí)行。中斷驅(qū)動(dòng)I/O：處理器代表進(jìn)程向I/O模塊發(fā)送一個(gè)I/O命令，然后繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)指令，當(dāng)I/O模塊完成工作后，處理器被該模塊中斷。如果該進(jìn)程不需要等待I/O完成，則后續(xù)指令可以仍是該進(jìn)程中的指令，否則，該進(jìn)程在這個(gè)中斷上被掛起，處理器執(zhí)行其他工作。直接存儲(chǔ)器訪問（DMA）：一個(gè)DMA模塊控制主存和I/O模塊之間的數(shù)據(jù)交換。為傳送一塊數(shù)據(jù)，處理器給DMA模塊發(fā)送