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正文內(nèi)容

計算機操作系統(tǒng)課后答案解析-文庫吧資料

2025-07-03 23:21本頁面
  

【正文】 行線性排序,并賦予不同的序號,且所有進程對資源的請求必須嚴(yán)格按序號遞增的次序提出,這樣,在所形成的資源分配圖中,不可能再出現(xiàn)環(huán)路,因而摒棄了環(huán)路等待條件。19.在解決死鎖問題的幾個方法中,哪種方法最易于實現(xiàn)?哪種方法是資源利用率最高? 解決/處理死鎖的方法有預(yù)防死鎖、避免死鎖、檢測和解除死鎖,其中預(yù)防死鎖方法最容易實現(xiàn),但由于所施加的限制條件過于嚴(yán)格,會導(dǎo)致系統(tǒng)資源利用率和系統(tǒng)吞吐量降低;而檢測和解除死鎖方法可是系統(tǒng)獲得較好的資源利用率和系統(tǒng)吞吐量。 13.為什么說多級反饋隊列調(diào)度算法能較好地滿足各方面用戶的需求?15. 按調(diào)度方式可將實時調(diào)度算法分為哪幾種?按調(diào)度方式不同,可分為非搶占調(diào)度算法和搶占調(diào)度算法兩種。一般應(yīng)考慮三個因素:系統(tǒng)對相應(yīng)時間的要求、就緒隊列中進程的數(shù)目和系統(tǒng)的處理能力。該算法有利于短作業(yè)/進程,不利于長作業(yè)/進程。該算法有利于長作業(yè)/進程,不利于短作業(yè)/進程。 答:相同點:兩種調(diào)度算法都可以用于作業(yè)調(diào)度和進程調(diào)度。 確定進程優(yōu)先級的依據(jù):進程類型、進程對資源的需求和用戶要求。 9.何謂靜態(tài)和勱態(tài)優(yōu)先級?確定靜態(tài)優(yōu)先級的依據(jù)是什么? 答:靜態(tài)優(yōu)先級是指在創(chuàng)建進程時確定且在進程的整個運行期間保持不變的優(yōu)先級。 分時系統(tǒng)的調(diào)度算法:時間片輪轉(zhuǎn)法。 (2)面向系統(tǒng)的準(zhǔn)則:系統(tǒng)吞吐量高、處理機利用率好、各類資源的平衡利用。 6.在搶占調(diào)度方式中,搶占的原則是什么? 答:搶占的原則有:時間片原則、優(yōu)先權(quán)原則、短作業(yè)優(yōu)先權(quán)原則等。 5.試說明低級調(diào)度的主要功能。應(yīng)將哪些作業(yè)從外存調(diào)入內(nèi)存,取決于采用的調(diào)度算法。 3.在什么情冴下需要使用作業(yè)控制塊JCB?其中包含了哪些內(nèi)容? 答:每當(dāng)作業(yè)進入系統(tǒng)時,系統(tǒng)便為每個作業(yè)建立一個作業(yè)控制塊JCB,根據(jù)作業(yè)類型將它插入到相應(yīng)的后備隊列中。 作業(yè)步是指每個作業(yè)運行期間都必須經(jīng)過若干個相對獨立相互關(guān)聯(lián)的順序加工的步驟。系統(tǒng)根據(jù)該說明書對程序的運行進行控制。使那些暫時不能運行的進程不再占用內(nèi)存資源,將它們調(diào)至外存等待,把進程狀態(tài)改為就緒駐外存狀態(tài)或掛起狀態(tài)。低級調(diào)度是保存處理機的現(xiàn)場信息,按某種算法先取進程,再把處理器分配給進程。當(dāng)PTDA 中的TCB 用完,而進程又有新線程時,只要所創(chuàng)建的線程數(shù)目未超過系統(tǒng)允許值,系統(tǒng)可 在為之分配新的TCB;在撤銷一個線程時,也應(yīng)回收線程的所有資源和TCB。 答:系統(tǒng)在創(chuàng)建新進程時,分配一個任務(wù)數(shù)據(jù)區(qū)PTDA,其中包括若干個線程控制塊TCB 空間。內(nèi)核控制線程或輕型進程LWP 可通過系統(tǒng)調(diào)用獲得內(nèi)核提供服務(wù),利用LWP進程作為中間系統(tǒng)。 答:用戶級線程是在用戶空間中的實現(xiàn)的,運行在“運行時系統(tǒng)”與“內(nèi)核控制線程”的中 間系統(tǒng)上。在內(nèi)核空間里還 為每個內(nèi)核支持線程設(shè)臵了線程控制塊,內(nèi)核根據(jù)該控制塊感知某線程的存在并實施控制。 (2)內(nèi)核支持線程:在內(nèi)核支持下運行的線程。這種線程的創(chuàng)建、撤銷、 線程間的同步與通信等功能,都無需利用系統(tǒng)調(diào)用實現(xiàn)。其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是存放在受保護的系統(tǒng)存儲區(qū)中,由OS為它分配空間并進行管理。 (2)公用信號量。 40.用亍實現(xiàn)線程同步的私用信號量和公用信號量之間有何差別? 答: (1)私用信號量。 39. 為了在多線程OS 中實現(xiàn)迚程之間的同步不通信,通常提供了哪幾種同步機制? 答:同步功能可以控制程序流并訪問共享數(shù)據(jù),從而并發(fā)執(zhí)行多個線程。 (4)系統(tǒng)開銷。 (3)擁有資源。 (2)并發(fā)性。 答: (1)調(diào)度性。 37.試說明線程具有哪些屬性? 答:(1)輕型實體(2)獨立調(diào)度和分派的基本單位(3)可并發(fā)執(zhí)行(4)共享進程資源。 36.為什么要在OS 中引入線程? 答:在操作系統(tǒng)中引入線程,則是為了減少程序在并發(fā)執(zhí)行時所付出的時空開銷,使OS具 有更好的并發(fā)性,提高CPU的利用率。 34.當(dāng)前有哪幾種高級通信機制? 答:共享存儲器系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)以及管道通信系統(tǒng)。 until false end parend end 33.試比較迚程間的低級不高級通信工具。 perform write operation。 until false end writer:begin repeat Swait(mx,1,1。 … perform read operation。 begin parbegin reader:begin repeat Swait(L,1,1)。 解法:Var RN integer。 end parend end 32.什么是信號量集?試?yán)眯盘柫考瘜懗鲎x者一寫者問題的解法。 consume the item in nextc。 signal(empty)。 out:=(out+1) mod n。 //k1,k2,...,kn 為執(zhí)行消費者進程除full 外其余的條件 wait(mutex)。 end consumer: begin repeat wait(full)。 signal(s1,s2,s3,...,sn)。 signal(mutex)。 buffer(in):=nextp。 wait(s1,s2,s3,...,sn)。 begin parbegin 14 producer: begin repeat … produce an item in nextp。 buffer: array[0,...,n1] of item。 答:為解決并行帶來的死鎖問題,在wait 操作中引入AND 條件,其基本思想是將進 程在整個運行過程中所需要的所有臨界資源,一次性地全部分配給進程,用完后一次性釋放。 until false。 end consumer: begin repeat (item)。 count:=0 end 在利用管程解決生產(chǎn)者一消費者問題時,其中的生產(chǎn)者和消費者可描述為: producer: begin pepeat produce an inem in nestp (item)。 if then 。 out:=(out+1)mod n。 end procedure entry get(item) begin if count=0 then not 。 count:=count+1。 buffer(in):=nextp。 notfull,notempty:condition。 PC 管程可描述如下: type producerconsumer =monitor Var in,out,count:integer。 (2)get(item)過程。 30.如何利用管程來解決生產(chǎn)者不消費者問題? 答:首先建立一個管程,命名為ProclucerConsumer,包括兩個過程: (1)Put(item)過程。29.畫圖說明管程由哪幾部分組成,為什么要引入條件發(fā)量? 答:管程由四部分組成:①管程的名稱;②局部于管程內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說明;③對該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行操作的一組過程;④對局部于管程內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)設(shè)臵初始值的語句; 當(dāng)一個進程調(diào)用了管程,在管程中時被阻塞或掛起,直到阻塞或掛起的原因解除,而在此期間,如果該進程不釋放管程,則其它進程無法進入管程,被迫長時間地等待。V(mutex)。P(mutex)。V(full)。count:=count+1。full:=0。 end 法二mutex:=1。 pute data in nextc。 nextc:=buffer。 until false。 buffer:=nextp。 gather: begin repeat …… gather data in nextp。 until false。 signal(empty)。 nextc:=buffer。 end pute: begin repeat …… wait(full)。 signal(full)。 buffer:=nextp。 wait(empty)。 答: a. Var mutex, empty, full: semaphore:=1, 1, 0。 11 Until false。 Signal(chopstick[(i+1) mod 5]) 。 … 。 所有信號量均被初始化為1,第i 位哲學(xué)家的活動可描述為: Repeat Wait(chopstick[i])。 until false。/* signal(empty)。 /* 考慮循環(huán),應(yīng)改為: out:=(out+1) mod n。 /* 應(yīng)為wait(full),而且還應(yīng)該在wait(mutex)的前面 */ nextc:=buffer(out)。 end consumer: begin repeat wait(mutex)。 /* signal(full)。 /* 緩沖池數(shù)組游標(biāo)應(yīng)前移: in:=(in+1) mod n。 wait(full)。 end 26.試修改下面生產(chǎn)者-消費者問題解法中的錯諢: 答: producer: begin repeat … producer an item in nextp。 critical section unlock(W)。 if(W1) then block(W, L) unlock(W): W:=W1。 unlock(W): W:=0。 試寫出開鎖和關(guān)鎖的原詫,并利用他們實現(xiàn)互斥。若signal(mutex)和signal(full)互換位臵后只是影響進程對臨界資源的釋放次序,而不會引起系統(tǒng)死鎖,因此可以互換位臵。 24.在生產(chǎn)消費者問題中,如果將兩個wait 操作卲wait(full)和wait(mutex)互換位置,戒者將signal(mutex)不signal(full)互換位置,結(jié)果如何? 答:將wait(full)和wait(mutex)互換位臵后,可能引起死鎖。 parend end 23.在生產(chǎn)者消費者問題中,如果缺少了signal(full)戒signal(empty),對執(zhí)行結(jié)果有何影響? 答:如果缺少signal(full),那么表明從第一個生產(chǎn)者進程開始就沒有改變信號量full 值,即使緩沖池產(chǎn)品已滿,但full 值還是0,這樣消費者進程執(zhí)行wait(full)時認(rèn)為緩沖池是空而取不到產(chǎn)品,消費者進程一直處于等待狀態(tài)。 S8。 wait(i)。 begin wait(g)。 signal(j)。 begin wait(f)。 signal(i)。 begin wait(e)。 signal(h)。 begin wait(d)。 signal(g)。 begin wait(c)。 signal(f)。 S3。 end。 signal(c)。 begin wait(a)。 signal(b)。 begin parbegin begin S1。 parend end (b)Var a, b, c, d, e, f, g, h,i,j。 S7。 wait(g)。 end。 S6。 end。 S5。 end。 S4。 end。 S3。 end。 signal(c)。 begin wait(a)。 signal(b)。 begin parbegin begin S1。答:(a)Var a, b, c, d, e, f, g, h。當(dāng)訪問臨界資源的進程退出臨界區(qū) 后,應(yīng)對mutex執(zhí)行signal 操作,釋放該臨界資源。 答:為使多個進程互斥訪問某臨界資源,只需為該資源設(shè)臵一互斥信號量mutex,并設(shè)其 初值為1,然后將各進程訪問該資源的臨界區(qū)CS臵于wait(mutex)和signal(mutex)操作 之間即可。 20.你認(rèn)為整型信號量機制是否完全遵循了同步機構(gòu)的四條準(zhǔn)則? 答:整型信號量機制不完全遵循同步機制的四條準(zhǔn)則,它不滿足“讓權(quán)等待”準(zhǔn)則。 signal(S):執(zhí)行一次signal操作,意味著釋放一個單位的可用資源,使系統(tǒng)中可供分配的該類資源數(shù)增加一個,:=+1 操作。 答:wait(S):0 時,表示目前系統(tǒng)中這類資源還有可用的。 18. 同步機構(gòu)應(yīng)遵循哪些基本準(zhǔn)則?為什么? 答:同步機構(gòu)應(yīng)遵循的基本準(zhǔn)則是:空閑讓進、忙則等待、有限等待、讓權(quán)等待原因:為實現(xiàn)進程互斥進入自己的臨界區(qū)。當(dāng)緩沖空時,計算進程因不能獲得所需數(shù)據(jù)而阻塞,當(dāng)進程A 把數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)后,便喚醒進程B;反 之,當(dāng)緩沖區(qū)已滿時,進程A 因沒有緩沖區(qū)放數(shù)據(jù)而阻塞,
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