存储管理习题.ppt

2013OS复习处理机管理具有哪些功能?它们的主要任务是什么?内存管理有哪些主要功能?它们的主要任务是什么?设备管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?文件管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?从资源管理的角度出发，简述操作系统的功能。操作系统的主要功能包括处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户接口。处理机管理（即进程管理）在多道程序环境下，处理机的分配和运行都是以进程为基本单位的，对处理机的管理可归纳为对进程的管理，它包括进程控制、进程调度、进程同步和进程通信。存储管理存储管理的功能是为多道程序的运行提供良好的环境，方便用户使用存储器，并提高存储器的利用率，它主要包括地址重定位、存储分配、存储保护和存储扩充。设备管理计算机系统硬件除了CPU和主存，其余几乎都属于外部设备。外部设备种类繁多，物理特性相差甚大，设备管理往往很复杂。设备管理主要包括缓冲管理、设备分配、设备处理、设备独立性和虚拟设备。文件管理软件资源的管理称为文件管理，文件管理主要包括目录管理、文件读/写管理、文件存区控制管理。用户接口操作系统必须为用户或程序员提供相应的接口，使其通过这些接口达到方便使用计算机的目的。操作系统为用户提供了命令接口和程序接口。什么是进程控制块？试从进程管理、存储管理、设备管理和文件管理的角度分析进程控制块应包含什么内容。答：进程控制块（PCB）是为了使在多道程序环境下不能独立运行的程序成为能独立运行的进程，而为每个程序所配置的一个数据结构，其中存放了用于描述该进程情况和控制进程运行所需的全部信息。系统根据PCB而感知相应进程的存在，即PCB是进程存在的唯一标志。PCB中应该包含以下信息：从进程管理的角度考虑，PCB中应该包含进程标识符、进程状态、CPU状态信息（包括程序计数器、程序状态字、栈指针、通用寄存器等）、进程调度信息（如进程的优先数等）、链接指针（用于将PCB链入各种队列）等项信息。从存储管理的角度考虑，应保存该进程的程序、数据、堆栈在内存和外存的地址和各部分的长度等信息。从设备管理角度考虑，应有该进程所需资源和已分配到的资源清单。从文件管理的角度考虑，PCB中应包含用户文件描述符表，用来登记用户打开的各个文件，并可以通过它找到在内存的相应文件的FCB（如UNIX中的内存索引结点）。什么是虚拟存储器，它有哪些特征。答：是用户能作为可编址内存对待的存储空间，在这种计算机系统中虚地址被映象为实地址。简单地说，虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。具有以下基本特征：虚拟扩充：不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量；部分装入：每个作业不是全部一次性而是一部分的装入内存；离散分配：不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”；多次对换：所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示：页面大小为4KB，一次内存访问时间是100ns，一次块表（TLB）的访问时间是10ns，处理一次缺页的平均时间为108ns（已含更新TLB和页表的时间），进程的驻留集大小固定为2，采用最近最少使用置换算法(LRU)和局部淘汰策略。假设①TLB初始为空；②地址转换时先访问TLB，若TLB未命中再访问页表（忽略访问页表之后的TLB更新时间）；③有效位为0表示页面不在内存，产生缺页中断，缺页中断处理后，返回产生缺页中断的指令处重新执行。设又虚地址访问序列2362H、1565H、25A5H，请问：（1）依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？给出计算过程。（2）基于上述访问序列，虚地址1565H的物理地址是多少？请说明理由。2021/5/27假定要在一台处理器上执行如下图所示的作业，它们在0时刻以1，2，3，4，5的顺序到达。给出采用下列调度算法时的调度顺序、平均周转时间(turnaroundtime)和平均响应时间(responsetime)FCFSRR(时间片为1，不考虑优先级)非抢占式SJF(shortestjobfirst)非抢占式优先级调度（数字小的优先级大）作业执行时间优先级1103211322434552FCFSRR(TQ=1)SJFPriority对于能同时支持批处理作业和交互式作业的通用操作系统，试设计一种较合理的进程调度算法。要求能保证交互式作业有合理的响应时间。解答：设置两个进程就绪队列Q1，Q2；Q1专供交互式作业所产生的进程使用；Q2专供批处理作业所产生的进程使用。进程调度时优先在Q1中选择，Q1为空时再在Q2中选择；调度策略：对Q1中各进程实施时间片轮转法调度；对Q2中各进程可实施先来先服务调度。