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全國計算機四級操作系統(tǒng)論述題2016
為了幫助考生們熟悉操作系統(tǒng)的論述題，以下小編特地提供了計算機四級操作系統(tǒng)歷年論述題真題，希望能給予大家一定的幫助!
1.(1996年)進程通信就是進程之間進行信息交換。系統(tǒng)中各進程異步執(zhí)行,但有些進程之間必須保持一定的聯(lián)系,以便協(xié)調(diào)一致地完成指定任務(wù)。這種聯(lián)系就是通過交換一定數(shù)量的信息來實現(xiàn)的。
消息緩沖通信技術(shù)是一種高級通信機制,由Hansen首先提出。其基本是:根據(jù)"生產(chǎn)者-消費者關(guān)系",利用公共消息緩沖區(qū)實現(xiàn)進程之間的信息交換。
(1)試敘述高級通信機制與低級通信機制P、V原語操作的主要區(qū)別。(5分)
(2)試敘述解釋消息緩沖通信技術(shù)的基本原理。(10分)
(3)消息緩沖通信機制中提供發(fā)送消息原語。Send(receiver,a)和接收消息原語Receive(a)。調(diào)用參數(shù)a分別表示發(fā)送消息的內(nèi)存區(qū)首地址或接收進程的內(nèi)存消息區(qū)首地址。試設(shè)計相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并用P、V操作原語實現(xiàn)Send和Receive原語。(15分)
答案:
(1)要點：進程間通信時所交換的信息量可多可少。少者僅是一些狀態(tài)和數(shù)據(jù)的交換，或者僅是一個簡單的喚醒信號;多者可交換大量信息。前者稱為進程同步與進程互斥，亦稱進程間低級通信;后者通信方式稱為進程間高級通信。
(答出要點給3分，根據(jù)組織情況再給2分)
(2)要點：①由操作系統(tǒng)在系統(tǒng)空間維護一組緩沖區(qū);
�、谟刹僮飨到y(tǒng)提供兩個進程高級通信原語Send和Receive;
③發(fā)送進程要發(fā)送消息時，執(zhí)行Send系統(tǒng)調(diào)用命令，產(chǎn)生自愿性中斷進入操作系統(tǒng)
核心;
④操作系統(tǒng)為發(fā)送進程分配一個空緩沖區(qū)，并將所發(fā)送的消息內(nèi)容從發(fā)送進程空間拷貝到該緩沖區(qū)中;然后將此緩沖區(qū)連接到接收進程的消息隊列尾;發(fā)送進程就完成了發(fā)送，返回到用戶態(tài)繼續(xù)執(zhí)行;
�、莓�(dāng)接收進程執(zhí)行到receive系統(tǒng)調(diào)用命令時，也產(chǎn)生自愿性中斷，進入操作系統(tǒng)核心;
�、薏僮飨到y(tǒng)將載有消息的緩沖區(qū)從消息隊列中取出，并將消息內(nèi)容拷貝到接收進程空間中，然后收回空閑緩沖區(qū);接收進程完成了消息接收，返回到用戶態(tài)繼續(xù)執(zhí)行;
(①、②、④、⑥為2分;③、⑤為1分)
(3)要點：①消息緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為：
TypeMessage=Recoud
Sender(消息發(fā)送者)
Size(消息長度)
text(消息正文)
pointer(消息隊列指針)
End,
②設(shè)置信號如下：
*每個接收進程有一個m-mutex：互訴對消息隊列的操作，初值為1;
*buffe：空閑緩沖區(qū)，初值為空閑緩沖區(qū)個數(shù);
*b-mutex：互訴操作空閑緩沖區(qū)，初值為為1;
*message：管理接收進程消息，初值為0;
�、跾end(receiver,a)
Begin
根據(jù)參數(shù)R尋找接收進程，如果未找到，則出錯返回;
P(buffer);
P(b-mutex);
從消息緩沖區(qū)鏈上摘取一個空閑消息緩沖區(qū);
V(b-mutex);
將消息長度及消息正文由a指示由發(fā)送區(qū)拷貝到消息緩沖區(qū)中;
將發(fā)送進程的名字也記錄在該緩沖區(qū)中;
P(m-mutex);
將消息緩沖區(qū)掛到接收進程消息鏈的尾部;
V(m-mutex);
V(mmssage)
End.
�、躌eceive(a)
Begin
P(message);
P(m-mutex);
從消息隊列中取一個載有消息的緩沖區(qū);
V(m-mutex);
將消息長度及肖息正文由消息緩沖區(qū)拷貝到接收區(qū)(由a指示);
P(b-mutex);
將空閑緩沖區(qū)掛到系統(tǒng)消息緩沖區(qū)鏈尾;
V(b-mutex);
V(buffer);
End.
(①3分②4分③4分④4分③，④重點在P，V操作)
2.(2000年)
(1).進程調(diào)度的主要功能。(8分)
(2).何時可進行進程調(diào)度?(8分)
(3).進程調(diào)度算法解決以何種次序?qū)Ω骶途w進程進行處理機的分配以及按何種時間比例讓進程占用處理機。時間片輪轉(zhuǎn)進程調(diào)度算法的基本思想是什么?時間片的大小對系統(tǒng)有什么影響?在選取時間片時應(yīng)考慮哪些因素?(14分)
答案:(1).進程調(diào)度的主要功能是:
�、�.記錄系統(tǒng)中所有進程的執(zhí)行狀況;(2分)
②.根據(jù)一定的調(diào)度算法,從就緒隊列中選出一個進程來,準(zhǔn)備把CPU分給它;(2分)
�、�.把CPU分配給進程,即把選中的進程控制塊內(nèi)在關(guān)的現(xiàn)場信息,如程序狀態(tài)字,通用寄存器的內(nèi)容送入處理器相應(yīng)的寄存器中,從而讓它占用CPU運行.(4分)
(2).進程調(diào)度的時機是:
�、�.正在執(zhí)行的進程運行完畢;(1分)
�、�.正在執(zhí)行的進程調(diào)用阻塞原語或P原語操作將自己阻塞起來進入等待狀態(tài);(2分)
�、�.執(zhí)行中的進程提出I/O請求后被阻塞;(1分)
�、�.在分時系統(tǒng)中時間片已經(jīng)用完;(2分)
以上都是在CPU為不可剝奪方式下引起進程調(diào)度的原因.在CPU方式為可剝奪時,有以下原因:
⑤.就緒隊列中的某個進程的優(yōu)先級變得高于當(dāng)前運行進程的優(yōu)先級,從而也將引起進程調(diào)度.(2分)
(3).時間片輪轉(zhuǎn)法(RR):
這主要是分時系統(tǒng)中使用的一種調(diào)度算法.時間片輪轉(zhuǎn)法的基本思想是:將CPU的處理時間劃分成一個個時間片(2分),就緒隊列中的諸進程輪流運行一個時間片(2分).當(dāng)時間片結(jié)束時,就強迫運行進程讓出CPU,該進程進入就緒隊列,等待下一次調(diào)度(1分).同時,進程調(diào)度又去選擇就緒隊列中的一個進程,分配給它一個時間片,以投入運行(1分)
在輪轉(zhuǎn)法中,時間片長度的選擇非常重要,將直接影響系統(tǒng)開銷和響應(yīng)時間(1分).如果時間片長度很小,則調(diào)度程序剝奪處理機的次數(shù)頻繁,加重系統(tǒng)開銷(2分);反之,如果時間片長度選擇過長,比方說一個時間片就能保證就緒隊列中所有進程都執(zhí)行完畢,則輪轉(zhuǎn)法就退化成先進先出算法(2分)
影響時間片大小設(shè)置的主要因素有:系統(tǒng)響應(yīng)時間(1分),就緒進程數(shù)目(終端數(shù)目)(1分)和計算機處理能力(1分).
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