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存储管理习题.ppt

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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)。,,试比较进程与程序的异同。 答:进程和程序是紧密相关而又完全不同的概念。 每个进程实体中包含了程序段、数据段这两个部分,因此说进程和程序是紧密相关的。但从结构上看,进程实体中除了程序段和数据段外,还必须包含一个数据结构,即进程控制块PCB。 进程是程序的一次执行过程,因此是动态的;动态性还表现在进程由创建产生、由调度而执行、由撤销而消亡,即它具有一定的生命周期。而程序则只是一组指令的有序集合,并可永久地存放在某种介质上,其本身不具有动态的含义,因此是静态的。 多个进程实体可同时存放在内存中并发执行,其实这正是引入进程的目的。而程序的并发执行具有不可再现性,因此程序不能正确地并发执行。 进程是一个能够独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。而因程序不具有PCB,所以它是不可能在多道程序环境下独立运行的。 进程和程序不一一对应。同一个程序的多次运行,将形成多个不同的进程;同一个程序的一次执行也可以产生多个进程;而一个进程也可以执行多个程序。,,进程和线程的主要区别是什么? 答:从调度、并发性、系统开销、拥有资源等方面来比较线程和进程: 调度。在传统的操作系统中,独立调度、分派的基本单位是进程。而在引入线程的操作系统中,则把线程作为调度和分派的基本单位。 并发性。在引入线程的操作系统中,不仅进程之间可以并发执行,而且在一个进程中的多个线程之间亦可并发执行,因而使操作系统具有更好的并发性,从而能更有效地使用系统资源和提高系统吞吐量。 拥有资源。不论是传统的操作系统,还是设有线程的操作系统,进程都是拥有资源的一个独立单位,它可以拥有自己的资源。一般地说,线程自己不拥有系统资源(也有一点必不可少的资源),但它可以访问其隶属进程的资源。 系统开销。由于在创建、撤销或切换进程时,系统都要为之分配或回收资源,保存CPU现场。因此,操作系统所付出的开销将显著地大于在创建、撤销或切换线程时的开销。,,怎样看待操作系统的开销? 答:OS为了管理硬件等资源,必需付出必要的“管理成本”—开销,比如进程调度。有时用纯软件方案“成本”太高,不得不加硬件,比如分页内存、虚拟内存、一些CACHE技术等等。当软件和硬件“成本”都太高时,不得不放弃一些好的方法,比如银行家算法。操作系统内核程序本身也是进程,本身就是开销。,,有5个进程共享同一程序段,而每次最多允许三个进程进入该程序段,若用P、V操作作同步机制,则记录型信号量S
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