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系,以便協(xié)調一致地完成指定任務。這種聯系就是通過交換一定數量的信息來實現的。

　　消息緩沖通信技術是一種高級通信機制,由Hansen首先提出。其基本是:根據"生產者-消費者關系",利用公共消息緩沖區(qū)實現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)。調用參數a分別表示發(fā)送消息的內存區(qū)首地址或接收進程的內存消息區(qū)首地址。試設計相應的數據結構,并用P、V操作原語實現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)和數據的交換，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;

　�、郯l(fā)送進程要發(fā)送消息時，執(zhí)行Send系統(tǒng)調用命令，產生自愿性中斷進入操作系統(tǒng)

　　核心;

　�、懿僮飨到y(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;

　�、莓斀邮者M程執(zhí)行到receive系統(tǒng)調用命令時，也產生自愿性中斷，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)的數據結構為：

　　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,

　�、谠O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;

　　*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

　　根據參數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.

　　④Receive(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).進程調度的主要功能。(8分)

　　(2).何時可進行進程調度?(8分)

　　(3).進程調度算法解決以何種次序對各就緒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。時間片輪轉進程調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?在選取時間片時應考慮哪些因素?(14分)

　　答案:(1).進程調度的主要功能是:

　�、�.記錄系統(tǒng)中所有進程的執(zhí)行狀況;(2分)

　�、�.根據一定的調度算法,從就緒隊列中選出一個進程來,準備把CPU分給它;(2分)

　　③.把CPU分配給進程,即把選中的進程控制塊內在關的現場信息,如程序狀態(tài)字,通用寄存器的內容送入處理器相應的寄存器中,從而讓它占用CPU運行.(4分)

　　(2).進程調度的時機是:

　�、�.正在執(zhí)行的進程運行完畢;(1分)

　　②.正在執(zhí)行的進程調用阻塞原語或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)中時間片已經用完;(2分)

　　以上都是在CPU為不可剝奪方式下引起進程調度的原因.在CPU方式為可剝奪時,有以下原因:

　�、�.就緒隊列中的某個進程的優(yōu)先級變得高于當前運行進程的優(yōu)先級,從而也將引起進程調度.(2分)

　　(3).時間片輪轉法(RR):

　　這主要是分時系統(tǒng)中使用的一種調度算法.時間片輪轉法的基本思想是: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).當時間片結束時,就強迫運行進程讓出CPU,該進程進入就緒隊列,等待下一次調度(1分).同時,進程調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)開銷和響應時間(1分).如果時間片長度很小,則調度程序剝奪處理機的次數頻繁,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,則輪轉法就退化成先進先出算法(2分)

　　影響時間片大小設置的主要因素有:系統(tǒng)響應時間(1分),就緒進程數目(終端數目)(1分)和計算機處理能力(1分).

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