频繁,而作业调度执行的次数一般很少。
作业调度从外存的后背队列中选择一批作业调入内存,为它们创建进程,这些进程被送入就绪队列。进程调度从就绪队列中选出一个进程来,并把它的状态改为运行态,把cpu分配给它。当运行进程要等待某一事件时,就让出cpu,进入相应的阻塞队列,并进行进程调度。运行进程完成后,由作业调度进行善后处理工作。
综合题
1假定在单CPU条件下要执行的作业如下表所示。
表 作业列表
作 业 运 行 时 间 优 先 级 1 2 3 4
10 1 2 1
3 1 3 4
5 5 2
作业到来的时间是按作业编号顺序进行的(即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位)。
①用一个执行时间图描述使用非抢占式优先级算法时各自执行这些作业的情况: ②对于该算法,各个作业的周转时间是多少?平均周转时间是多少?
③对于该算法,各个作业的带权周转时间是多少?平均带权周转时间是多少? 解:⑴ 非抢占式优先级
J1 J4 J3 J5 J2 0 10 11 13 18 19 (3’) ⑵和⑶ 非抢占式优先级 (`7’=1’*7) JOB J1 J2 J3 J4 J5
T
ts 0 1 2 3 4 12.2 2.06
tr 10 1 2 1 5
te 10 19 13 11 18
T 10 18 11 8 14
W 1 18 5.5 8.0 2.8
W
2在一个有两道作业的批处理系统中,作业调度采用短作业优先级调度算法,进程调度采用抢占式优先级调度算法。设作业序列如表4-9所示。 表4-9 作业列表
作业名 到达时间 预估计时间(分钟) 优先数 A B C D
8:00 40 10 8:20 30 5 8:30 50 8 8:50 20 12
其中给出的作业优先数即为相应进程的优先数。其数值越小,优先级越高。要求: ①列出所有作业进入内存的时间及结束时间。
②计算平均周转时间和平均带权周转时间。 解:①
D C B A
8:00 8:20 8:30 8:50 9:10 10:00 10:20
(4’)
② (`6’=1’*6) JOB A B C D
T
ts 8:00 8:20 8:30 8:50 70 2.2625
tsr 8:00 8:20 9:10 8:50
te 9:10 8:50 10:00 10:20
T 70 30 90 90
W
3有A、B、C、D、E,共5个待运行作业,各自估计的运行时间为9,6,3,5,x。试问采用哪种运行次序使得平均响应时间为最短?(答案依赖于x)
解答:
由于短作业优先调度算法可以使作业的平均周转时间最短,同样使作业的平均响应时间
为最短。 (5’)
下面对x的取值进行讨论:(`5’=1’*5)
当0
4有一个具有如下作业流的批处理处理系统,作业调度采用短作业优先,进程调度采用基于优先数的抢先式调度算法。下表给出的是作业序列和相应进程的优先数,优先数越小优先级
越高。
作业名 到达时间 估计运行时间/min 优先数 1 8:00 40 4 2 8:20 30 2 3 8:30 50 3 4 8:50 20 5 (1) 列出所有作业进入内存时间及完成时间 (2) 计算作业的平均周转时间和平均带权周转时间 解答:
(1)作业进入内存时间与结束时间如下所示:(`4’=1’*4) 作业名 进入内存时间 结束时间 1 8:00 9:10 2 8:20 8:50 3 9:10 10:00
4 8:50 10:20 (2)各作业的周转时间为: (`4’=1’*4) 作业A:9:10 – 8:00 = 70 min 作业B:8:50 – 8:20 = 30 min 作业C:10:00 – 8:30 = 90 min
作业D:10:20 – 8:50 = 90 min
作业的平均周转时间为:(70+30+90+90)/4=70 min (1’)
作业的平均带权周转时间为:(70/40+30/30+90/50+90/20)/4=2.26 min (1’)
第五章 存储管理 名词解释
1物理地址
内存中各存储单元的地址由统一的基地址顺序编址,这种地址称为物理地址。
2逻辑地址
用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址,这种地址称为逻辑地址。
3逻辑地址空间
由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间。
4物理地址空间
由内存中的一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间。
5重定位
把逻辑地址转变为内存物理地址的过程叫做重定位。
6静态重定位
在目标程序装入内存时所进行的重定位。
7动态重定位
在程序执行期间,每次访问内存之前进行的重定位。
8内部碎片
在一个分区内部出现的碎片(即被浪费的空间)称作内部碎片。如固定分区法会产生内部碎片。
9外部碎片
在所有分区之外新产生的碎片称作外部碎片,如在动态分区法实施过程中出现的越来越多的小空闲块,由于它们太小,无法装入一个小进程,因而被浪费掉。
10碎片
在分区法中,内存出现许多容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”。
11紧缩
移动某些已分区的内容,使所有作业的分区紧挨在一起,而把空闲区留在另一端,这种技术称为紧缩。
12可重定位地址
当含有它的程序被重定位时,将随之被调整的一种地址。
13固定分区法
内存中分区的个数固定不变,各个分区的大小也固定不变,但不同分区的大小可以不同,每个分区只可装入一道作业。
14动态分区法
各个分区是在相应作业要求进入内存时才建立的,使其大小恰好适应作业的大小。
15可再入代码
也称纯代码,是指那些在其执行过程本身不做任何修改的代码,通常由指令和常数组成。
16虚拟存储器
虚拟存储器是用户能作为可编程内存对待的虚拟存储空间,在这种计算机系统中实现了用户逻辑存储器与物理存储器的分离,它是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。
17抖动
页面抖动是系统中频繁进行页面置换的现象。即如果一个进程没有一定数量的内存块,它很快就发生缺页。此时,它必须淘汰某页。由于所有这些页面都正在使用,所以刚被淘汰出去的页很快又被访问,因而要把它重新调入。可是调入不久又再被淘汰出去,这样再访问,再调入,如此反复,使得整个系统的页面替换非常频繁,以致大部分机器时间都用在来回进行的页面调度上,只有一小部分时间用于进程的实际运算方面。
18工作集
工作集是一个进程在某一小段时间内访问页面的集合。利用工作集模型可防止抖动,也可以进行页面置换。
19程序局部性原理
在相对短的一段时间内,进程集中在一组子程序或循环中之行,导致所有的存储器访问局限于进程地址空间的一个固定子集。这种现象就叫做程序局部性原理。
20快表
又叫“联想存储器”。在分页系统中,由于页表是存放在主存中的,因此cpu存取一个数据时要访问两次主存。这样使计算机的处理速度降低约一倍。为了提高地址变换速度,在地址变换机构中增设一个具有并行查找能力的高速缓冲存储器,用以存放当前访问的页表项。这样的高速缓冲存储器就是快表。
21交换
交换系统指系统根据需要把主存中暂时不运行的某个(或某些)作业部分或全部移到外存。而把外存中的某个(或某些)作业移到相应的主存区,并使其投入运行。
22换页
指系统根据某种策略选择某页出主存,将某页调入主存的过程。
23实存
实存是指计算机配置的物理存储器,它直接向cpu提供程序和数据。
24虚存
虚存是指系统向用户程序提供的编程空间,其大小由cpu的地址长度决定。
简答题
1解释固定分区法和动态分区法的基本原理。
答:固定分区法——内存中分区的个数固定不变,各个分区的大小也固定不变,但不同分区的大小可以不同。每个分区只可装入一道作业。
动态分区法——各个分区是在相应作业要进入内存时才建立的,使其大小恰好适应作业的大小。
2说明内部碎片和外部碎片的不同之处
答:内存中出现的其容量太小、无法被利用的小分区称作碎片 。内部碎片和外部碎片出现的位置不同 。内部碎片出现在一个分区的内部(即被浪费的空间),如固定分区法会产生内部碎片 。外部碎片出现在所有分区之外,是新增的小分区,如在动态分区法实施过程中会出现外部碎片 。
3动态重定位分区管理方式中如何实现虚-实地址映射?