Đang tải... (xem toàn văn)
NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH Đề 1: câu 1: Hệ điều hành là gì? cho 5 ví dụ về các hệ thống không có HĐH? 5 ví dụ về các hệ thống có HĐH? TL: Hệ điều hành là một bộ chương trình( mã nguồn và dữ liệucác tham số hệ thống) đã được cài đặt sẵn có chức năng: Điều phối, phân phối công việc cho các thành phần chức năng trong máy tính , Thỏa mãn tối đa yêu cầu người dùng 5 ví dụ về hệ thống không có HĐH • máy giặt • Hệ thống xí nghiệp • Hệ thống cơ quan hành chính quốc gia • Hệ thống thông tin • Hệ thống làm mát 5 vd về hệ thống có HĐH • hệ thống nhúng sử dụng hệ điều hành thời gian thực • WIndows 95, 98,XP • MS DOS được sử dụng ở những năm 80 của thể ký XX • ubuntu, Fedora câu 2: Phân tích quá trình chuyển CPU giữa các tiến trình? Tiến trình P1: vào hàng đợi JobQueue ở trạng thái New, sẽ đợi 1 khoảng thời gian của quá trình điều phối chậm (Scheduler Long Term) của hệ điều hành(HĐH) để chọn tiến trình, sau khi được O.S chọn, P1 chuyển sang hàng đợi reday quueue và ở trạng thái Ready. Lúc này P1 chỉ đợi cấp CPU và running. Sau một khỏang thời gian running, tiến trình P2 xuất hiện. Lúc này, hệ điều hành sẽ ghi lại thông tin của P1 vào thanh PCB1 bao gồm những thông tin: con trỏ, trạng thái của P1, số hiệu của tiến trình P1, Bộ đếm P1, nội dung của P1…Và chuyển P1 sang hàng đợi Waiting và chuyển trạng thái Ready. Lúc này, P2 sẽ được cấp CPU và running. Và sau một khỏang thời gian running, P2 cũng sẽ chuyển sang hàng đợi waiting và chuyển trạng thái ready, lúc này HĐH cũng ghi lại thông tin vào thanh ghi PCB2 như đã làm ở P1. Sau đó, HĐH sẽ load lại thông tin của PCB1 và P1 sẽ tiếp tục running. Quá trình này cũng sẽ lập lại cho P2. Đển khi P1 và P2 kết thúc. câu 3: Trong chế độ phân trung 2 mức( địa chỉ logic dạng ), hệ thống sử dụng 10 bit cho P1,kích thước mỗi page là 1024 byte, chang lượng bộ nhà vật lý là 2m byte • tính P2? 1 frame = 1024 byte = 210 => d = 10 P2= 32 P1d = 32 10 10 = 12. • địa chỉ ( 10,1010,1025) có hợp lệ không? tại sao? địa chỉ không hợp lệ vì: 10 nằm trong khoảng 2101 1010 nằm trong khoảng 2121 1025 nằm trong khoảng 2101 địa chỉ ( 10,1010,1020) có hợp
NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH Đề 1: câu 1: Hệ điều hành gì? cho ví dụ hệ thống khơng có HĐH? ví dụ hệ thống có HĐH? TL: Hệ điều hành chương trình( mã nguồn liệu-các tham số hệ thống) cài đặt sẵn có chức năng: Điều phối, phân phối công việc cho thành phần chức máy tính , Thỏa mãn tối đa yêu cầu người dùng ví dụ hệ thống khơng có HĐH • máy giặt • Hệ thống xí nghiệp • Hệ thống quan hành quốc gia • Hệ thống thông tin • Hệ thống làm mát vd hệ thống có HĐH • hệ thống nhúng sử dụng hệ điều hành thời gian thực • WIndows 95, 98,XP • MS DOS sử dụng năm 80 thể ký XX • ubuntu, Fedora câu 2: Phân tích q trình chuyển CPU tiến trình? Tiến trình P1: vào hàng đợi Job-Queue trạng thái New, đợi khoảng thời gian trình điều phối chậm (Scheduler Long Term) hệ điều hành(HĐH) để chọn tiến trình, sau O.S chọn, P1 chuyển sang hàng đợi reday quueue trạng thái Ready Lúc P1 đợi cấp CPU running Sau khỏang thời gian running, tiến trình P2 xuất Lúc này, hệ điều hành ghi lại thông tin P1 vào PCB1 bao gồm thông tin: trỏ, trạng thái P1, số hiệu tiến trình P1, Bộ đếm P1, nội dung P1…Và chuyển P1 sang hàng đợi Waiting chuyển trạng thái Ready Lúc này, P2 cấp CPU running Và sau khỏang thời gian running, P2 chuyển sang hàng đợi waiting chuyển trạng thái ready, lúc HĐH ghi lại thông tin vào ghi PCB2 làm P1 Sau đó, HĐH load lại thơng tin PCB1 P1 tiếp tục running Quá trình lập lại cho P2 Đển P1 P2 kết thúc câu 3: Trong chế độ phân trung mức( địa logic dạng ), hệ thống sử dụng 10 bit cho P1,kích thước page 1024 byte, chang lượng nhà vật lý 2^m byte • tính P2? frame = 1024 byte = 210 => d = 10 P2= 32 - P1-d = 32 - 10 - 10 = 12 • địa ( 10,1010,1025) có hợp lệ không? sao? địa không hợp lệ vì: 10 nằm khoảng 210-1 1010 nằm khoảng 212-1 1025 nằm khoảng 210-1 • địa ( 10,1010,1020) có hợp lệ khơng? sao? địa hợp lệ 10 nằm khoảng 210-1 1010 nằm khoảng 212-1 1020 nằm khoảng 210-1 câu 4: Trình bày ý tưởng kỹ thuật định vị file liên kết.trong kỹ thuật định vị file liên kết theo sơ đồ Biết kích thước block 512 byte tính kích thước file a ý tưởng • Mỗi tập tin danh sách liên kết disk block • Các block phân tán ( rải rác) nơi đĩa • Đơn giản: cần bắt đầu địa • Địa bắt đầu trỏ đến đầu danh sách liên kết • Hệ thống quản lý khơng gian trống - khơng lãng phí khơng gian • khơng có truy cập ngẫu nhiên • Mapping • Bảng phân bổ tệp(FAT) - dung lượng đĩa phân chia MSDOS OS/2 • Truy cập bảng FAT => danh sách khối file b) tính kích thước file Đề 2: Thiếu ví dụ câu 1: Trình bày loại HĐH Mỗi loại cho ví dụ Hệ điều hành đơn chương trình Tồn hệ thống máy tính phục vụ chương trình từ lúc bắt đầu ctr đưa vào nhớ đến kết thúc chương trình Khi chương trình đưa vào nhớ thực => chiếm giữ tài nguyên hệ thống nên đưa ctr khác vào nhớ vd: - Hệ điều hành MS DOC Hệ điều hành đa chương trình Tại thời điểm có nhiều ctr có mặt đồng thời nhớ Các ctr có nhu cầu phân phối nhớ CPU Gồm loại: Hệ điều hành hoạt động theo mẻ (batch - lo), Hệ điều hành chia sẻ thời gian vd: - hệ điều hành windows 95 • OS windows 2003 server Hệ điều hành thời gian thực Đảm bảo giải tốn( tiến trình) khơng muộn thời điểm xác định Mỗi tiến trình gắn với thời gian xác định phải hoàn thành gọi DeadTime Hồn thiện tốn muộn khơng có ý nghĩa Ví dụ: giải tốn lò phản ứng hạt nhân; game thời gian thực Hệ song song Cho hệ thống có nhiều CPU chia xẻ đường truyền, nhớ, đồng hồ, thiết bị I/O… Các CPU làm việc phụ thuộc độc lập phải chia xẻ tài nguyên So với hệ thống CPU: Nhanh An tồn hơn: CPU hỏng khơng ảnh hưởng tới toàn hệ thống Hệ phân tán Tập hợp thiết bị tính riêng rẽ giao tiếp với câu 2: Với hệ thống đơn CPU, giả sử có N tiến trình hàng đợi sẵn sàng , càn M tiến trình trạng thái đợi Có trường hợp lập lịch đưa ra? Giải thích rõ N=3 ? câu 3: Trình bày ý tưởng kỹ thuật định vị file theo số Với kĩ thuật này, kích thước khối = 512 byte ,kích thước phần tử khối số byte Tính kích thước tối thiểu tối đa file Giải thích? • Kỹ thuật định vị file theo số mang tất trỏ vào vị trí: khối mục (index • block) Khối mục file mảng chứa khối liệu nằm ổ đĩa Thành phần thứ i mảng địa khối thứ i file Thư mục chứa file ghi lại địa khối mục Khi file tạo ra, tất trỏ khối mục thiết lập giá trị NIL( null) Trong lần ghi khối thứ i, quản lý không gian trống tìm khối tự địa khối đưa vào thành phần thứ i khối mục Cấp phát theo mục hỗ trợ truy cập trục tiếp khơng có tượng phân mảnh trong, hệ thống cấp phát khối trống ổ đĩa • Dung lượng tối đa: 512*129 byte Tối thiểu 128 byte câu 4: Trình bày ý tưởng kỹ thuật Overlay Chương trình gồm mơ-đun tổ chức hình vẽ Tính kích thước nhớ sử dụng kĩ thuật Overlay a) Ý tưởng: giữ nhớ lệnh liệu cần đến thời điểm( thường • module tải) -> giảm không gian nhớ liên tục dành cho chương trình • Cơ chế Overlay: • Cho phép tổ chức ctr thành đơn vị chương trình(module) • Module ln tồn q trình thực -> module chương trình • Quan hệ độc lập/phụ thuộc có mặt nhóm module nhớ đòi hỏi/khơng đòi hỏi có mặt nhóm module khác => Các module độc lập khơng cần thiết phải có mặt đồng thời nhớ Cần đến tiến trình có dung lượng lớn nhớ cấp phát cho • b) • Modul A sd modul độc lập B(30kb) , C(35kb) • Modul B sd modul độc lập D(20kb) , E(10kb) • Modul C sd modul độc lập G(30kb) , H(20kb) • Modul H sd modul độc lập I(25kb) , J(5kb) • Kỹ thuật Overlay ABD = 10 + 30 + 20 = 60 ABE = 10 + 30 + 10 = 50 ACG = 10 + 35 + 10 = 55 ACHI = 10 + 35 + 10 + 15 = 70 ACHJ = 10 + 35 + 10 + = 60 =>>>> Cả chương trình cần 70kb Đề 3: câu 1: Phân biệt hệ song song hệ phân tán cho ví dụ? Hệ song song phối hợp nhiều xử lý nhằm giải vấn đề cho trước cách nhanh Trong hệ phân tán, xử lý nói chung có chương trình làm việc riêng bán độc lập, lợi ích chung nên cần phối hợp hành động với câu 2: Khóa chết gì? Cho sơ đồ phân phối tài nguyên hình vẽ Hệ thống có khóa chết khơng Giải thích? TL • Deadlock (Khóa chết) trạng thái xảy môi trường đa nhiệm (mutithreading) hai nhiều tiến trình vào vòng lặp chờ tài ngun mãi • Deadlock xảy điều kiện sau đồng thời tồn tại: Ngăn chặn(loại trừ) lẫn nhau: thời điểm, tiến trình sử dụng tài nguyên(chỉ tiến trình đoạn găng) Giữ đợi: tiến trình giữ tài nguyên đợi để nhận tài nguyên khác giữ tiến trình khác 3 Khơng có ưu tiên(độc quyền): tài nguyên tiến trình (tự nguyện!) giải phóng hồn thành cơng việc Chờ đợi vòng tròn: tồn tập tiến trình chờ đợi {P0,P1, …, Pn, P0} • Hệ thống khơng có Deadlock Vì tiến trình P5 đợi tài ngun R6 khơng nằm chu trình để đáp ứng u cầu chờ vòng tròn khóa chết nên hệ thống cho khơng có khóa chết câu 3: Trình bày phẩn mảnh nhớ, Phân mảnh phân mảnh ngồi Cho ví dụ giải thích Phân mảnh nhớ: Khi tiến trình dc tải vào, sau giải phóng nhớ, ko gian • nhớ trống bị phân thành nhiều mảnh nhỏ Phân mảnh ngoài: tượng tổng lượng nhớ trống đủ lớn để đáp ứng • yêu cầu đó, khoảng trống ko liên tục mà rải rác toàn nhớ Mức độ phân mảnh ngồi phụ thuộc vào tổng dung lượng nhớ kích thước trung bình tiến trình Ví dụ: từ phân tích thống kê thuật toán first- fit, N khối nhớ đc cấp phát N/2 khối nhớ ko sử dụng tượng phân mảnh Vậy có tới ⅓ ko gian nhớ bị lãng phí Phân mảnh trong: nhớ phân phối lớn khơng đáng kể so với • nhớ u cầu; Ví dụ: cấp khoảng trống 18,464 bytes cho process yêu cầu 18,462 bytes.Hiện tượng phân mảnh nội thường xảy nhớ thực (Physical Memory) chia thành khối kích thước cố định(Fixed-sized Block) process cấp phát theo đơn vị khối Ví dụ: chế phân trang (Paging) • ví dụ giải thích câu 4: Trong kĩ thuật phân đoạn, cho bảng phân đoạn hình vẽ, giải thích tính địa vật lý địa logic sau (0,430), (1,10), (2,500), (3,400), (4,112) lúc học chung TL: +> (0,430) = {length = 600, d= 430} => length > d =>> địa vật lý = base + d = 219 + 430 = 649 +> (1,10) = {length = 14, d= 10} => length > d =>> địa vật lý = base + d = 2300 + 10 = 2310 +> (2,500) = {length = 100, d= 500} => length < d =>> địa vật lý không tồn … câu 5: Giả sử chuỗi tiến trình hàng đợi sẵn sàng có thứ tự đến từ P1-P5 Vẽ biểu đồ găng, tính thời gian hoàn thành thời gian đợi cho tiến trình theo thuật tốn RR(với q=1) SJF độc quyền process P1 P2 P3 P4 P5 thời gian đến tất = 0, bỏ độ ưu tiên TL: Thuật tốn RR: • sơ đồ grantt P1 P2 P3 P4 P5 P1 P3 P5 P P5 P1 P5 P P5 P1 P1 P 1 1 • Thời gian chờ: P1: P2: P3: P4: P5: Thời gian chờ trung bình: Ttb = (9+1+5+3+9)/5 = 5.4 • Thời gian hồn thành: P1 P1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 P1: 19 P2: P3: P4: P5: 14 • Thời gian hồn thành trung bình: Ttb = (19+2+4+7+14)/5 = 9.2 Thuật tốn SIF độc quyền: • Sơ đồ grantt P2 P4 • P3 Thời gian chờ: P1: P2: P3: P4: P5: Thời gian chờ trung bình: Ttb = (9+0+1+2+4)/5 = 3.2 • Thời gian hồn thành: P1: 19 P2: P3: P5 P1 19 P4: P5: • Thời gian hồn thành trung bình: Ttb = (19+2+1+4+9)/5 = Đề 4: câu 6: TL: Thuật tốn SJF độc quyền: • sơ đồ grantt P1 P3 • Thời gian chờ: P1: P2: P3: P4: Thời gian chờ trung bình là: TTB = (0+6+3+7)/4 =4 • Thời gian hồn thành: P1: P2: 10 P3: P2 P4 12 16 P4: 11 Thời gian chờ trung bình là: TTB = (7+10+4+11)/4 =8 Thuật tốn SJF khơng độc quyền: • sơ đồ grantt P1 P2 P3 P2 P4 P1 11 16 Thời gian chờ: P1: +9=9 P2: P3: P4: Thời gian chờ trung bình là: TTB = (9+1+0+2)/4 =3 • Thời gian hoàn thành: P1: 9+7=16 P2: 1+4=5 P3: P4: 2+4=6 Thời gian chờ trung bình là: TTB = Câu 1: Hệ điều hành thời gian thực – RealTime Operating Systems(RTOS), phần mềm điều khiển chuyên dụng thường dùng ứng dụng điện tốn nhúng có tài nguyên nhớ hạn chế yêu cầu ngặt nghèo thời gian đáp ứng tức thời, tính sẵn sàng cao khả tự kiểm soát cách xác ... lệ vì: 10 nằm khoảng 210 -1 1 010 nằm khoảng 212 -1 1025 nằm khoảng 210 -1 • địa ( 10 ,10 10 ,10 20) có hợp lệ không? sao? địa hợp lệ 10 nằm khoảng 210 -1 1 010 nằm khoảng 212 -1 1020 nằm khoảng 210 -1 câu... P1 P2 P3 P4 P5 P1 P3 P5 P P5 P1 P5 P P5 P1 P1 P 1 1 • Thời gian chờ: P1: P2: P3: P4: P5: Thời gian chờ trung bình: Ttb = (9 +1+ 5+3+9)/5 = 5.4 • Thời gian hồn thành: P1 P1 10 11 12 13 14 15 16 17 ... 10 + 30 + 20 = 60 ABE = 10 + 30 + 10 = 50 ACG = 10 + 35 + 10 = 55 ACHI = 10 + 35 + 10 + 15 = 70 ACHJ = 10 + 35 + 10 + = 60 =>>>> Cả chương trình cần 70kb Đề 3: câu 1: Phân biệt hệ song song hệ